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희정 필
6 years ago
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1 Applications of Polymer Materials/2nd Semester, 2005 Chapter 16/17. 축합고분자 utline of Chapter 포름알데히드 내열성고분자 무기고분자

2 포름알데히드수지 (Formaldehyde Resins)

3 포름알데히드수지 페놀페놀- 포름알데히드,, 요소요소포름포름알데히드수지는수지는대표적인열경화성경화성고분자 저분자량의부분부분중합체가전구체로사용되며,, 최종최종형상은형상은열과열과압력에의하여의하여형성됨.. 단계적인축합이축합이일어나일어나물과물과같은같은저분자량의부산물이형성되며,, 물의물의경우경우높은높은온도에서수증기로존재존재 년 Baekeland 의의해의해발명된발명된페놀페놀수지는수지는합판과합판과주조주조핵심핵심분야에결합제결합제수지로수지로사용

4 페놀 - 포름알데히드수지 페놀과페놀과포름알데히드의중합은중합은알카리알카리또는또는산촉매에서일어나는폴리축폴리축합공정합공정 Bakelite 물질은물질은염기염기촉매에촉매에의해의해만들어만들어지며,, Novolac 은산촉매에의해서해서만들어만들어짐..

5 경화메카니즘 페놀과페놀과포름알데히드와의염기촉매중합에서과잉의과잉의포름알데히드를사용하면용하면레솔 ( 저분자량의 ( 액체액체부분부분중합체 ))

6 Novolac 의제조

7 How Novolac/DNQ Resists Work H CH2 N 2 UV CH Coat CH3 Novolac Resin (N) n R (Base insoluble) DNQ(Diazonaphthoquinone) nhibitor () R (Base soluble) Carboxylic acid Photoproduct (P) UV Develop. Rate pure novolac novolac + photoproducts P P P P P P Expose novolac + DNQ Developmen Reaction Coordinate

8 요소 - 포름알데히드수지 아미노아미노수지는수지는포름알데히드와요소요소,, 디아민디아민,, 멜라민을축합시켜제조제조 포름알데히드는아미노기와반응하여아미노아미노메티롤 (amino (amino methylol) 유도체를만들고만들고자유자유아미노기와계속적인축합반응을일으켜일으켜수지화 용도용도 :: 접착제접착제,, 구조용구조용성분,, 직물처리물질물질

9 요소 - 포름알데히드축합생성물

10 멜라민 - 포름알데히드수지 멜라민멜라민 (2,4,6-triamino-1,3,5-triazine) 은포름알데히드와반응하여수용수용성 A 단계수지형성 증발과증발과건조로건조로B- B-단계단계수지를수지를생성생성 이를이를잘게부수어부수어성형수지또는또는적층적층수지로수지로응용 Formica 의합성합성 그림그림참조

11 Formica 의합성

12 헤테로고리화합물 헤테로헤테로원자 :: 탄소나탄소나수소원자이외의이외의원자 ;; 산소산소,, 질소질소,, 황 헤테로헤테로고리고리화합물에는탄소대신헤테로헤테로원자가원자가 1 개이상이상포함되어있다있다.. 비방형족헤테로헤테로고리고리화합물 :: 에테르에테르고리고리화합물,, 고리형고리형헤미헤미아세탈,, 고리형고리형에스터 ( 락톤 ( 락톤 ), ), 고리형고리형아민 천연물천연물 ( 꽃과 ( 꽃과식물의식물의색소,, DNA DNA의주요주요성분 ), ), 의약품의약품 ( 페니실린 ( 등 ))

13 육각형헤테로고리화합물 피리딘피리딘고리가고리가벤젠고리와접합하면,, 여러여러고리고리방향족방향족헤테로헤테로고리고리화합물을형성한다.. 예 :: 퀴놀린퀴놀린,, 아이소아이소퀴놀린퀴놀린 :: 나프탈렌의구조와구조와비슷하지만 C-1, C-1, C- C- 2 위치에위치에CH CH가 N 으로으로치환된치환된구조이다..

14 육각형헤테로고리화합물 Diazine: 2 개의 CH 가 N 으로치환 Pyrimidine 유도체 : DNA, RNA 와같은핵산을형성

15 오각형헤테로고리화합물 귀리껍질, 옥수수, 밀집을강산으로처리하여 5 탄당을제조

16 기타오각형헤테로고리화합물 오각형오각형헤테로헤테로고리화합물의 3 번탄소번탄소위치에위치에질소가질소가존재하고있는있는아졸 (azole) (azole) 이있다있다..

