PDMS가교반응 A+ 예비레포트 건국대학교 고분자재료과학

소개글

PDMS가교반응 A+ 예비레포트 건국대학교 고분자재료과학에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1.실험제목
2.실험조&실험자
3.실험목적
4.실험이론
5.장치 및 시약
6.실험방법
7.참고문헌
8.MSDS

본문내용

합시켜 새로운 화학결합을 만들어 3차원 그물구조를 지니게 하는 반응이다.
가교라고도 한다. 예전부터 알려져 있는 고무의 가황반응도 황에 의한 고무분자 사이의 가교반응이며, 고무상 탄성을 발휘시키기 위하여 필요한 3차원 그물구조를 지니게 하기 위한 반응이다. 가황반응에서는 중합체의 분자 내에 존재하는 극성인 작용기를 이용하여 적당한 다리걸침제에 의하여 분자 사이를 결합시키는 일이 많고, 또 중합 시에 다이비닐이나 다이알킬계화합물을 다리걸침제로서 적당량 가하기도 한다. 다이엔류의 중합 등에서도 조건에 따라 중합 중에 다리걸침반응이 일어나는 경우도 있다. 폴리에틸렌이나 폴리스타이렌 등의 다리걸침에서는 방사선도 이용된다. 다리걸침반응은 고분자물질의 물리적·화학적인 여러 성질을 뚜렷하게 변화시키는 점에서 이론적·공업적으로 중요한 반응이다.[7]
◎polydimethylsiloxane(PDMS)
-규소와 산소로 이루어져 있어 실리콘 고무 또는 무기고분자라 불린다.
-비분해성 고분자재료
-분자량 162.38 (탄소가 주사슬인 고분자들에 비해 작은편)
-녹는점 -40~50℃ , 끓는점 205℃, 밀도 0.76g/mol
-온도에 의한 점도 변화가 작다.
-장점
1. 투명하다
2. 다양한 액체와 증기에 대한 침투성이 있다.
3. 표면 에너지가 높다.(표면장력이 작다.)
4. 유연성, 윤활성, 소수성, 이형성, 발수성, 소포성
5. 전기 절연성이 우수하다
6. 화학적 안정성이 우수하다.
-탄성 중합체로의 장점
1. substrate의 상대적으로 넓은 영역에 안정적으로 점착할 수 있을 수 있다. 이는 평탄하지 않은 surface에 대해서도 동일하게 만족한다.
2. PDMS는 interfacial free energy가 낮다. 따라서, PDMS로 다른 polymer를 molding할 때, 접착이 잘 일어나지 않는다.
3. PDMS는 homogeneous, isotropic하고, 광학적으로는 300nm의 두께까지는 투명하다. 따라서 이러한 성질을 이용하여 optical device를 만드는 데 이용될 수 있다.
4. PDMS는 매우 내구성이 강한 elastomer이다. 이 것은 실험에서 molding한 PDMS stamp로 수백번, 몇 달 동안이나 사용해도 눈에 띄는 degradation이 일어나지 않은 것으로 파악할 수 있다.
5. PDMS의 surface property는 SAMs(self-assembly monolayers)의 형성에 의해 생기는 plasma의 조절에 의해서 쉽게 modified될 수 있고, 이는 물질간에 적절한 interfacial 상호작용에 의해서 interfacial energy값이 넓은 영역에 걸쳐 나타날 수 있다.
-PDMS를 지칭하는 것
silicone rubber, silicone latex, latex, dimethyl silicone, simethicone,dimethyl polysiloxane, dermafilm, silbar, dimethicream, poly(dimethylsiloxane), methyl
silicone, dimethicone 350, good-rite, gum, hycar, poly(oxy(dimethylsilylene))
.dimethicone
-점도 별 특성 표
기본적으로 분자구조는 단순하기 때문에 실리콘 오일은 일반적으로 점도로 구분한다.
[8] [9]
5. 장치 및 시약
-비이커-탁구공
-알루미늄 호일-자(ruler)
-Sylgard Elastomer 184 A, B (각각 레진과 가교제)
특징
강한 인장강도가 입증된 실리콘 성형제
경화시에 특별한 화학적 반응이 없다.
성형시킬 구조물의 외관이 복잡하고 정밀해도 원형 복제가 가능
고점도의 제품이기 때문에 작업시 진공탈포기를 이용하면 기포예방을 할 수 있다.
약 60도 정도의 온도로 경화시간을 단축할수 있다.
용도
전자제품의 비부식성 코팅제로 활용
로봇 등의 집게부분의 코팅
복잡한 구조물의 원형복제
전자, 전기부품의 외형모델링
MOCK-UP작업
손상 가능성이 있는 귀중품의 복제
[10]
6. 실험방법
① 탁구공 윗면에 약 1 cm 직경의 구멍을 만든다.
② 탁구공이 구르지 않도록 구멍을 위로 한 채 알루미늄 호일로 바닥을 고정한다.
③ 약 30 g의 PDMS 레진을 이용하여 레진(A)와 가교제(B)의 비율을 5:1, 10:1, 15:1, 20:1의 비율로 각각 제조한다.
④ 기포가 생기지 않도록 혼합물을 천천히 잘 교반한 후 15분간 거품이 제거되도록 놓아둔다. (거품 제거가 원활하지 않을 수도 있으므로 조심스럽게 혼합한다.)
⑤ 거품이 제거되면 탁구공에 조심스럽게 부어 가득 채운다.
⑥ 준비된 PDMS 혼합물을 130℃의 오븐에서 20분간 가교반응 시킨다.
⑦ 탁구공을 뜯어내고 제조된 탱탱볼을 상온으로 식힌다.
7. 참고 문헌
[1] http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=2276291&cid=42419&categoryId=42419
[3] http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1068583&cid=40942&categoryId=32267
[4] https://en.wikipedia.org/wiki/Octamethylcyclotetrasiloxane
[5] http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=2705560&cid=40942&categoryId=32405
[6] http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=2277460&cid=42419&categoryId=42419
[7] http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1079040&cid=40942&categoryId=32271
[8]
http://blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=kgp82&logNo=80047230933&widgetTypeCall=true
[9] http://blog.naver.com/siliconechoi/220707535277
[10] http://blog.naver.com/vls0711/220253812169
8. MSDS

키워드

건국대학교,   고분자재료실험,   화학공학과,   PDMS,   가교반응