폴리아미드

Polyamide

폴리아미드는 아미드 [1]결합으로 연결된 반복 단위를 가진 폴리머이다.

폴리아미드는 자연적이고 인위적으로 발생한다.자연적으로 발생하는 폴리아미드의 예로는 양털이나 비단과 같은 단백질이 있습니다.단계 성장 중합 또는 나일론, 아라미드, 폴리아스파르트산나트륨 등의 고상 합성을 통해 인공적으로 만들어진 폴리아미드를 만들 수 있다.합성 폴리아미드는 내구성과 강도가 높아 섬유, 자동차 산업, 카펫, 주방용품, 운동복 등에 흔히 사용된다.운송 제조업은 폴리아미드([2]PA) 소비의 35%를 차지하는 주요 소비자입니다.

분류

아미노산의 중합체는 폴리펩타이드 또는 단백질로 알려져 있다.

합성 폴리아미드는 주쇄의 조성에 따라 다음과 같이 분류된다.

가족 메인 체인 예 시판 제품
지방족 폴리아미드 지방족 나일론 PA 6 및 PA 66 DuPont의 Zytel, Solvay의 Technyl, Rilsan 및 Rilsamid, Radici 그룹의 Radipol
폴리프탈아미드 반향기 PA 6T = 헥사메틸렌디아민 + 테레프탈산 에보닉 인더스트리즈 트로가미드 T, 솔베이 아모델
방향족 폴리아미드 또는 아라미드 방향제 파라페닐렌디아민+테레프탈산 DuPont, Teijinconex, Twaron 및 Technora, Kermel의 Kermel.

모든 폴리아미드는 두 개의 단량체 분자를 연결하는 아미드 기능의 형성에 의해 만들어진다.모노머는 아미드 자체(일반적으로 카프로락탐과 같은 고리형 락탐의 형태), α, β-아미노산 또는 디아민과 디아산의 화학량학적 혼합물일 수 있습니다.이 두 종류의 전구체는 모두 균질 중합체를 생성한다.폴리아미드는 쉽게 공중합되기 때문에 많은 모노머 혼합이 가능하며, 이는 많은 공중합체로 이어질 수 있다.또한 많은 나일론 폴리머가 혼합되어 혼합물을 만들 수 있습니다.

중합화학

폴리머의 생산은 아미드 결합을 형성하기 위해 두 그룹의 반복적인 결합을 필요로 한다.이 경우 이는 특히 아미드 결합을 포함하며, 관련된 2개의 기는 아민기와 관능기의 말단 카르보닐 성분이다.이것들은 반응하여 탄소-질소 결합을 생성하고, 단일 아미드 결합을 형성합니다.이 과정은 이전에 기능군의 일부였던 다른 원자의 제거를 포함한다.카르보닐 성분은 카르본산기 또는 보다 반응성이 높은 할로겐화 아실 유도체의 일부일 수 있다.아민기와 카르본산기는 동일한 단량체 상에 있을 수 있으며, 폴리머는 두 개의 아민기를 가진 두 개의 다른 기능성 단량체로 구성될 수 있습니다. 하나는 두 개의 아민기를 가진 것이고, 다른 하나는 두 개의 카르본산 또는 산염화물기를 가진 것이다.

응축 반응은 나일론 폴리머를 합성적으로 생산하는 데 사용됩니다.나일론은 특히 직쇄(지방족) 단량체를 포함해야 한다.아미드 결합은 아민기(아미노기라고도 함)와 카르본산기로부터 생성된다.카르본산으로부터 나오는 수산기는 아민으로부터 나오는 수소와 결합하고, 반응의 이름인 제거 부산물인 물을 발생시킵니다.

응축 반응의 예로서, 생물에서 아미노산은 효소에 의해 서로 응축되어 아미드 결합(펩타이드로 알려져 있음)을 형성한다고 생각해 보자.결과적으로 생기는 폴리아미드는 단백질 또는 폴리펩타이드로 알려져 있다.아래 그림에서 아미노산은 동일한 분자와 반응하여 폴리아미드를 형성하는 단일 지방족 단량체로 간주하며, 아민과 산기만을 중심으로 한다.대체 R 그룹은 무시합니다.R 그룹 간의 차이는 무시할 수 있습니다.

두 아미노산의 반응.이 반응들 중 많은 것들이 긴 사슬 단백질을 생산한다.

완전방향족 폴리아미드 또는 아라미드(예: 케블라)의 경우 반응성이 높은 염화아실(acyl chloride)이 모노머로 사용된다.아민기와의 중합반응은 염화수소를 제거한다.산성 염화물 경로는 열을 피하고 거의 즉각적인 [3]반응을 얻기 위해 실험실 합성물로 사용될 수 있습니다.방향족 부분 자체는 제거 반응에 관여하지 않지만, 결과물의 강성과 강도를 증가시켜 케블라의 뛰어난 강도로 이어집니다.

아래 그림에서 아라미드는 연속적으로 교대로 중합체 사슬을 형성하는 두 개의 다른 단량체로 구성되어 있다.아라미드는 방향족 폴리아미드이다.

1,4-페닐디아민(파라페닐렌디아민)과 염화테레프탈로일(염화테레프탈로일)의 반응으로 아라미드가 생성됨

폴리아미드는 또한 리터 반응의 적용을 통해 산성 촉매 작용을 사용하여 디니트릴로부터 합성될 수 있다.이 방법은 아디포니트릴, 포름알데히드, [4]물로부터 나일론 1.6을 제조할 때 적용할 수 있다.또한 이 방법을 사용하여 글리콜 및 디니트릴로부터 [5]폴리아미드를 합성할 수도 있다.

황산을 촉매로 하는 아디포니트릴, 포름알데히드, 물로부터 나일론 1,6을 합성하는 방법

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ 파머, R. J. 2001년폴리아미드, 플라스틱폴리머 과학기술 백과사전doi: 10.1002/0471440264.pst251
  2. ^ 시장조사 엔지니어링 플라스틱, Ceresana, 2013년 9월
  3. ^ "Making nylon: The "nylon rope trick"". Royal Society of Chemistry. Retrieved 19 April 2015.
  4. ^ Magat, Eugene E.; Faris, Burt F.; Reith, John E.; Salisbury, L. Frank (1951-03-01). "Acid-catalyzed Reactions of Nitriles. I. The Reaction of Nitriles with Formaldehyde1". Journal of the American Chemical Society. 73 (3): 1028–1031. doi:10.1021/ja01147a042. ISSN 0002-7863.
  5. ^ Lakouraj, Moslem Mansour; Mokhtary, Masoud (2009-02-20). "Synthesis of polyamides from p-Xylylene glycol and dinitriles". Journal of Polymer Research. 16 (6): 681. doi:10.1007/s10965-009-9273-z. ISSN 1022-9760. S2CID 98232570.

추가 정보

  • 코한, 멜빈 1세(1995년).나일론 플라스틱 핸드북.Hanser/Gardner 출판물ISBN 9781569901892