고분자의 구조 2012. 09. 25 (화)
(합성고분자)
열가소성 고분자(thermoplastic polymer): 선상고분자 용융 및 고화가 가역적이고 반복적임 상대적으로 연함 열경화성 고분자(thermosetting polymer): 망상고분자 영구적인 경화가 일어남 형상의 안정성이 큼
열가소성 고분자와 열경화성 고분자의 비교 열가소성 고분자 열경화성 고분자 투명성 투명제품이 많음 불투명 제품이 많음 성형성 높다 낮다 열안정성 착색,외관 좋다 안좋다 재사용 가능 불가능 종류 PE, PP, Nylon 페놀, 멜라민, 에폭시, 요소수지
공중합체(copolymer): 두 종류 이상의 단량체로 만들어진 고분자 교대배열 블록배열 랜덤배열 (불규칙 배열) 그라프트 (접지)
반결정성 (Semicrystalline): 결정과 무정형이 혼재
섬유고분자 무정형(amorphous) 결정(crystalline)
섬유의 형성 조건 가. 선상고분자 ㄱ)분자가 가지가 없는 선상구조, 사슬의 길이가 1000Å ⇒사슬이 길수록 분자사슬 사이의 결합력이 커서 길이 방향으로 집합하여 microfibril 형성이 용이 ㄴ)마이크로 피브릴 < 피브릴 < 피브릴 다발 < 단섬유
나. 반결정성: 2상 구조 (二相構造) ㄱ) 결정영역 : 고분자쇄가 규칙적으로 질서 정연하게 배열 (강도, 탄성, 내열성) ㄴ) 비결정영역 : 고분자쇄가 느슨하고 규칙성이 낮은 무질서한 상태로 배열 (흡습성, 염색성, 유연성)
다. 배향도 섬유를 형성하는 고분자 쇄들의 결정영역이 섬유길이 방향으로 평행하게 정돈되어 배열
고분자 재료의 특성 기계적 특성: 만능시험기(Universal Testing Machine, UTM) 시편
S-S Curve(응력-변형률 곡선) 항복점(Yield point) 응력(MPa) (Stress) 영률(Young’s Modulus) 변형률 (Strain)
거시변형
온도에 따른 응력-변형률 곡선의 변화 온도가 증가하면 응력이 감소하고 변형률이 증가하고 이유는? 온도가 증가하면 응력이 감소하고 변형률이 증가하고 이유는? - 힌트: 고분자에서 열적성질과 고분자의 구조와 (반결정) 상관관계
열적성질 결정화: 매우 무질서한 분자구조를 가진 액상이 냉각 시에 규칙적인 고체상이 되는 과정 반결정성 고분자의 전이 냉각 결정화온도(Tc) 유리상 고무상 고체 유체 가열 유리전이온도(Tg) 융점(Tm)
고분자 성형 압축 몰딩(compression molding)
사출 몰딩(injection molding)
압출(extrusion)
필름 제조 방법