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고분자 화합물의 명명법 고분자 화합물의 명명법은 유기나 무기화학에서와 같이 화학구조에 근거하여 체계적으로 이름 짓는 방법이 바람직하나, 최근까지 그렇게 체계적으로 이루어지지못하였고, 주로 관습에 따라 단량체로부터 유래되는 이름이나 상품명으로 불려져오고 있다. 그래서 화학구조에 근거한 상세한 명명법이 요구되어 오던 차에 1972년 IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry)에 의해 새로운 명명법이 제정되었다. 현재는 관습에 의한 명명법과 IUPAC 명명법이 같이 쓰이는 과정에 있기 때문에 동일한 고분자 화합물에 IUPAC 명명법에 의한 이름, 관습에 의한 통상적인 이름, 상품명 등이 혼용되고 있다. 통상적 이름은 고분자물의 명명법 중 우리가 가장 많이 접할 수 있는데, .. 더보기
고분자화합물의 구조 고분자화합물은 이를 구성하는 반복단위가 한 종류인지 또는 2개 이상인지에 따라 각각 단일중합체(homopolymer)와 공중합체(copolymer)라고 부른다. -CH2-CH2-의 반복단위를 가지고 있는 polyethylene 이나, -CH2-CH2-O- 의 반복단위를 가지고 있는 poly(ethylene oxide) 등이 단일중합체의 예가 될 수 있으며, 공중합체의 예로는 styrene-methyl methacrylate 공중합체와 같이 두 종류의 단량체를 가진 고분자를 생각할 수 있다. 또한 공중합체는 이를 구성하는 다른 종류의 단량체들이 어떤 형태로 서로 결합되어 있느냐에 따라 불규칙 공중합체 (random copolymer), block 공중합체, graft 공중합체 등으로 나눌 수 있다. 이를 .. 더보기
고분자 화합물의 생성 고분자의 합성원료가 되는 저분자량 화합물을 단량체 (monomer)라고 한다. 단량체로부터 고분자가 생성되는 반응을 중합 (polymerization)이라고 하는데, 중합 반응은 단량체에 존재하는 작용기 (functional group)의 반응에 의해 이루어진다. 작용기란 단량체 간의 반응에 의해 화학결합을 생성시키는 반응성기를 말하는데, 단량체끼리의 연속적인 화학결합이 이루어져야 고분자가 생성되므로 단량체에는 2개 이상의 작용기가 존재해야 한다. 축합반응, 부가반응 등 화학반응에 의해 새로운 결합을 형성할 수 있는 반응성기는 원칙적으로 중합반응의 작용기가 될 수 있으나, 반응조건 등에 따른 반응성의 차이에 의해 중합반응에 이용될 수 있는가가 결정된다. 고분자는 단량체들의 중합에 의해 얻어지기 때문에 합.. 더보기
고분자 화학 고분자화학 고분자란 이름의 H. Staudinger에 의해 제안되었다. 그는 1922년 강연에서 "...간단한 화합물에 비해 중합체는 분자가 워낙 크므로 고분자란 이름을 제안하는 바이다."라고 하였다. 이 말에서 알 수 있듯이 고분자랑 분자량이 대단히 큰 화합물을 말하지만 저분자와 고분자와의 분자량 경계는 분명하지 않다. 그러나 고분자는 적어도 수천 개의 원자를 가진 것으로 보통 정의되며, 이런 관점에서 고분자의 분자량은 적어도 10,000 이상은 되어야 한다. 이렇게 분자량이 큰 화합물은 어디에 존재하는가? 지금 우리들이 책상 앞에 앉아 주위를 살펴보면 고분자가 아닌 것을 찾아보기 어렵다. 책상의 나무, 책의 종이, 고무, 볼펜, 카펫 등이 고분자 물질로 되어 있고 창틀의 유리나 도자기도 규소와 산소로.. 더보기
