중합도
Degree of polymerization중합 정도(DP)는 고분자 또는 고분자 또는 올리고머 분자의 단량 단위 수입니다.[1][2][3]
For a homopolymer, there is only one type of monomeric unit and the number-average degree of polymerization is given by , where Mn is the number-average molecular weight and M0 is the molecular weight of the monomer unit. 대부분의 산업 목적에서 수천 또는 수만 개의 중합 정도가 바람직하다. 이 숫자는 일반적으로 발생하는 폴리머의 분자 크기의 변화를 반영하지 않으며, 단량체의 평균 수만을 나타낸다.
그러나 일부 저자는 DP를 단일 단위와 같지 않을 수 있는 반복 단위 수로 정의한다.[4][5] 예를 들어, 나일론-6,6에서 반복 단위는 두 개의 단수 단위(NH(6CH2))를 포함한다.NH - 및 —OC(CH2)4CO— 1000개의 단일 단위 체인이 500개의 반복 단위와 일치하도록 한다. 중합이나 체인 길이의 정도는 첫 번째(IUPAC) 정의로는 1000이지만 두 번째 정의로는 500이다.
단계적 성장과 연쇄적 성장 중합
step-growth 중합에서는, 중합(그리고 분자량)의 높은 수준을 성취하기 Xn, 높은 분수 모노머 변환, p,, 캐러 더스의 equation[6][7]X¯와 예를 들어=11− p{\displaystyle{\bar{X}}_{n}={\frac{1}{1-p}}}, p의 단량체 전환 따라)99%b. 것이 필요하다erequiXn = 100을 달성하기 위해 빨간색
그러나 연쇄 성장 없는 급진적 중합에 대해서는 Carothers의 방정식이 적용되지 않는다. 대신 반응의 시작부터 긴 사슬이 형성된다. 반응 시간이 길면 중합체 수율이 증가하지만 평균 분자량에는 거의 영향을 미치지 않는다.[8] 중합성의 정도는 시작된 체인당 중합체 분자의 평균 수인 운동 체인 길이와 관련이 있다.[9] 그러나 그것은 종종 다음과 같은 몇 가지 이유로 운동 체인 길이와 다르다.
- 연쇄 종단은 중합[10] 정도를 두 배로 증가시키는 두 연쇄 활성산소의 재결합에 의해 전체 또는 부분적으로 발생할 수 있다.
- 모노머로의 체인 전송은 중합성의 정도 감소에 해당하는 동일한 운동 체인에 대해 (반응 단계의) 새로운 고분자를 시작한다.
- 용제 또는 다른 용액으로의 체인 전환(수정자 또는 조절기)
물리적 속성과 상관 관계
구성은 동일하지만 분자량이 다른 중합체는 다른 물리적 특성을 나타낼 수 있다. 일반적으로 중합 정도가 증가하면 용해 온도가 높아지고 기계적 강도가 높아진다.
숫자-평균 및 중량-평균
합성 중합체는 항상 서로 다른 중합 정도를 가진 고분자 종과 따라서 다른 분자 중량을 가진 고분자 종들의 혼합으로 구성된다. 평균 고분자 분자량에는 여러 가지 종류가 있는데, 이는 다른 실험에서 측정할 수 있다. 가장 중요한 두 가지는 숫자 평균(Xn)과 무게 평균(Xw)이다.[4]
중합률 평균도는 중합종의 중합 정도를 가중평균한 것으로, 중합종의 몰 분율(또는 분자수)에 의해 가중치가 부여된다. 일반적으로 중합체의 삼투압 측정에 의해 결정된다.
중합체의 중량 평균 정도는 중합도의 가중 평균으로, 종의 중량 분율(또는 분자의 전체 중량)에 의해 가중된다. 그것은 일반적으로 폴리머에 의한 Rayleigh 빛 산란 측정으로 결정된다.
참고 항목
참조
- ^ 화학용어 요약본에서의 IUPAC 정의 (IUPAC Gold Book)
- ^ 코위 J.M.G. 폴리머: 현대 재료의 화학 및 물리학 (2차 개정) 블랙키 1991), 페이지 10 ISBN0-216-92980-6
- ^ 올콕 H.R., 램프 F.W., 마크 J.P. 컨템포러리 폴리머 케미스트리 (3차) Pearson 프렌티스 홀 2003), p.316 ISBN 0-13-065056-0
- ^ a b J.R. "폴리머 과학기술"(Parson Fratice-Hall, 2003년 2차 edn), p.27 ISBN 0-13-018168-4
- ^ 루딘, 알프레드 "중합체 이공학의 요소"(Academic Press 1982), p.7 ISBN 0-12-601680-1
- ^ 루딘, 페이지 171
- ^ 코위 페이지 29
- ^ 코위, 페이지 81
- ^ Allcock, Lampe and Mark, 페이지 345
- ^ Allcock, Lampe and Mark, 페이지 346
- ^ Allcock, Lampe and Mark, 페이지 352-7
- ^ 코위 p.63-64
- ^ 플로리, P.J. 그리고 브리지 A.J. Am. Chem. Soc.; 1963; 85(22) pp3548-3553 선형 체인 호몰로그의 용해 지점 정상 파라핀 탄화수소. doi=10.1021/ja00905a004 url=http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja00905a004