[중합공학실험 1] Bulk Polymerization of PMMA

소개글

[중합공학실험 1] Bulk Polymerization of PMMA에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험목적
2. 실험원리
(1) 라디칼 중합 (Radical Polymerization)
(2) 괴상중합 (Bulk polymerization)
(3) Poly(methyl methacrylate) (PMMA)
(4) 실험에 쓰이는 기구
(4-1) IR (적외선 분광기)
(4-2) TA (열 분석기)
(4-2-1) DSC (Differential Scanning Calorimeter)
(4-2-2) TGA (Thermogravimetric Analyzer)
(5) 침전 반응 (Precipitation Reaction)
(6) 자동 가속화 (auto acceleration)
(7) Poly(methyl methacrylate) (PMMA)의 메커니즘
3. 실험 기구 및 시약
4. 실험 과정
5. 실험 결과
(1) IR 그래프
(2) DSC 그래프
(3) TGA 그래프
6. 고찰
- PMMA의 물성에 대해서 찾아보고, 생활에서 쓰이는 PMMA에 대해서 알아본다.
- 이론적 중합 속도와 실험적 중합 속도에 대해서 비교하고 차이점이 생기는 이유
- 그 외의 오차
7. 참고문헌
+) PMMA 메커니즘 과정

본문내용

실험 결과와 비교해보았을 때 비슷하게 그려진 것으로 보아 중합이 잘 되었음을 일 수 있다.
6. 고찰
PMMA의 물성에 대해서 찾아보고, 생활에서 쓰이는 PMMA에 대해서 알아본다.
PMMA는 Poly(methyl methacrylate)의 약자로, 화학식은 이다. 녹는점 160, 끓는점 200, 밀도 1.18인 무정형 열가소성 고분자이다. PMMA는 내구성이 좋음, 뛰어난 정밀도를 가짐, 표면 경도가 매우 단단함, 용이하게 monomer로 분해되며 재활용성이 뛰어남, 의장성이 뛰어남, 투명하여 광학적 이방성이나 관 탄성 계수가 작아서 광학 용도에 적합, 내후성이 우수, 가열/인쇄/기계 등 모든 가공에 용이함, 약산/약알칼리/지방/오일에 강함, 강산/강알칼리에는 약함, 열 변형온도가 있으며 열 가공이 가능함 등 많은 특징이 있다.
PMMA의 주된 용도는 자동차의 후진등, 전광판, TV, 조명, 케이스 방풍유리, 항공기의 전지조명기구, 목욕조의 acrylic sheet, 광고사인판, 광학렌즈, 핸드폰 윈도우 아크릴소재, 싱크대용 복합재료, 건축재료, 콘텍트 렌즈, 의안, 의치 등으로 다양하게 쓰인다.
이론적 중합 속도와 실험적 중합 속도에 대해서 비교하고 차이점이 생기는 이유
이론적 중합 속도 식
실험적 중합 속도 식
이론적 중합 속도 식에서는 실험 온도, 분자량의 농도, 개시제가 농도가 있지만 이를 정확히 파악하기 어려워서 일정한 분자량과 개시제의 농도와 일정한 온도를 가지고 제한된 시간의 경과에 따른 변화만 측정했을 뿐 시간에 따라 변화를 가해주지 않아서 두 속도 식은 다를 수밖에 없다.
또한, 중합 반응은 발열을 수반한다. 중합을 하고 시간이 지나면 반응열이 점점 생기는데 이로 인해 온도가 상승하여 반응 속도가 상승한다. 실험할 때 어느 정도의 반응열이 나오는 지 알 수 없어서 반응 속도가 매우 빨라져서 실험하는 동안 분자량과 개시제 농도를 조절할 수 없어서 차이가 날 수밖에 없다.
[ 그 외의 오차 ]
- 온도를 60로 유지해야 할 때 반응열에 의해 순간적으로 온도가 상승했을 수 있다.
이는 온도가 순간적으로 올라가지 않도록 엄청 자주 확인해주며 조심해야 한다.
눈으로 침전 정도가 충분한 지 알 수 없어서 충분한 중합 전에 교반을 멈추고 메탄올에 부을 수도 있다. 이는 충분한 시간을 가지고 실험에 임하면 된다.
여과지에 PMMA를 얻을 때, 미반응 MMA가 다 안 걸러졌을 수 있다.
끈적한 성질을 가지고 있는 PMMA가 여과지에 붙어 있다. 여과지에서 PMMA를 분리할 때 여과지의 불순물도 같이 떼어질 수 있다. 이번 실험에서는 무게를 따로 재지 않아서 PMMA를 안 쪽만 최대한 떼면 된다.
7. 참고문헌
[1] 고분자화학1, 구병진 교수님, Radical polymerization 수업자료
[2] 공학/고분자중합실험, “PMMA 벌크 중합”, https://charssu.tistory.com/59
[3] 한국고분자시험연구소, “TA, DSC, TGA”,
http://www.polymer.co.kr/04_equipment/equip_5.jsp?pageNum=4&subNum=5
[4] NCIRF(서울대학교 기초과학공동기기원), “IR”,
http://irf.snu.ac.kr/02_facility/FacilityView.htm?fi_item=50_ftir
[5] 공학/고분자중합실험, “PMMA벌크중합”, https://charssu.tistory.com/60?category=759634
[6] 정보통신기술용어해설 ,“침전반응“, http://www.ktword.co.kr/abbr_view.php?m_temp1=5592
[7] 고분자화학1, 구병진 교수님, Radical polymerization 수업자료
[8] 고분자기기분석, 구병진 교수님, IR 기기 분석 수업자료
[9] IR Tables, https://www.cpp.edu/~psbeauchamp/pdf/spec_ir_nmr_spectra_tables.pdf
[10] 화학공학연구정보센터, DSC, https://www.cheric.org/files/research/analyzer/DSC.pdf
[11] TA, TGA, file:///C:/Users/82103/Downloads/TGA_only_2hr_-_print.pdf
[12] 플라스틱분진의 화재폭발 예방 연구, TGA
file:///C:/Users/82103/Downloads/359710_7ABC%20(2).pdf
+) PMMA 메커니즘 과정

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