°íºÐÀÚ ÈÇÐ /ÀÚÀ¯ ¶óµðÄ® ÁßÇÕ / °øÁßÇÕ (copolymerization)
°øÁßÇÕ½Ä
¿ì¸®´Â ´Ü·®Ã¼ M1 x ±×·¥°ú °ú M2 y ±×·¥À» °øÁßÇÕÇÏ¸é ¸¸µé¾îÁø °øÁßÇÕü´Â x:y ºñ ¶Ç´Â x + y ±×·¥ÀÇ °øÁßÇÕü°¡ ¸¸µé¾îÁú °ÍÀ¸·Î »ý°¢Çϱ⠽¬¿ì³ª ½ÇÁ¦´Â ÀüÇô ±×·¸Áö ¾Ê½À´Ï´Ù. ±×°ÍÀº ´Ü·®Ã¼ M1°ú M2 °¡ °øÁßÇÕÇÒ ¶§ °øÁßÇÕ¿¡ Âü¿©ÇÏ´Â ¹ÝÀÀ¼º ºñ°¡ ´Ù¸£±â ¶§¹®ÀÔ´Ï´Ù. Áï, ¿ì¸®´Â °øÁßÇÕÀ» ½Ãų ¶§ »ý¼ºµÈ °øÁßÇÕüÀÇ Á¶¼ºÀº ¹ÝÀÀ½ÃŲ ´Ü·®Ã¼ M1°ú M2 ÀÇ ºñ¿Í´Â ¾ÆÁÖ ´Ù¸£´Ù´Â °ÍÀÔ´Ï´Ù.
´Ü·®Ã¼ M1°ú M2 °¡ ¶óµðÄ® ÁßÇÕ¿¡ÀÇÇØ °øÁßÇÕÇÒ ¶§ÀÇ °øÁßÇÕ Á¶¼º½ÄÀ» À¯µµÇØ º¾½Ã´Ù. ¶óµðÄ®ÀÇ ¹ÝÀÀ¼ºÀº ¶óµðÄ®ÀÇ Å©±â¿¡ ¹«°üÇÏ°í, ±× ¶óµðÄ®ÀÇ ¼ºÁúÀº ÃÖÁ¾ÀûÀ¸·Î °áÇÕµÈ ´Ü·®Ã¼ÀÇ ¼ºÁú¿¡¸¸ ¿µÇâÀ» ¹Þ´Â´Ù°í °¡Á¤Çϸé, µÎ ´Ü·®Ã¼°¡ °øÁßÇÕ ÇÒ ¶§ °¡Á¤ÇÒ ¼ö ÀÖ´Â ¹ÝÀÀ½ÄÀº ´ÙÀ½ 4°¡ÁöÀÔ´Ï´Ù. ¿©±â¼ kij ´Â i ¶óµðÄ®°ú j ´Ü·®Ã¼ »çÀÌÀÇ ¹ÝÀÀ¼Óµµ»ó¼ö¸¦ ¸»ÇÏ°í, ºÓÀº Á¡ (.)Àº ¶óµðÄ®À» Ç¥½ÃÇÕ´Ï´Ù. M1. + M1 --k11--> M1. (1) M1. + M2 --k12--> M2. (2) M2. + M2 --k22--> M2. (3) M2. + M1 --k21--> M1. (4)
´Ü·®Ã¼ M1 °ú M2 °¡ ¼Ò¸ðµÇ´Â ¼Óµµ´Â °¢°¢ ½Ä 5¿Í ½Ä 6 À¸·Î ¾µ ¼ö ÀÖ½À´Ï´Ù. (5) (6) °øÁßÇÕü ¼ÓÀÇ ´Ü·®Ã¼ M1 °ú M2 Á¶¼º ºñ (¥ã), [M1]/[M2] ´Â ´Ü·®Ã¼ M1 °ú M2 ÀÌ ÁßÇÕ°úÁ¤¿¡¼ ¼Ò¸ðµÈ ºñ¿Í ¸¶Âù°¡ÁöÀ̹ǷΠ½Ä 5¸¦ ½Ä6À¸·Î ³ª´« °ªÀÌ µË´Ï´Ù (½Ä 7). (7) [M1.] °ú [M2.] ÀÌ °øÁßÇÕ Áß¿¡ ÀÏÁ¤ÇÏ´Ù°í °¡Á¤Çϸé, ½Ä 8 ÀÌ ¼º¸³ÇÏ°í, ÀÌ°ÍÀ» Á¤¸®ÇÏ¸é ½Ä 9 °¡ µË´Ï´Ù. (8) (9) ±×¸®°í ¹ÝÀÀ¼Óµµ»ó¼öÀÇ ºñ¸¦ ¾Æ·¡¿Í °°ÀÌ »õ·Î Á¤ÀÇÇÏ°í ÀÌ°ÍÀ» ´Ü·®Ã¼ ¹ÝÀÀ¼ººñ (monomer reactivity ratio) ¶ó°í