고분자가공 - 발포 가공 발포가공 스폰지와 발포고무 등의 발포가공품은 그 물성 및 가공품 형태의 다양성 때문에 사용이 급격히 증가하고 있다. 내장재에 쓰이는 부드러운 연질 발포 수지로부터 자동차 범퍼 등에 쓰이는 반경질 발포 수지, 주로 구조재 등에 사용되는 경질 발포수지 등 다양한 물성으로 가공할 수 있다. 한편 발포수지는 단열, 방음 및 전기절연성 등의 다양한 장점도 가지고 있다. 이러한 다양성은 제조방법에도 적용되어 발포수지는 casting, 압출, 사출, 열성형 등의 다양한 방법에 의해 거의 모든 형태의 성형품으로 제조될 수 있다. 모든 열가소성 수지와 열경화성 수지는 발포 가공이 가능하다. 발포가공에는 다양한 발포기법이 적용되고 있다. 가장 많이 쓰이는 발포법은 발포제를 섞은 수지를 고온에 방치함으로써 발포시키는 방법이.. 더보기
고분자 가공 - 필름 가공, 사출 성형 (2) 용융가공법 고분자 물질은 대개 용융온도 (또는 연화온도) 이상에서도 비교적 안정하므로 열과 압력을 이용하여 이를 용융가공함으로써 필름을 가공할 수 있다. 필름 가공에는 다양한 형태의 용융가공법이 적용되고 있으며 실험적으로는 대개 용융압축 (melt pressing) 법이 적용된다. 이 경우 전기 가열선이 부착된 실험실용 소형 프레스를 사용한다. 한편 상업적으로는 연속 생산이 가능하고 폭이 넓은 필름을 얻을 수 있는 방법이 유리하므로 용융압출법이나 용융 casting 법이 주로 사용된다. 필름 가공방법은 고분자의 종류에 큰 영향을 받으며 상업적으로 사용되는 가장 대표적인 필름가공방법은 압출기를 사용하는 것이다. 압출기는 고분자의 가공에서 매우 중요한 장비이다 압출기는 일축압출기 (sigle scre.. 더보기
고분자 가공 - 난연제, 경화제, 기타첨가제 고분자 가공 - 난연제 대부분의 고분자는 유기물질로 구성되어 있으므로 불에 잘 타며, 탈 때 많은 유해한 물질을 배출하므로 고분자에 난연성을 부여하는 것이 요구된다. 대표적인 예로서 TV, 라디오, 전자렌지 등의 가전제품에서 난연성을 지닌 플라스틱이 요구되며 섬유, 카펫, 커튼 등 상당수의 품목에서 난연 고분자의 사용이 공업규격으로 규정되어 있다. 고분자의 연소는 연쇄반응이며 라디칼에 의해 전파된다. 다음 반응식에서 보는 것과 같이 고분자 alkyl 라디칼이 산소와 반응하여 hydroxy 라디칼을 생성하며 이 생성된 라디칼은 고분자와 반응하여 연속적으로 고분자 라디칼을 생성한다. 난연제로 이용되는 halogen 화합물들이 hydroxy 라디칼과 반응하여 halogen 라디칼을 생성하며 이들이 고분자 라디.. 더보기
고분자 가공 - 안정제 (산화방지제, 자외선안정제, 열안정제) 가공 과정이나 사용 중에 고분자를 열, 산소, 자외선 등에 대해 안정화시키기 위해 열안정제, 산화방지제, 자외선 흡수제 등이 저농도로 첨가된다. 이들의 화학구조 및 그 방지기능에 대해서 살펴보기로 한다. 안정제 - 산화방지제 고분자는 성형공정이나 사용중 열, 기계적 전단력 또는 다른 물리적 자극에 의해 분해되어 자유라디칼(R·)을 생성하게 된다. 생성된 자유라디칼은 공기 중의 산소와 결합하여 과산화라디칼 (peroxide radical, ROO·)을 생성하고 (식 11-3) 이는 다시 다른 고분자를 공격하여 불안정한 라디칼을 생성하며 과산화물로 변한다. (식 11-4) 생성된 과산화물은 불안정하므로분해되어 다른 불안정한 라디칼을 형성하며 (식 11-5), 이는 다시 고분자 사슬을 공격하여 라디칼을 생성한.. 더보기

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