고분자공학 실험 - 에폭시 수지의 합성 및 분석

1. 실험주제

에폭시 수지의 합성

2. 실험원리 및 목적

에폭시 수지는 일반적으로 히드록시기를 2개이상 갖는 화합물과 에피클로로하이드린을 반응시켜서 얻는다. 가장 간단한 예로 2몰의 에피클로하이히드린과 비스페놀A 1몰을 반응시키면 다음식과 같이 diepoxide가 생성된다. diepoxide를 비스페놀 A와 적당한 비율로 반응시키면 다음과 같은 구조를 갖는 고분자량의 에폭시 수지가 얻어 진다. 물론 이러한 반응 과정에서 부반응이 일어날 수 있고 얻어진 에폭시 구조 대신에 한 개의 에폭시기만 존재하는 화합물이 생성될 수 있으며, 수분에 의해 에폭시기가 가수분해 된 구조도 존재할 수 있어 실제의 히드록시기의 상대적인 수는 이론적으로 계산된 값과는 차이가 있게 된다. 위 반응은 동시에 진행시킬 수도 있고 각 반응을 단계적으로 진행시킬 수도 있다.
한편, 히드록시 화합물과 에피클로로하이드린을 무수 용매에서 산 촉매 존재 하에 반응시키면 첫 번째 단계의 반응에 의한 생성물인 클로로히드린이 주로 생성되며, 다음 단계로 당량의 알칼리를 가하여 반응시키면 위의 diepoxide의 에폭시화합물이 얻어지게 된다…(생략)