고분자합성실험 | PVA 합성

 

 

 

TIP

 

 

폴리비닐알코올은 섬유호제, 접착제 등으로 이용되는 중요한 고분자로서, 폴리비닐아세테이트의 가수 분해반응으로 제조한다. 고분자반응에 의하여 합성되는 전형적인 고분자인 PVA의 생성반응을 이해하고, 합성법을 습득한다.

 

 

 

Polyvinyl alcohol(PVA)

유기 중합체 계열에 속하는 수용성·가연성의 무색 수지. 폴리아세트산 비닐의 가수 분해로 얻어지는 무색 가루. 현재 세계적으로 가장 많이 생산되는 수용성 합성고분자이다. 합성 섬유, 비닐론, 도료, 접착제, 분산제 따위를 만드는 데에 쓴다. 기름이나 그리스에 강한 약품을 종이 또는 직물에 바르거나, 필름을 용매와 산소에 견딜 수 있게 만들기 위해, 그리고 접착제나 유화제의 성분, 및 다른 수지를 만들기 위한 출발물질 등으로 사용된다.

 

PVA는 폴리아세트산비닐을 산이나 염기로 처리해 그 분자의 긴 사슬구조를 깨뜨리지 않으면서 아세트산기를 떼내어 만든다. 이 반응이 완전히 이루어진다면 그 생성물은 물에는 매우 잘 녹으나 모든 유기용매에는 사실상 녹지 않게 된다. 아세트산기가 완전히 제거되지 않기 때문에 물에는 잘 녹지 않지만 몇몇 유기 용매에는 보다 잘 녹는 수지가 만들어진다.

 

PVA는 화학명을 폴리비닐알콜(Polyvinyl Alcohol) 이라 하며, 합성 고분자의 일종이면서 “물에 녹는” 독특한 성질을 가지고 있다. PVA은 탄소(Ｃ), 수소(H), 산소(Ｏ)로 된 합성수지이며, 염소(Ｃl), 질소(Ｎ), 유황(Ｓ) 등의 성분은 포함되어 있지 않습니다. 또 화장품(팩), 의약품(눈약, 알약)에도 사용되고 있는 극히 유해성이 낮은 소재이다.

 

또한 PVA(폴리비닐알콜:PVA) 수지는 造膜性, 접착성, 乳化性, 耐油性, 耐薬品性 등이 뛰어나다. 이들 특징을 살려 비닐론 섬유와 필름의 원료 비롯 섬유 가공제, 종이 가공제, 접착제, 염화비닐의 중합 안정제 등 광범위한 용도로 확대되고 있다. 더욱 최근에는 자동차 앞 유리용 중간막 원료, 잉크제트용 종이의 가공제, 인쇄판재 등 새로운 용도로 이용되고 있다.

 

PVA의 화학적 성질은 보다 간단한 알코올의 성질과 유사하다. 알데히드와의 반응은 부가적인 수지 물질을 제조하는 데 특히 유용하다. PVA와 포름알데히드가 반응하여 만들어지는 폴리비닐포름알과, 아세트알데히드로부터 얻어지는 폴리비닐아세탈은 래커·도장제·필름을 만드는 데 쓰인다. 부티르알데히드로부터 만들어지는 폴리부탄알은 유리가 산산이 부서지지 않도록(안전유리) 만들기 위해 유리를 여러 장 겹쳐 붙이거나, 이와 비슷한 용도로 널리 쓰이는 질기고 깨끗하며 접착성 있는 방수막으로 생산된다.

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실험 방법

1. 실험 과정

1) PVAc 1.9920g을 평량하여 300㎖의 삼각플라스크에 넣고 여기에 메탄올 100㎖를 가해 교반하여 균일한 용액으로 한다.

 

2) 40℃로 가열한 후 40% NaOH수용액 2㎖를 가하고 균일하게 혼합한 다음 30분간 방치

 

3) 방치한후 반응액을 글라스 필터 또는 뷰너 깔대기로 흡인 여과.

 

 

4)  침전물을 메탄올로 수회 세척하고 충분히 건조한 후 평량

 

 

 

[고분자합성실험]PVA 합성 레포트