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1. 실험 목적
실리콘의 가교반응을 통해 실리콘 고무를 만들어 보고, 가교제의 혼합비에 따른 탄성체의 탄성거동을 살펴봄으로써 가교도와 물성과의 관계를 고찰한다.
2. 실험의 이론적 배경 (요약)
실리콘은 지구상에 무한히 존재하는 규소를 원료로 하여 합성된다. 실리콘은 수정 또는 유리와 마찬가지로 실록산결합(-Si-O-Si-)을 골격으로 하고, 그 측쇄에 메틸기, 페닐기, 비닐기 등의 유기그룹이 결합하여 구조적으로는 무기·유기 양면의 성격을 갖고 있다. 실리콘은 실록산 구조로 인하여 내열성, 내한성, 내수성, 내후성, 전기절연성 등의 우수한 성질과 소포성, 이형성, 발수성, 윤활성, 점착성 등 넓은 응용성을 갖고 있다. 또한 실리콘은 하나의 기본적 구조로 오일, 수지, 고무의 3가지 용도로 사용되는 고분자이며, 화장품에서부터 인공위성 재료에 이르기까지 매우 넓은 용도를 갖는 다양성이 풍부한 재료이다.
실리콘의 단량체를 합성하는 방법은 몇 가지가 있는데 그 중 직접법을 소개하면 다음과 같다. 탄화수소의 염화물 과 금속규소 를 고온에서 직접 반응시키면 몇 가지의 유기클로로실란이 얻어진다. 예를 들면 구리촉매 존재하에 염화메틸()과 규소()를 반응시키면 다음과 같이 메틸클로로실란이 얻어진다.
이 반응은 공정이 1단계로 간단하지만 반응생성물은 복잡하여 여러가지 클로로실란 화합물이 얻어진다. 또한 각 성분의 비점 차이는 약 4℃ 밖에 되지 않으므로 고분리능의 증류탑을 사용하여 분리한다. 디메틸드클로로실란(dimethyldi-chlorosilane)은 가수분해하여 디메틸실란디올(dimethylsilanediol)이 된다. 그리고 이 실란화합물은 불안정하므로 쉽게 축합반응을 일으켜 물이 떨어져 나가고 실록산(-Si-O-Si-) 결합을 형성한다. 이렇게 형성된 선상의 polysiloxane은 분자량이 대체로 작으므로 열처리하여 말단의 히드록시기에 의한 축합반응을 행하여야 분자량이 커질 수 있다.
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건국대학교_고분자재료과학_5.PDMS가교반응_결과.hwp
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