고분자 화합물

소개글

고분자 화합물에 대한 보고서 자료입니다.

목차

고분자의 정의 및 분류

반응

입체구조

결정형태

전이현상

점탄성

본문내용

) 측정 - Rheovibron 이용
탄성률 : 신장에 대한 하중 (하중/신장)
탄성률은 고체보다는 액체가 작음. 고체 상태에서 액체로 변화될 때 탄성률이 급격히 감소. 온도에 따른 탄성률의 변화를 측정하면 전이점을 알 수 있음.
실선 : 비 결정성 선형 고분자
반실선 : 결정성 고분자
점선 : 가교 고분자
(c) 열 분석 - DSC 이용
DSC : Differential Scanning Calorimeter (시차주사열분석기)
원리 ; thermo-balance위에 있는 sample pan과 reference pan을 동시에 가열하여 동일 온도로 유지하기에 필요한 열량 차를 측정
sample pan은 용융점에서는 + 열량, 결정화 온도에서는 - 열량이 필요하므로 peak로 나타남. 유리전이온도에서는 비열의 변화가 발생하여 base line이 변화됨
★유리 전이 온도
Tg : 고분자의 화학 구조에 따라 다름. 경향성은 용융점의 경우와 비슷함
유연성 좋으면 Tg 낮음.
aromatic group은 stiff한 group, 주쇄에 aromatic group이 있으면 Tg 상승.
큰 치환기 또는 극성 치환기가 있으면 Tg 상승.
Tg = (0.5 - 0.8) Tm
★점탄성
탄성(elasticity) : 고체의 성질
점성(viscosity) : 액체의 성질
점탄성(viscoelascity) : 고체와 액체의 성질을 모두 가짐
일반적으로 polymer는 점탄성체임
creep 현상 : 시간의 경과에 따라 변형이 증가하는 현상
미가교 고무공의 경우 바닥에 튀기면 튀어오름
가만히 두면 흘러내림 (creep)
cf) stress relaxation(응력완화) : 일정한 변형을 가한 후 시간이 경과하면 응력이 감소
하는 현상
★고무 탄성
탄성 변형 : 가역적
소성 변형 : 비 가역적
고무 탄성 : 큰 인장 범위 내에서 가역적으로 탄성을 지니는 것
천연 고무 - Tg가 상온보다 낮음. 응력을 가하면 흐른다.
가교화된 고무 - Tg가 상온보다 높음. 탄성을 나타냄
가교화(vulcanization)된 고무는 그물 구조로 되어 고무 탄성을 가짐.
가교와 되면 높은 인장 강도, 높은 탄성 회복률을 가짐.
가교화되지 않은 고무는 낮은 인장 강도, 낮은 탄성 회복률을 보임
가교화된 고분자의 인장
인장 전에는 분자쇄가 움직일 수 있는 자유도가 높음. 고 entropy
인장이 되면 분자쇄가 자유롭게 움직일 수 없음. 저 entropy
따라서 자유도가 없는 상태(저 entropy)에서 자유스러운 상태(고 entropy)로 복귀하려는 경항 탄성 회복의 원리
회복력(f)
길이 변화에 따른 내부 에너지 변화는 매우 작으므로 무시
여기서 dS/dL은 음의 값을 가지므로 f는 양의 값을 가진다.
★기계적 성질 및 기타 물리적 성질
취성 파괴(brittle failure) : 항복점 없이 절단됨.
유리상 고분자 (epoxy 수지, polystyrene, PMMA)
연성 파괴 : 항복점이 있으며 항복점 후에 길게 늘어남, 결정성 고분자.
항복점 이상에서 necking 현상에 의해 인장됨
탄성체 거동 : 항복점이 없고 Young율이 낮으며 수백%까지 자유로이 인장됨.
Strain-Stress 거동은 온도에 영향을 받음.
PMMA의 경우 저온 - 취성 거동
고온 - 연성 거동 (고분자 사슬의 유동성 대)
breaking strength(강도)뿐 아니라 breaking energy(파단일)도 중요
polystyrene - 강도는 높으나 breaking energy가 작기 때문에 잘 깨짐.
HIPS(high impact polystyrene) - breaking energy가 크기 때문에 내 충격성 대.

키워드

고분자,   천연고분자,   점탄성,   이중결합,   합성고분자,   고분자구조,   고분자설명,   고분자종류