[디자인학과] 나일론의합성

나일론의 합성
[사전 지식]

(1) 고분자 화합물

고분자 화합물을 이루는 저분자량의 기본적인 화합물을 단위체(monomer)라고 하며, 단위체 분자들이 서로 결합하여 고분자가 되는 반응을 중합 반응(polymerization)이라 하며, 이때 형성된 고분자 화합물을 중합체(polymer)라고 한다.

(2) 첨가 중합과 축합 중합

중합체를 합성하는 방법에는 불포화 결합을 가지고 있는 단위체의 첨가 반응으로 중합이 되는 첨가 중합(addition polymerization)과 단위체가 갖고 있는 양쪽 말단 작용기들의 반응으로 간단한 분자(H2O, HCl 등)가 빠지면서 중합이 되는 축합 중합(condensation polymerization)이 있다.
첨가 중합으로 만들어진 중합체로는 폴리에틸렌, 폴리염화비닐, 즉 PVC, 폴리 프로필렌 등이 있으며, 축합 중합으로 만들어진 중합체로는 나일론 66, 나일론 6, 폴리에스테르, 폴리우레탄 등이 있다.

(3) 나일론의 종류 및 합성법

나일론 중에서 가장 널리 사용되는 나일론 66은 아디프산과 헥사메틸렌디아민을 280℃로 가열하여 얻어진 폴리아미드(polyamid)이다.
실험실에서 나일론 66은 염화아디프산과 헥사메틸렌디아민으로부터 쉽게 합성할 수 있다.
나일론 66과 구조적으로 깊은 관련이 있는 나일론 6은 카프로락탐의 중합 반응으로 합성된 폴리아미드이다.
[사용 시약]

1) 헥사메틸렌디아민 [hexamethylenediamine]

1,6-디아미노헥산이라고도 한다.
화학식
H2N(CH2)6NH2.
분자량
116,
끓는점
100 ℃(20 mmHg),
녹는점
42 ℃. 물 ·
에탄올
·벤젠 등에 녹는다.
…

2) 염화아디프산 [adipoyl chloride]

3) 탄산나트륨 [炭酸-, sodium carbonate]

4) 디클로로메탄 [dichloromethane]

1. 실험 목표

(1) 지식

① 나일론실의 제조 과정을 진술할 수 있다.

② 나일론실의 생성 과정을 화학반응식으로 나타낼 수 있다.

③고분자 화합물의 성질들을 열거할 수 있다.

① 나일론의 생성 반응을 통하여 축합 반응의 원리를 추론할 수 있다.

① 두 액체가 섞이지 않고 층이 형성되도록 천천히 액체를 가할 수 있다.

②계면으로부터 나일론실을 얇게 뽑아낼 수 있다.

① 고분자 화합물이 생성되는 과정을 이해하고, 우리 주변의 다양한 고분자 화합물에 대해 관심을 갖는다.

2. 실험 안내

(1) 관련 내용 : 화학 Ⅰ.