페놀수��의 합성(결과레포트)

1.1 산 촉매를 이용한 페놀수��의 합성법

( Novolac Resin 제조 )
- Acid Catalyst
- Phenol의 양 > HCHO의 양
- 가교시, Hexamethylene Tetra amine이용

산 촉매 하에서 페놀과 포름알데히드를 반응시키면, 사슬구조를 가지면서 에탄올과 아세톤에 가용성인 노볼락이 합성된다. 이때, 페놀에 대한 알데히드의 몰 비를 0.8보다 적게 하면 가교가 일어나지 않는다. 노볼락의 분자량은 1200~1500정도인데 이러한 노볼락으로부터 열경화성 수지를 얻기 위해서 주로 HexamethyleneTetra Amine과 같은 가교제를 이용한다. Novolac 수지는 촉매왿� 반응조건 즉 온도, 시간, pH 또는 페놀과 포름알데히드의 비(F/P) 등에 따라서 페놀과 메틸렌의 결합 양식이 다른 구조가 얻어진다.

일반적으로 반응계의 pH가 낮거나 저온에서 para-Nov olac이 주로 생성되어지고, 반응계의 pH가 높거나 고온에서 ortho-Novolac이 주로 생성되어진다. 또한 성형재료의 경화 특성에도 많은 인자의 영향을 받지만, 이들 메틸렌의 결합 형식에도 큰 영향을 받아 Orthor결합이 많으면 경화속도가 빠르고, Para결합이 많으면 내열특성을 갖는다. 따라서 성형재료의 용도에 알맞은 Novolac의 합성법이 필요하다.

< fig.1 novolac resin >

노볼락에 가교제인 hexamethylenetetramine(HMTA)을 첨가하여 소정시간동안 가열(90~130℃) 혼합시킨 후에 얻어진다. 이러한 공정 중에 용융된 노볼락에 HMTA이 용해된다. 이 상태에서 HMTA가 노볼락에 존재하는 페놀의 하이드록시기에 부가한 후, HMTA의 가열에의 가교반응이 진행되는 것으로 판단된다. ammonia resole resine의 생성시에 생성되는 각 중간 생성물들의 상호반응에 의해 가교 반응이 일어나 아래[fig.1]왿� 같이 벤젠핵 사이에 메틸렌과 벤질아민 가교결합을 지닌 가교물질이 형성되는 것으로 생각되고 있다.