PMMA의 합성 예비

본문내용

의 연구가 공업적으로 성공하여 외국에서는 자기소화성이 있는 수지판이 시판되고 있다.
⑤ 인체에 해가 없고 또 체액에 의한 변질도가 잘 일어나지 않는다. 그래서 식기 등은 물론 의치, 의안, 의골, 등 인체에 매몰시키는 의료용 재료로서 널리 사용되고 있다.
⑥ 내용품성이 우수하다. 산, 알카리, 무기.유기염류에 대해서 높은 저항성이 있기 때문에 보통 가정에서 사용하는 약품류에서는 문제가 생기는 일은 거의 없다. 단, 아세톤, 메틸에틸케톤, 염소함유용제에는 침해된다.
⑦ 전기절연성이 우수하며, 특히 뛰어난 저주파 전기절연 특성을 나타낸다. 한편, 열변형온도가 가장 낮기 때문에 고온에서는 변형이 발생하므로 사용이 불가능하다. 실용온도 65~90℃이하이며 고온에서의 온도저하가 크다.
ⅱ) 제조법
① PMMA는 메타크릴산 메틸(methyl methacrylate)에 과산화물촉매(예를 들면, 과산화벤조일)을 가하여 80~90℃에서 중합시켜 얻는다.
② 메타크릴수지는 아세톤과 청산 또는 이소 브틸렌과 메탄올에서 유도되는 메틸메타크릴레이트(MMA)의 중합으로 제조되는 열가소성수지로 일본에서는 1938년에 공업생산이 시작되었다. 특히 Methylmethacrylate의 중합물은 딱딱하고 광학적으로 투명하기 때문에 항공기의 유리재료로도 사용되어 왔다. Methacryl Resin의 Monomer인 Methylmethacrylate의 공업적 제조 방법으로로는 현재 Acetone Cyanohydrin(ACH)이 채용되고 있으며, 연속법으로의 개량도 연구되고 있다. 공업적인 중합법으로는 Radical 중합으로 괴상중합, 유합중합, 현탁중합 등이 사용되고 있다.
③ 유기 유리는 Methylmethacrylate를 판상으로 괴상 중합 시킨 것이다. 현재 공업적으로 생산되고 있는 수지판의 품종은 다양하며, 각 용도에 적합하게 설계되어 있다. Methacryl 수지판의 제조법은 Monomer 0.5~0.01% 정도의 촉매(과산화벤조일)를 가하여 가열 중합하여 중합률 약 5~30%의 Viscous한 Liquid Phase의 Polymer를 만든다, 이때 생성된 Polymer는 미반응 Monomer에 용해되어 있다. 이것을 적당한 강화 유리판에 주입하고 더욱 가온하여 중합을 계속하면 전체가 중합하여 판유리로 된다. 이때의 중합속도는 매우 완만하지만 일정한계를 넘으면 중합속도는 급격하게 증가하여 발열을 동반하는 급격한 반응으로 이행한다. 그러므로 중합의 초기단계에서는 될 수 있는한 고온에서 중합을 촉진하고 급격한 반응으로 이행할 때는 가열온도를 내려 안전하게 중합을 진행시키는 방법이 취해지고 있다.
④ 성형재료는 보통 현탁중합법으로 제조된다. 현탁 매체로서는 주로 물을 사용하며, 안정제,모노머,촉매 등의 첨가제를 가하여 교반하면서 가열한다.
⑤ 안정제로는 불활성인 분말고체 혹은 수용성 유기고분자 화합물이 사용되나, 일반적으로 Methylmethacrylic Acid 유도체를 사용하는 것이 좋다.
⑥ 이 밖에 여러 특성을 부여하여 품질을 개량하기 위하여 중합성 Monomer 혹은 가소제를 가하고, 때로는 연쇄 이동제를 사용하며, 내열분해성을 향상시키기 위하여 여러 첨가물을 가한다.
⑦ 중합이 처음에는 서서히 진행되나 중합률 30~40%에 달하면 Gel 효과로 급격히 중합이 진행되며, 그에 따라 급격한 발열이 일어나 수분 내에 중합이 완결하여 발열이 정지한다. 일반적으로 가압성형용 및 치과용 재료의 중합도는 비교적 높은 것이 요구되므로 중합속도를 느리게 하며, 사출성형용 재료는 낮은 중합도의 것이 요구되므로 급격히 중합시킨다.
4. 실험 방법
1) 환류냉각장치를 설치한다.
2) MMA 60ml와 AIBN 30mg을 3-Neck Flask에 넣고 stirrer로 교반시켜 AIBN을 완전히 녹인다.
3) 온도를 90~100℃로 유지하면서 1시간동안 교반하면서 중합시킨다.
4) 중합이 완료되면 준비된 용기에 담아 고화시킨다.
5. 참고문헌
1)
남기대, 손주환, 김유옥, 「최신유기합성실험」, 진영사, p.115~123
2) 양성봉, 이주연, 이재인, 지기환, 「유기화학실험」, 도서출판 대응
3) 화학물질정보 목록 : 인포켐스(주)
http://www.infochems.co.kr/chemdb/chem_content.asp?material_id=23997)
4) 네이버 백과사전 - http://100.naver,com/
5) Wikipedia : http://en,wikipedia.org/wiki

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PMMA의 합성,   벌크중합,   고분자의 중합,   유화중합,   현탁중합,   괴상중합,   환류냉각장치