고분자(PMMA) 중합 실험 보고서 (화학공학실험)

소개글

화학공학실험 A+ 받은 실험 보고서입니다.

결과 해석 (알차게 썼습니다)
▸ 고분자 분자량 분포(polydispersity)가 공정조건에 의해서 조절되는 원리
- 중합 종류에 따른 고분자 분자량 분포 고찰
- 중합 반응기 종류에 따른 고분자 분자량 분포 고찰
- 반응 온도에 따른 고분자 분자량 분포 고찰

▸ 고분자 반응의 수율(62.79 %)이 100 % 가 나오지 않은 이유 고찰
▸ 생성된 PMMA의 polydispersity, Mw와 Mn값 고찰
▸ 중합반응에서 용매의 역할
▸ 용매에 용해된 고분자의 석출 원리
▸ 온도에 따른 고분자 중합 속도 변화
▸ 반응기에서의 condenser의 역할

목차

1. 개요
1) 실험 목표
2) 실험 원리
(1) 용어 정의
(2) 이론
(3) 기기 원리

2. 시약 및 실험 기구
1) 물질
(1) 실험에 사용되는 시약의 물리, 화학적 성질 및 MSDS
2) 실험 기구
(1) 실험에 사용되는 초자의 종류
(2) 기타 실험 기구의 종류
3) 실험 기기
(1) 기기명
(2) 사용 목적
(3) 사용 방법

3. 실험 방법

4. Note (특이사항, 실험 중 유의사항)

5. 결과 및 논의
1) 실험 결과
2) 결과 해석 및 논의

6. 결론

7. 참고 자료

본문내용

1. 실험 방법

① Heating mantle에 설치된 반응기에 온도계와 교반기를 부착, dropping funnel을 이용하여 toluene 200 mL를 넣어준 뒤, pipette으로 MMA 40 mL를 넣고 개시제 AIBN 1 g을 넣는다.
② 300 rpm(3단계)로 교반기를 조정하고 온도를 70 ℃로 유지시키며 2시간 동안 교반한다. 이 때, condenser에 물이 흐르도록 한다.
③ 반응기를 냉각시킨다.
④ Filtering에 사용할 거름종이의 무게를 잰다.
⑤ 위 반응의 생성물을 분별깔대기를 이용하여 1 L의 n-hexane에 천천히 떨어뜨려 PMMA 침전물을 만든다(1 L n-hexane은 500 mL 비커 2개로 나누어 사용).
⑥ 거름종이로 PMMA 침전물을 걸러낸다.

참고 자료

예비
Janice G Smith (2017). Organic chemistry, 5th ed., McGrawHill, New York, p. 595
Skoog, D. A., Holler, F. J., & Nieman, T. A. (1998). Principles of instrumental analysis, 7th(Asia) ed., Philadelphia: Saunders College Pub, p. 772
Zhou, Feng, et al. "A novel way to prepare ultra-thin polymer films through surface radical chain-transfer reaction." Chemical Communications 23 (2001): 2446-2447.

결과
노형준, 김인선, & 이현구. (1996). 회분식 PMMA 중합 반응기에 대한 실험 연구. HWAHAK KONGHAK, 34(1), 117-122.
박기홍. (2008). [고분자 특성분석 지상강좌] GPC 분석에서 중요한 핵심포인트들. Polymer Science and Technology, 19(6), 556-561.
Chekal, B. P. (2003). Understanding the roles of chemically-controlled and diffusion-limited processes in determining the severity of autoacceleration behavior in free radical polymerization.
Ghosh, P., Gupta, S. K., & Saraf, D. N. (1998). An experimental study on bulk and solution polymerization of methyl methacrylate with responses to step changes in temperature. Chemical
Engineering Journal, 70(1), 25-35.