ºÎ¸¨´Ï´Ù. ÀÌ ´Ü·®Ã¼ ¹ÝÀÀ¼ººñ´Â ½ÄµéÀÌ ³ªÅ¸³»´Â °Í°ú °°ÀÌ ¶óµðÄ®ÀÌ ´Ù¸¥ Á¾·ùÀÇ ´Ü·®Ã¼¿Í ºñÇؼ °°Àº Á¾·ùÀÇ ´Ü·®Ã¼¿Í ¹ÝÀÀÇÏ´Â ¼Óµµºñ¸¦ ³ªÅ¸³À´Ï´Ù. (10) (11) ½Ä 9 ¿Í ½Ä 10, ±×¸®°í ½Ä 11À» ½Ä 7 ¿¡ ´ëÀÔÇÏ¸é ½Ä 12 ¸¦ ¾ò½À´Ï´Ù. (12) ½Ä 12¸¦ °øÁßÇÕ Á¶¼º½Ä (copolymer composition equation)À̶ó°í ÇÕ´Ï´Ù. ÀÌ °øÁßÇÕ Á¶¼º½ÄÀº ´ÙÀ½°ú °°Àº ¼ºÁúÀ» ³ªÅ¸³À´Ï´Ù:
1. r1°ú r2, ±×¸®°í ³óµµºñ°¡ ¹«Â÷¿øÀ̹ǷÎ, ÀÌ ½ÄÀº ³óµµ¿Í °ü·ÃÀÌ ¾ø´Ù. 2. °³½Ã¿Í Á¤Áö¹ÝÀÀ¿¡ °üÇÑ Ç×µéÀÌ ¾øÀ¸¹Ç·Î, ÀÌ ½ÄÀº °³½Ã¹ÝÀÀ°ú Á¤Áö¹ÝÀÀ¿¡ ¹«°üÇÏ°Ô Àû¿ëµÈ´Ù. 3. r1°ú r2´Â ¿ë¸Å¿Í ¹«°üÇϹǷÎ, ÀÌ ½ÄÀº ¿ë¸Å¿Í ¹«°üÇÏ°Ô Àû¿ëÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù.
°íºÐÀÚ¿Í ´Ü·®Ã¼ ¹ÝÀÀ¹°µéÀÇ Á¶¼ºÀ» ¸ôºÐÀ²·Î ³ªÅ¸³»¸é Æí¸®ÇÒ °ÍÀÔ´Ï´Ù. f1À» °øÁßÇÕü ÁßÀÇ ´Ü·®Ã¼ M1ÀÇ ¸ôºÐÀ²À» ³ªÅ¸³»°í, F1À» ´Ü·®Ã¼ ¹ÝÀÀ¹° ÁßÀÇ M1ÀÇ ¸ôºÐÀ²À» Ç¥½ÃÇÑ´Ù°í Çϸé, ½Ä 12´Â ½Ä 13°ú °°ÀÌ ´Ù½Ã Á¤¸®ÇÒ ¼ö ÀÖ½À´Ï´Ù. (13) ¿©±â¿¡ f2 = 1- f1 °ú F2 = 1 - F1À» ´ëÀÔÇÏ¸é ½Ä 14 °¡ ¾ò¾îÁý´Ï´Ù. (14) ½Ä 14´Â °øÁßÇÕü ÇÕ¼º¿¡¼ ´Ü·®Ã¼ ¹ÝÀÀ¹°ÀÇ Á¶¼º°ú ´Ü·®Ã¼ ¹ÝÀÀ¼ººñ r1°ú r2°¡ °øÁßÇÕüÀÇ Á¶¼º¿¡ ¹ÌÄ¡´Â °á°ú¸¦ °è»êÇÒ ¼ö ÀÖ°Ô ÇÕ´Ï´Ù. ±×¸®°í °øÁßÇÕ¿¡¼ ÀϹÝÀûÀ¸·Î ´Ü·®Ã¼ ¹ÝÀÀ¹° Á¶¼ºÀÌ °øÁßÇÕüÀÇ Á¶¼º°ú´Â ´Ù¸£´Ù´Â °ÍÀ» ¸í½ÉÇØ¾ß ÇÕ´Ï´Ù. ´Ü·®Ã¼ ¹ÝÀÀ¼º ºñÀÇ ¶æ°ú °è»êÀº ´ÙÀ½ Àý¿¡¼ °øºÎÇÕ´Ï´Ù.
Ưº°ÇÑ °æ¿ì, Áï, ´Ü·®Ã¼ ¹ÝÀÀ¹°ÀÇ Á¶¼º°ú °øÁßÇÕüÀÇ Á¶¼ºÀÌ °°À» ¶§¸¦ °øºñÁßÇÕ (azeotropic copolymerization) À̶ó°í ÇÕ´Ï´Ù. °øºñÁßÇÕ Á¶°ÇÀº ´ÙÀ½°ú °°À» ¶§ÀÔ´Ï´Ù (½Ä 15). (15) |