에멀션화중합 [ emulsion polymerization ]

소개글

에멀션화중합 [ emulsion polymerization ]에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1.실험 목적

2.이론

3.시약

4.실험 방법

5.결과

본문내용

. 나이론은 폴리에스테르 보다도 아크릴계 호제의 병용율은 적다.
그외 원료별, 각 직물의 구체적인 사용비율은 호조합 항에서 상세하게 설명하기로 한다.
PVA와 병용하는 호제는 아크릴계, 전분계 이외에도 있으나 그 양은 적다.
계면활성제의 구조 및 성질
가. 계면활성제의 구조
계면활성제 분자의 화학구조상의 특징은 분자의 한쪽에는 물과 친화성이 큰 친수기가 있고 반대쪽에는 기름과 친화성이 큰 친유기를 가지고 있는 것으로 계면활성제에 많이 이용되는 친유기와 친수기의 예는 다음과 같다.
　
표 3-1의 알코올의 물에 대한 용해도에서 알 수 있듯이 알코올의 탄소 사슬이 길어질수록 친유성이 증가하여 즉 소수성이 커져서 물에 대한 용해도가 현저히 감소함을 알 수 있다. 이와같이 계면활성제도 친유기에 비해 친수기가 발달되어 있으면 물에 잘 용해되는 반면 반대로 친유기가 발달되어 있으면 물에 잘 녹지 않고 기름에 녹게 된다.
Hydrophlic (Water Loving) <-------> Hydrophobic (Water Hating)
Lipophilic (Fat Loving)
표 3-1. 물에 대한 알코올의 용해도
계면활성제는 이온계면활성제와 비이온계면활성제로 분류되는데, 이온계면활성제는 수용액에서 해리되어 이온 또는 이온미셀(ionic micelle)을 생성하여 계면활성을 나타내는 것으로서, 이에 대해 비이온계면활성제는 수용액에서 해리되는 작용기를 갖지 않으면서도 계면활성 작용을 나타내는 것으로 전기적으로 중성이다. 이온 계면활성제는 다시 계면활성현상을 나타내는 이온이 양이온 또는 음이온, 때로는 양성이온에 따르는 것에 의하여 양이온계면활성제(cationic surface active agents), 음이온계면활성제(anionic surface active agents) 및 양성계면활성제(amphoteric surface active agents)로 분류되며(수치는 종류별 소비량) 정련제로 쓰이는 계면활성제는 음이온 계면활성제와 비이온 계면활성제이다: [
▶이온계면활성제
-음이온계면활성제(65~70%)
-양이온계면활성제(5~8%)
-양성계면활성제 (2~3%)
▶비이온계 계면활성제(25%~30%)
음이온 계면활성제의 구조는 일반적으로 C12～18의 친유기 직쇄탄소 사슬과 사슬 끝에 이온화되는 극성기가 있는 두 부분으로 이루어지고 보통 친수기가 이온화되어 생긴 작은 크기의 양이온은 표시하지 않는다:
cccccccccccccccccc-x
x는 친수기로써 이온화되며 다음의 예가 대표적인 음이온계면활성제이다:
●carboxylate(soap) RCOO-
●sul phonate RSO3-
●sulphate ROSO3-
●phosphate ROPO(OH)O- (monophosphate)
3.시약
-시약
보호콜로이드 : PVA205, PVA217[Poly(vinyl alcoholl-vinyl acetate)]
개시제(Redox system) : H2O2(산화제), TA(환원제 : Tartaric acid)
분산매 : DW(deionized water)
모노머 : VAc(vinyl acetate)
4구 플라스크(2000ml), Y자관(1개), 냉각기(1개), 뷰렛(50ml, 2개), 온도계(1개), 항온조, dropping funnel(500ml)
4.실험 방법
①반응기에 DW를 300ml를 넣는다.
②PVA205(52.5g), PVA217(22.5g)과 SA(0.19g)을 정량하여 함께 상온으로 유지된 반응기에 넣 는다. (주의 : 보호콜로이드가 뭉쳐지지 않도록 강하 교반이 필요.)
③PVA205, PVA217과 SA을 넣은 후 반응기의 온도를 85℃까지 상승시키고 1시간을 강한 교 반과 함께 유지한다.
④초기 개시제 (H2O2(0.19g)+DW(0.78g),TA(0,14g)+DW(0.78g))을 산화제와 환원제 수서로 5분 간격으로 투입한다. 만약 산화제와 환원제가 직접 내부에서 만나면 폭발하므로 항상 주의 를 요한다.
(이때 dropping funnel에 VAc(135g)과
finished catalyst(H2O2(0.68g)+DW(9.83g),TA(0,49g)+DW(9.83g))을 준비한다.)
⑤5분 후 준비한 VAc와 finished catalyst를 4시간 동안 반응기에 투입한다.
(VAc의 주입량이 많을 경우 거품으로 인해 반응기 내부 물질이 끊어 넘칠 수 있는 위험 이 있으므 주의 요망.)
->VAc와 finished catalyst를 퉁입한 이후 30분 간격으로 sample 1g을 채취하여 건조기 (130℃, 30분간)에서 완전히 건조시켜 전환율을 계산한다.
⑥모든 투입을 마친 후 1시간 동안 공회전을 시킨다. 실험을 마친 후 시료 중 일부를 필름 을 만들어 건조한 후 FT-IR로 합성 ddban를 확인하고 점도를 측정한다. sample을 시약병 에 넣은 후 냉각수로 냉각한 후 그늘진 서늘한 곳에 보관한다.
⑦점도 측정
Brookfield DV-Ⅲ을 이용하여 25℃, spindle #3, Rpm 50의 조건하에 점도를 측정한다.
⑧접착력 측정
5.결과
1. 조건에 따른 전환율(%)을 계산하시오.
1시간 간격으로 중합한 시료를 채취하여 무게(Wt) 측정.
130℃에서 30분간 건조하여 시료의 무게(Wd) 측정.
전환율(%) = [Ts : 100% conversion시의 이론적인 고형분값(분율)]
Ts =
=
시간 (hr)
채취한 시료의 무게g
(Wt)
건조 후 시료의 무게g
(Wd)
전환율(%)=100Wd/WtTs
1
0.858
0.255
75.42016323
2
1.031
0.223
57.3497899
3
1.008
0.236
59.41362439
4
1.05
0.302
72.98812705
2.합성유무를 FT-IR로 확인하시오.
3. 조건에 따른 접착력을 도시하시오.
두께 5mm, 폭 25mm, 길이 100mm의 나무에 중합한 접착제를 0.04g을 나무의 끝부분 2㎝에 바르고 24시간동안 일정한 힘을 가해 압착시킨 후 접착력을 측정하였다. (모두 3회 측정)
횟수
1
2
3
접착력(㎏)
104.75
101.65
105.80
4.점도 측정
(1)
(2)
(3)

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