고분자 재료 설계 보고서 Part Ⅰ <고분자의 1차 및 2차 구조>

목차

1. 배　　　 경
　1-1 배　　　경
　1-2 목　　　적
　1-3 이　　　론

2. 설 계 과 정

3. 설 계 결 과
　1-1 248K
　1-2 298K
　1-3 348K
　1-4 398K

4. 고　　　 찰

5. 참 고 문 헌

본문내용

namics
Polymer를 조건에 맞게 제조한다. 부피, 온도, 압력 등을 제어할 수 있지만 우리는 온도와 압력을 변화시켜 그에 따라 변화된 값을 분석하기로 했다.
PP의 Tm과 Tg에서의 차이를 알아보기 위해 온도의 값을 Tg와 Tm 범위인 248K부터 50K씩 변화시켜 298K, 248K, 398K까지 측정하였고, 압력은 0.1GPa씩 변화를 주어 0.0GPa, 0.1GPa, 0.2GPa에서 비교하기로 하였다.
4) ANALYSIS
Unit cell 안에 있는 10개 chain의 length, angle, torsion. Radius of gyration(Rg) 그 리고 end to end length를 각각 측정하고, 10개 chain값의 평균값을 분석한다.
.
5) CONCLUSION
위에서 측정한 data 값을 이용해 최종적으로 알아보고자 하는 C-value값을 구한다.
3. 설 계 결 과
1) 248K
0.0GPa
0.1GPa
0.2GPa
Bond의 개수(개)
19
19
19
Torsion
62.02944
57.91178
60.92779
Angle
115.9441
115.826
115.7398
Length
1.552481
1.55544
1.553373
End to end length
6.079092
14.89393
5.644922
Radius of gyration
4.946051
5.221161
5.226417
2) 298K
0.0GPa
0.1GPa
0.2GPa
Bond의 개수(개)
19
19
19
Torsion
61.79942
57.09897
59.29674
Angle
116.937
115.9875
115.6846
Length
1.555263
1.554819
1.557376
End to end length
13.78727
14.69188
15.01672
Radius of gyration
4.918436
5.09925
5.187951
대표로 상온인 298K, 0.0GPa에서의 data 분포를 살펴보면 다음과 같다.
298K, 0.0GPa-length
298K, 0.0GPa-angle
298K, 0.0GPa-torsion
298K, 0.0GPa-end to end distance
298K, 0.0GPa-Rg
3) 348K
0.0GPa
0.1GPa
0.2GPa
Bond의 개수(개)
19
19
19
Torsion
62.04019
60.06681
60.54803
Angle
116.2765
116.0788
115.695
Length
1.551783
1.557266
1.554906
End to end length
13.77995
14.15599
14.27585
Radius of gyration
4.948884
5.108813
5.161697
4) 398K
0.0GPa
0.1GPa
0.2GPa
Bond의 개수(개)
19
19
19
Torsion
61.59089
59.46258
58.88504
Angle
115.9889
115.8766
116.1582
Length
1.550202
1.557469
1.554539
End to end length
14.05103
15.37591
12.86777
Radius of gyration
4.958947
5.188618
5.203099
5. 결 론 및 분 석
1) C-value
(1) Real chain 일 때
① 0.0GPa일 때
온 도

248K
7.070112
298K
7.416321
348K
7.159027
398K
7.206507
온 도

248K
8.309255
298K
8.647561
348K
7.686038
398K
7.814402
② 0.1GPa 일 때
③ 0.2GPa 일 때
온 도

248K
7.328133
298K
7.808820
348K
7.427430
398K
8.088021
2) 분 석
먼저 온도가 일정할 때 기압의 변화에 따른 C-value값을 비교해 보았다. 기압의 변화를 적게 주어서 크게 차이를 보이지는 않았지만 공통적으로 각 온도에서 보면 0.1GPa에서 가장 큰 값을 나타내었다. 기압에 따라 물성이 변화함을 확인할 수 있었다. 기압의 변화를 적게 주어 비교적 부정확하게 나온 듯하다. 기압 변화를 더 크게 주었다면 더 정확하게 비교할 수 있지 않았을까 하는 아쉬움이 남는다.
다음으로 일정한 기압 하에서 온도 차이에 따른 C-value값을 비교해 보았다. 공통적으로 249K에서 298K까지는 상승하다가 348K에서 감소, 다시 398K에서 증가한다는 것을 그래프를 통해 확인할 수 있었다. 고분자이 결정과 비결정은 온도에 영향을 많이 받는데 amorphous상태에서는 chain의 회전에 제약이 없지만, 결정이 되면서 와 에 제약이 생기면서 C-value값이 상승했을 것으로 예측할 수 있다. 또한 승온시켜 용융온도 까지 오르면 chain은 용융상태가 되어 회전이 자유로워진 것으로 예측할 수 있다.
위에서 제시한 PP의 C-value값은 5.9인데 우리가 측정한 값은 7.0에서 8.7 정도였다. 중합도를 10으로 정했기 때문에 고분자라고 볼 수 없다. 그래서 오차가 생겼을 것으로 생각된다.
또한 아무래도 사람의 손으로 반복적인 작업을 하다 보니 angle이나 torsion 측정에서 실수가 있었을 수도 있다는 생각을 했다. 우리는 온도와 기압을 바꾸어 한 번 측정하여 결과 값을 내었지만 각각 세 번 이상 측정하여 평균값을 내었다면 실수를 줄일 수 있었을 것이다.
6. 참고문헌
http://www.kcsnet.or.kr/main/k_bbs/k_bbs_view.htm?qpage=k_b_freeboard&uid=1013
고분자공학개론/ 마영대/ 2008/ page 48~57
Polymer Physics/Rubinstein
고분자 재료 설계
보고서
Part Ⅰ
<고분자의 1차 및 2차 구조>
D A N K O O K U N I V E R S I T Y
목 차
1. 배 경
1-1 배 경
1-2 목 적
1-3 이 론
2. 설 계 과 정
3. 설 계 결 과
1-1 248K
1-2 298K
1-3 348K
1-4 398K
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