중합 반응

중합 반응에는 다양한 기술이 사용됩니다. 모든 기술은 폴리머의 특정 구조적, 물리적 특성을 달성한다는 동일한 목표를 가지고 있습니다.

첨가 반응 기술은 다음과 같습니다.

• 벌크 중합 – 깔끔한 액체 단량체가 반응하여 PVC 또는 LDPE를 포함한 폴리머를 형성합니다.
• 용액 중합 – 단량체와 개시제는 적절한 용매에 용해되고 폴리머는 용액에 형성됩니다. 폴리머는 증발에 의해 회수되거나 코팅 및 접착제에 사용하기 위해 용액에 남겨둘 수 있습니다. 폴리아크릴산과 같은 폴리머는 일반적으로 용액 중합을 통해 만들어집니다.
• 현탁 중합 – 불용성 단량체가 수용액에 분산되고 반응 개시 후 용액에 작은 고분자 구체가 형성됩니다. 작고 균일한 크기의 폴리스티렌 비드는 현탁 중합에 의해 형성됩니다.
• 에멀젼 중합 – 불용성 단량체는 계면활성제가 있는 상태에서 에멀젼으로 물에 분산되어 개별 고분자량의 고분자 미립자가 형성됩니다(라텍스). 접착제뿐만 아니라 페인트 및 코팅은 에멀젼 중합에 의해 형성된 널리 사용되는 제품입니다.

축합 반응 기술은 다음과 같습니다.

• 용융 중합 – 모든 반응물이 깔끔하게 혼합되고 반응 온도가 생성된 폴리머의 용융 온도 이상으로 상승합니다. 폴리에스테르 및 폴리아미드 섬유는 용융 응축으로 형성됩니다.
• 용액 축합 – 모든 반응물(단량체, 촉매)은 반응하지 않는 용매에서 함께 혼합됩니다. 합성 엘라스토머는 용액 축합에 의해 형성됩니다.
• 상간 축합 – 중합 반응이 일어나고 생성된 폴리머는 두 개의 비혼화성 상의 계면에 상주합니다. 폴리아닐린과 폴리이미드는 종종 상간 축합에 의해 형성됩니다.

잘 조절된 중합 반응은 조성, 분자량, 분자량 분포, 구조 및 물리적 특성과 관련하여 잘 특성화된 분자를 생성합니다. 이러한 원소를 철저히 이해하면 합성된 폴리머가 의도된 용도에 "목적에 적합"하다는 것을 알 수 있습니다. 이를 달성하려면 합성 공정과 관련된 많은 화학 및 반응 매개변수를 이해하고 신중하게 제어해야 합니다. 적외선 분광법은 이러한 문제를 해결하는 데 매우 유용한 것으로 입증되었습니다. 실시간 현장 분광법은 중합 반응의 오프라인 측정과 관련된 어려움을 제거하는 동시에 주요 동역학, 기계론적 및 화학 구조 정보에 대한 통찰력을 제공하는 데 특히 유용한 것으로 입증되었습니다. 지난 30년 동안 실험실에서 생산에 이르는 중합 반응 조사는 현장 FTIR 및 라만 분광법의 가장 풍부하고 가치 있는 용도 중 하나였습니다.

실시간, 현장 FTIR 및 라만 분광법 은 중합 반응 조사에서 향상된 지식과 향상된 성능을 제공하며 과학자들은 다음을 수행할 수 있습니다.

• 균질(예: 자유 라디칼 및 응축) 및 이질(예: 에멀젼 및 마이크로에멀젼)을 포함한 광범위한 중합 반응 분석
• 특징적인 중적외선 스펙트럼 대역의 결과로 넓은 농도 범위에서 단량체, 프리폴리머 및 폴리머를 정확하게 측정
• 반응 동역학, 단량체 전환율, 반응성 비율, 활성화 에너지, 개시제, 중간체 및 부산물 형성의 역할에 대한 데이터 수집
• 공중합체 및 다성분 중합에서 개별 단량체 전환율 및 전체 폴리머 조성 추적
• 사슬 성장, 가교 및 경화 조사
• 중합 반응에서 촉매의 기계적 역할을 이해합니다. 촉매 활성 종 및 동역학 결정
• 의도한 최종 제품 사양을 준수하는지 확인하기 위해 필요에 따라 반응 조건을 모니터링하고 사전에 조정합니다.
• 잔류 단량체 수준을 측정하고 제품 및 규제 요구 사항을 충족하는지 확인합니다. 전하비 및 기타 반응 변수를 조정하여 존재하는 양을 최소화합니다.

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