17 내열성고분자

18 내열성고분자 건축재로써유용한유용한고분자가되기되기위해서는열가소성플라스틱 ( 선형 ( 선형고분자분자 )) 또는또는열경화성경화성플라스틱 ( 가교 ( 가교고분자 ) 의) 용융과용융과연화온도를증대증대시킬시킬필요성 엔지니어링플라스틱 :: ABS. ABS. PA, PA, PC, PC, Nylon Nylon 사용온도 80~120 도 고분자의녹는점은고분자고분자골격의골격의극성기극성기또는또는입체규칙도의증가에증가에의해증가됨증가됨.. 입체장애에의한의한사슬의사슬의운동성운동성감소도감소도녹는점을증가증가시킨다..

19 결정성고분자의녹는점 지방족지방족고분자의골격은골격은열안정성안정성고분자가아님아님.. 가장가장약한약한결합이결합이거대분자분자전체의전체의열안정성을결정하고,, 지방족지방족탄소탄소- 탄소탄소결합은결합은상당히상당히낮은결합에너지를가짐가짐 방향족방향족고분자들이일반적인열안정성안정성고분자임..

20 열안정성고분자의합성 입체특이성사이클로헥사디엔을 1,4-cyclopolymerization 시키고시키고탈수소화하면폴리폴리 (p-phenylene) 이합성됨합성됨 P-xylene 의박막을박막을기질위에진공진공증착하고열분해를시키면시키면열안정한박막의박막의poly(p-xylene) 을얻을얻을수있다있다..

21 사다리형고분자

22 폴리아릴케톤 폴리폴리에테르에테르케톤은결정성결정성고온고온열가소성플라스틱 용융용융디페닐디페닐술폰과술폰과같은같은높은높은끓는점을가지는가지는극성용매에서 4,4-4,4- difluorobenzophenone 과 hydroquinone 의 dianion 의축합중합으로제조 PEEK PEEK의녹는점은 도이며도이며 도에서도에서연속연속사용이사용이가능

23 PEEK 의제조

PPS 폴리폴리페닐렌페닐렌설파이드는약 300 300도의도의용융온도에이르기까지물리적물리적성질을유지하는엔지니어링열가소성플라스틱 Dichlorobenzene 과 sodium sulfide

24 PPS 폴리폴리페닐렌페닐렌설파이드는약 도의도의용융온도에이르기까지물리적물리적성질을유지하는엔지니어링열가소성플라스틱 Dichlorobenzene 과 sodium sulfide sulfide의폴리폴리축합을축합을극성용매에서진행진행 초기초기형성형성PPS PPS는저분자량을가지며가지며주로주로코팅의코팅의용도로용도로사용,, 산소산소존재하에하에PPS PPS를열경화시키면가교결합으로높은높은분자량이얻어짐얻어짐

25 PSF 폴리술폰은 Friedel-Crafts 형중합중합또는또는친핵폴리축합으로제조제조 Astrel Astrel 은염화알루미늄존재하의 diphenylsulfonylchloride 의 Friedel- Crafts Crafts 반응으로제조제조 PES PES는 4,4-dichlorodiphenylsulfone 의부분가수분해반응으로얻어지는 4-chloro-4-hydroxydiphenylsulfone 의동종동종중합으로제조제조

26 상업화된 PSF

27 Friedel-Crafts 중합 PSF 의합성 친핵성폴리축합 PES PSF

PSF 폴리술폰은고가의고가의엔지니어링열가소성플라스틱 사용온도는 Udel Udel 의경우경우약 160

28 PSF 폴리술폰은고가의고가의엔지니어링열가소성플라스틱 사용온도는 Udel Udel 의경우경우약 도이며도이며사출성형할수없는아라미드와폴리아미드이미드,, 비싼비싼폴리아릴케톤,, 액정고분자는폴리폴리술폰의술폰의사용온도보다높다..

