메틸메타크멯레이트의 괴상 중합 결과 보고서 [고분자합성씄험]

1. 실험 날짜 : 2024년 11월 1일 금요일
2. 실험 제목 : 메틸메타크멯레이트(Methylmethacrylate)의 괴상(bulk)중합
3. 실험 목적 : MMA를 단량체로 이용해 벌크중합을 통하여 고분자인 PMMA를 중합하여 라디칼 중합 중 벌크 중합의 특징에 대해서 이해한다.
4. 이론적 배경 :
1) 벌크 중합 (Bulk polymerization)
벌크 중합은 괴상 중합이라고도 하며 용매(solvent)나 분산매체를 사용하지 않고 단량체(monomer)만으로 또는 소량의 개시제를 가하여 중합하여 중합체를 얻는 라디칼 중합법을 일컫는다. 즉, 용제가 없는 상태에서 단량체를 중합시키는 방법이다. 벌크 중합은 기체 및 고체 상에서도 가능하지만, 주로 액체 상태에서 행해지는 경우가 많다. 경우에 따라 성장 사슬 전이제를 사용하기도 한다. 또한, 간편하면서도 순도가 높고 높은 분자량의 중합체를 얻을 수 있고, 반응이 빠르다는 장점이 있지만, 반응 시 열 제거가 어렵고 경우에 따라서는 높은 분자량 때문에 생성된 중합체가 단량체에 용해되지 않으며 또한 반응계의 점도가 높아 중합에 기술적인 문제점이 뒤따른다는 특징이 있다. 대부분 벌크 중합은 단량체나 중합체의 녹는점 이상의 온도에서 이루어지는데 반응이 진행되면서 분자량과 용융점도가 증가하므로 낮은 압력 하에서도 반응계에 생성된 부반응물(물, 알코올 등)의 제거가 어렵게 된다. 따라서 온도를 서서히 올리며 중합시켜야 하는데, 아주 높은 분자량의 중합체를 얻기 위해서는 반응 종결단계에서 온도를 250℃까지 올려야 하는 경우가 있어 이때는 최종 중합체의 열 안정성이 양호해야만 한다.
라디칼 괴상 중합에는 큰 단점이 하나 있는데, 그것은 바로 단량체의 농도에 영향을 받는다는 점이다. 그 예시로 불활성 용매인 벤젠 용액에 메틸메타크멯레이트 단량체의 농도를 달리하여 얻은 중합 결과는 아래왿� 같다.