화공생물공학실험 | Methylmethacrylate의 현탁중합

 

 

 

TIP

 

 

1. 용액중합과 현탁중합의 차이를 이해하고 교반속도, 단량체와 물과의 비율, 안정제의 종류에 따른 생성중합체의 크기, 분자량 및 분포 등을 알아보는 것이다.
2. 개시제 BPO를 사용하여 MMA를 현탁중합 방법으로 중합한 후, Conversion rate와 생성물의 변화를 확인한다.

 

 

 

단량체를 라디칼중합시켜 고분자 화합물을 얻는 중합방법에서 용액중합은 중합반응에서 용매를 사용하여 벌크중합을 단점을 보완하였다. 그러나 용매를 사용함으로써 생산원가나 작업성에 문제점이 많아 용매대신에 물과 같은 비활성의 매질을 사용하여 중합하는 방법을 현탁중합 또는 진주중합이라 한다.

 

단량체를 비활성의 매질속에서 0.01～1㎜정도 입자로 분산시켜 중합하면 중합반응 결과 얻어지는 고분자화합물은 비드같은 입자로 되어 침강하므로 이를 비드중합이라고도하며 벌크중합이나 용액중합과 같은 반응기구로 반응이 진행된다. 일반적으로 단량체는 비활성 매질(일반적으로 물)에 대한 용해도가 적고 또한 비활성 매질은 단량체나 생성중합체에 대하여 불활성이어야하며 비활성 매질과 단량체의 중량비는 1:1에서 4:1로 하여 중합한다.

 

현탁중합계의 주요특성은 단량체와 물을 교반하면 단량체는 작은 유적상으로 되어 물속에 분산하지만 교반을 그치면 작은 유적상이 서로 뭉쳐서 큰 덩어리가 되고 결국에는 완전 분리되므로 심하게 교반을 해주거나 또는 안정제를 첨가해주어야한다. 대표적인 중합조성은 다음과 같다.

 

단량체(비수용성) 개시제(단량체에 녹음) 사슬이동제(단량체에 녹음)	단량체상
물	비활성매질
안정제	보호 콜로이드 녹지 않는 분말상의 무기염

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실험 방법

1. 실험 과정

1) 100㎖ 삼각플라스크에 MMA 40g + AIBN 0.4g

 

2) 50㎖ 플라스크에 증류수 20㎖ + 현탁안정제 1.0g

 

3) 2)번 용액을 이중자켓에 넣고 증류수 140㎖ 더 넣은 후 10분간 교반(rpm-300)

 

 

4) 교반을 계속하면서 1)번 용액을 넣고 20분간 교반

 

5) 이중자켓을 항온수조(75℃)와 연결 후 2시간동안 교반

 

6) 중합체가 비드모양으로 생성되면 항온수조 연결을 끊고 찬물을 넣은 후 15분간 교반

 

7) 거름망에 거른 후 찬물에 헹군 다음 건조시킨 후 수율 계산

 

 

 

[화공생물공학실험]Methylmethacrylate의 현탁중합 레포트