고분자 기초화학

본문내용

ysis polymerization)에 의해 제조된다.
메탈로센 촉매 중합을 행하면 매우 아름다운 구조의 폴리프로필렌을 만들 수 있다. 즉, 서로 다른 입체규칙도(tacticity)를 가진 폴리프로필렌을 제조할 수 있다. 대부분의 폴리프로필렌은 아래에 나타낸 것처럼 메틸기가 한쪽 방향으로만 결합되어 있는 이소택틱(isotactic) 형태이다.
그러나, 메틸기가 방향성이 없이 불규칙적으로 결합되어 있는 어택틱(atactic) 폴리프로필렌도 얻어질 수 있다.
polyisoprene
isoprene(2-methyl-1,3-butadiene) 기본구조
trans-1,4-polyisoprene cis-1,4-polyisoprene
1,2-polyisoprene 3,4-polyisoprene
Polyamide

나일론을 합성하는 원료는 dicarboxylic acid 와 diamine, 그리고 lactam 등이 있다. 이들은 모두 벤젠으로부터 출발하여 합성할 수 있다. 합성 경로는 아래와 같다.

(1) Adipic acid
a)나일론 66 에 사용되는 아디핀산은 벤젠으로부터 출발하여서 다음과 같은 단계를 거쳐서 합성된다.


(C&EN, October 2, 2000; pp 32-33)


(b) Furfural 로부터 일산화탄소를 이용하여서 만들 수도 있다.

(2) Hexamethylenediamine
(a)헥사메틸렌디아민은 아디핀산으로부터 출발해서 합성할 수 있다.

(b) acrylonitrile의 이량화 (dimerization) 로 만들 수 있다.

(c) 1,3-butadiene과 HCN을 사용하여 합성할 수 있다.
(3) caprolactam






최근 아래와 같이 부타디엔으로부터 출발하여 카프로락탐을 합성하는 방법이 개발되었다
(참고: C&EN, October 2, 2000; pp 32-33).

4) 다른 폴리아미드의 원료
nyoln 610 원료


Polystyrene
Nylon 66
나일론은 diaicd chloride와 diamine을 반응시켜 제조할 수 있다. nylon 66은 dipoyl chloride와 hexamehtylene diamine으로부터 제조된다.
이는 실험실적으로 nylon 66를 제조하는 방법이 될 수 있다. 산업적으로는 adipic acid를 hexamethylene diamine과 반응시키는 방법을 사용하고 있다.
Melamine resin
멜라민수지는 멜라민과 포름알데히드를 반응시켜 얻을 수 있고, 요소수지나 페놀수지의 경우와 같이 산성에서도 알칼리성에서도 반응하며, 반응기구도 같다고 생각해도 좋다.
triazine 고리에 3개의 amino기가 붙은 melamine과 formaldehyde로부터 melamine수지를 만든다.
이때의 생성반응은 요소수지와 똑같이 첨가축합반응에 의하여 진행된다.
melamine을 중성 또는 알칼리성에서 formalin과 반응시키면 우선 monomethyl이 melamine이 되고, 이어서 dimethylol이라는 식으로 methylol기가 증가하여 끝으로 hexamethylol melamine이 된다. melamine은 3개의 amine기를 가지고 있으므로 melamine 1mol당 formaldehyde 1~6mol이 결합할 수 있다. melamine수지는 탄산나트륨과 같은 약한 알칼리는 사용함으로써 3mol의 formaldehyde와 반응시킨 methylol melamine을 만들게 되고, 이것은 산성촉매 존재 하에서 가열하여 경화시키고 있다.
위의 식과 같이 methylol과 amino기와의 축합에 의하여 methylene 가교결합이 형성된다. 일반적으로 melamine수지는 urea수지보다 더 견고하고 방습성이 좋다.
PMMA (Polymethly Methacrylate)

메타크릴산 메틸(MMA)을 중합하여 얻는 수지로서 MMA 100%의 호모 폴리머(PMMA)와 아크릴(acryl)산 에스테르 등의 코폴리머(copolymer) (JIS 규격이나 ISO 규격에 의한 정의에서는 80%이상 포함하는 것을 메타크릴산 메틸수지라고 부른다)가 있다. 또한, 내충격성을 높이기 위해서 아크릴산 에스테르를 주성분으로 하는 아크릴 고무로 보강한 내충격 등급이 있다.
PMMA는 빛투과율(93%)이나 굴절률(1.49)이 높기 때문에 그 성형물이 대단히 아름다워 렌즈나 디스크 등 광학(光學)부품에도 쓰인다.
단위체인 메틸메타크레이트는 아세톤과 시안산으로부터 다음의 메카니즘으로 합성된다.

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