29 주요 EP 의가격과소비량

30 PB

31 LCPs 액정고분자는방향족방향족폴리폴리에스테르 Xydar(1984 년 ), ), Vectra(1985 년 ) 로) 가장가장최근에최근에등장한등장한고분자고분자계열임.. 페놀페놀단위체와아세테이트또는또는카르복시산과의반응으로제조제조 4,4-dihydroxydiphenyl, p-hydroxybenzoic acid acid로부터부터제조

32 실리콘과기타무기고분자 (Polyamide)

33 무기고분자 무기무기고분자는유기유기고분자에비해비해내열성과방염성이우수하지만,, 가공가공성이성이좋지좋지않음 무기무기고분자는사슬사슬,, 시트시트,, 망상망상고분자로분류분류 무기무기사슬사슬고분자 :: 실리콘실리콘,, 폴리포스파젠,, 폴리카르보란 - 실옥산실옥산,, 폴리폴리실옥산옥산 무기무기시트시트고분자는원자들의주원자가가이차원이차원격자를격자를형성하는공유공유결합에결합에의하여의하여이루어진거대분자 질화질화붕소 (boron (boron nitride) 무기무기망상망상고분자 :: 가교가교결합으로삼차원삼차원망을망을형성하는거대분자 다이다이아몬드처럼단단하고용융용융,, 용해가용해가되지되지않는않는물질

34 licones 실리콘은지구상에서가장가장풍부한풍부한원소를원소를기초로기초로제조하는무기무기고분자 Rochow 의직접직접공정 :: 모래모래 ( ( 2 ) 로 2 ) 부터부터실리콘실리콘고분자를제조하는공정공정 염화메틸을규소로규소로알킬화알킬화과정에서 3 가지의가지의실리콘실리콘화합물이얻어지며,, 그종류에종류에따라따라다른다른형상의형상의무기무기고분자가얻어진다..

35 Abundances of Elements Atomic No. Symbol (%) Atomic No. Symbol (%) 1 H Rb C Sr N Y Zr F Mo Na Pd Mg Ag Al Cd n P Sn S Sb Cl K Cs Ca Ba Ti Ce V Pr Cr Nd Mn Eu Fe W Co Pt Ni Au Cu Hg Zn Tl Ga Pb Ge Bi Br U

36 licones

37 licon Based Polymer n lica R R R R R R R R n licone il

38 Polsiloxane R' R R R' n R = -, -Ph, -CH=CH 2, -CH 2 CH 2 CF 3 R' = H, 3 licone Gums Molecular Structures ASTM Crassification Dimethyl Polysiloxane thyl Phenyl Polysiloxane thyl Vinyl Polysiloxane Ph Ph CH=CH 2 Ph CH=CH 2 P V Ph CH=CH 2 thyl Phenyl Vinyl Polysiloxane Ph PV thyl Trifluoropropyl Polysiloxane (CH 2 ) 2 CF 3 (CH 2 ) 2 CF 3 F

39 Sol-Gel Chemistry

40 실리콘의용도

41 Water Repellent, Softner, Heat resistance

42 Chemical Resistance

43 실리콘 - 질소고분자 폴리실란은이치환이치환실리콘실리콘원자로원자로이루어진고분자고분자 실리콘실리콘- 질소질소고분자는 dialkyldiaminosilane 과 diamine 으로으로부터부터얻음 (2 (2단계단계반응 )) 초기에는선형고분자가얻어지며,, 계속계속가열하면폴리폴리사이클로디실라잔이형성이형성

44 폴리포스파젠 질소질소 // 인함유함유폴리포스파젠은출발출발물질이물질이phosphonitrile chloride 를사용하여용하여합성된다 See See 합성합성Scheme 염소기는알콕시알콕시또는또는플루오르알콕시기로치환되며긴알콕시알콕시치환기를이용하면결정화를피할피할수있어있어무정형의고무를고무를만들만들수있다있다.. Poly(trifluoroethoxy heptafluorobutoxy phosphazene) 은 도에서유리유리전이전이온도를온도를가짐

45 폴리포스파젠

46 폴리카르보란실옥산 폴리카르보란 - 실옥산은카르보란을원료로원료로하는하는선형선형고분자.. 카르보란은붕소붕소,, 수소수소,, 탄소를탄소를포함하는다면체다면체화합물로리튬리튬유도체를통하여통하여디알킬디클로로실란과반응되며,, 얻어진얻어진올리고머가가수분해축합이합이일어나일어나폴리카르보란 - 실옥산으로제조제조 도에서도열안정성을가지는가지는유용한유용한탄성체

47 실옥산아릴렌, 실옥산카보란고분자

48 폴리티아질

..........

통권 제101호(2007년 10월호) 특허가족 건강길라잡이(비만 시리즈4) 특허가족 건강길라잡이 (비만 시리즈 4) 변리사 김 일 성 킴스국제특허법률사무소 2. 비만과 영양소 4. 무기질(Minerals) 무기질은 단백질, 당질, 지질들과 달리 에너지를 낼 수 없고, 비타민류와 달리 조리과정에서 파괴되지 않는다. 그러나 물에 용해되므로 조리 중의 용액을 버리