polystyrene 중합 및 분석 보고서
용액중합(solution polymerization)은 용매 중에서 모노머를 중합시키는 방법으로, 사용되는 용매가 모노머와 생성된 고분자를 모두 용해시키면 균일계 용액중합(homogeneous solution polymerzation)이라 하고, 모노머만 용해시키는 경우를 불균일계 용액중합(heterogeneous solution polymerization)이라 한다. 용액중합은 발열반응에 의한 반응열을 제거할 수 있고, 사용되는 용매만 잘 선택하면 중합도를 조절할 수 있는 장점이 있다. 용매는 반응열을 흡수하여 온도상승을 제어 할 수 있으며, 동시에 반응물의 점도를 낮추어 온도조절과 단량체 제거를 용이하게 해준다. 중합과정에서 단량체는 용매에 녹으나 생성되는 고분자는 용매에 녹지 않고 분산 상태로 존재 할 수도 있다. 그러나 용매 중에서 성장 라디칼이 정지되거나 연쇄이동 작용을 하게 되어 높은 중합도의 고분자를 얻기가 힘들고, 반응속도가 느린 단점도 있다. 용매의 완전한 제거가 어렵기 때문에 고체상태의 고분자를 얻기는 적합 치 않으나, 도료나 접착제 등과 같이 처음부터 용해상태로 얻은 경우에는 매우 편리하다. 스티렌은 매우 반응성이 크므로, 단독중합체나 공중합체를 쉽게 얻을 수 있다, 라디칼중합에 사용되는 단량체는 구입할 때에 이미 금지제(inhibitor)가 포함되어 있으며 이러한 금지제는 그 형태에 따라 묽은 산이나 염기로 단량체를 정제할 때에는 안정제로 첨가된 페놀이나 아민을 제거하기 위해 묽은 염기나 산으로 씻어 주어야 한다. 자유라디칼 중합에서 개시제로서 적절한 아조화합물들을 아조기가 양쪽으로 결합되어 있는 것으로 실온에는 안정하지만 40℃ 이상이나. UV 조사에 의해서는 질소를 생성하면서 자유탄소 라디칼로 분해된다. 아조화합물들의 분해는 용매와 무관하며 정확하게 1차반응에 따르므로 반응속도 측정에 특히 유용하다. 아조화합물 중에서 가장 널리 사용되는 것은 아조비스이소부틸로니트릴 (AIBN) 이다. 그러나 일반적으로 자유라디칼의 생성량은 이 반응식에 상응하는 것보다 훨씬 작은데 그 이유는 이소부틸로니트릴 라디칼 외에 테트라메틸숙신산디니트릴 뿐만 아니라. 각 라디칼의 재결합과 불균등화에 의해 메타그릴로니트릴과 이소부틸로니트릴 생성되기 때문이다.
(이미지를 클릭하시면 확대/미리보기를 볼 수 있습니다.)