고분자 공학 실험 보고서 (PMMA Suspension polymerization)

3. 실험 목적: 현탁중합의 원리왿� 특징을 이해하고 Bulk Polymerization을 보완한 현탁중합을 이용하
여 PMMA를 합성하고, 다른 중합 방식과의 차이를 탐구해본다.
4. 실험 원리
1) Suspension Polymerization 정의: monomer를 거의 녹이지 않는 물과 같은 매체상에 monomer의 혼합액 또는 monomer를 넣고 기계적인 혼합을 통해 중합을 하는 공정이며 bead 형태의 입자로서 얻어진다.
2) 구성요소
a) monomer: 비활성 매질(보통 물)에 대한 용해도가 작고 끓는점이 높아야 한다.
b) solvent: 비활성 매질은 단량체나 생성중합체에 대하여 불활성이고 열전달제 및 분산 매질로서 작용하여 중합 단계에서의 반응 속도 및 수율을 향상시킴. 단량체의 2배 내지 4배를 사용한다. 물을 사용할 경우, 중합온도는 물의 끓는점에 의해 제한적이므로 보통 70~90℃범위 내에 있다.
c) 개시제: 물에 녹지 않고 오직 monomer에 녹아 작은 유적(직경 약 0.1~1.0mm)에만 존재하게 되고 분산의 안정적인 유지를 위해 분산 안정제를 사용한다. 실제 radical 개시제로 사용되는 것들에는 주로 과산화물(peroxides)로 BPO(benzoyl peroxide)나 cumyl peroxide, t-butyl hydroperoxide 등이 있으며 AIBN과 같은 diazo 화합물도 유용하나 매질인 물에 의하여 효율이 떨어지는 문제가 있기도 하다.
d) 분산 안정제: 보호콜로이드(colloid)를 형성하는 물질로 유기계로는 수용성 고분자인 polyvinyl alcohol(PVA)이나 polyvinyl pyrollidone, alkyl cellulose가 널리 사용되며 무기계로는 BaSO4, CaSO4, CaCO3, MgSo4 등과 같은 불용성무기염들이나 규산, 규조토, bentonite, talc 같은 광물질의 미 분쇄물이 쓰이는데 보통 공업적으로는 유기계왿� 무기계가 적절한 비율로 같이 사용된다.