2-Pyrrolidone과 ε-Caprolactam의 음이온 중합에 대한 연구

Abstract

본 연구에서는 알칼리 금속촉매와 acyllactam계열의 개시제를 사용하여 2-pyrrolidone (PD)과 ε-caprolactam (CL)을 음이온개환중합하는 연구를 수행하였다. 합성되는 고분자의 조성은 중합온도에 의존하여 변화하는 것으로 나타났으며, 열특성은 고분자 조성에 의존하였다. 이러한 고분자 조성을 자유롭게 조절하기 위하여 각각 다른 온도에서 단량체 반응성비를 구하기 위한 실험을 수행하였다. 70, 90, 120, 150℃ 에서 중합을 진행하였고 전환율 10wt%이하에서 반응을 정지시켰다. 반응성비는 Finemann-Ross법과 Kelen-Tüdös법을 이용하여 계산하였으며, M1=PD, M2=CL이라고 하였을 때 r1은 온도 증가에 따라 감소하여 150℃가 되면 0에 수렴하였다. 반면에 70~150℃로 온도가 증가하면서, r2는 Finemann-Ross법으로 계산하였을 경우에는 0.592에서 1.135까지, Kelen-Tüdös 의 경우에는 0.460에서 1.097로 증가하였다. 이를 통하여 온도 변화에 따른 반응성비의 변화를 확인하였으며, 계산된 반응성비를 통하여 누적평균조성을 예측하고 실제 실험과의 비교를 통하여 계산된 반응성비의 타당성을 검증하였다. 또한 온도의 증가에 따라 최대 전환율이 증가하였으며, 중합속도가 빨라지는 것을 확인하였다.