고분자 화학/고분자의 기초/ 기본 정의
|
기본 용어 (Basic Definitions): |
||
|
고분자 (polymer) |
|
|
|
단량체 (monomer) |
|
|
|
올리고머 (oligomer) |
|
|
|
반복단위 (repeating unit) |
|
|
|
중합도 (degree of polymerization) |
음성 강의 듣기 ☞ |
|
|
분자량 (molecular weight) |
|
|
|
말단기 (end group) |
|
|
|
반응도 (extent of reaction) |
|
|
|
단일고분자 (homopolymer) |
|
|
|
공중합체 (copolymer) 가교 고분자 (crosslinked polymer) 사슬 중합 (chain polymerization) 단계 중합 (step polymerization) |
|
|
(1). 고분자 (Polymer)
동일한 반복단위 구조의 수가 매우 크고, 분자량이 매우 큰 화합물을 말합니다.
보통, 분자량이 작은 단량체를 중합반응(polymerization)이라는 방법으로 중합하여서
합성합니다. "polymer"라는 단어는 "poly" 와 "-mer"의 합성어입니다.
(2). 단량체 (monomer)
중합반응에의해 고분자를 만들 수 있는 출발 물질 또는 기본 단위를 말합니다.
(3). 중합도 (Degree of Polymerization), DP
중합도 (degree of polymerization), DP 는 평균해서 고분자의 한 사슬에 단량체가
결합된 수를 말합니다. 이 중합도는 다음 식으로 표현될 수 있습니다. 여기서 p는 반응도
(extent of reaction)을 나타냅니다. 이 식을 카로더스 식 (Carothers eq.)라고도 합니다.
(4). 반복 단위 (repeating unit, repeat unit, constitutional repeating unit, CRU)
고분자 사슬에서 최소의 반복되는 구성 단위를 말합니다. 단순한 선상 고분자를
반복 단위를 M 으로 표현하면, 고분자의 구조는 -[M]n- 과 같이 표현할 수 있습니다.
CRU (constitutional reapeating unit) 는 반복 단위중에서 고분자 명명법을 붙일 때
사용하는 반복단위를 말합니다. 고분자 구조를 보면 여러 가지 반복 단위를 가정할 수 있습니다.
더 자세한 것은 "구조중심 명명법"을 보시기 바랍니다.
(5). 고분자의 분자량 (molecular weight of polymers), MW
고분자 일몰의 질량을 말합니다. 고분자에서는 고분자의 크기가 동일하지 않고 일정한
크기의 분포를 가지고 있으므로 이들의 "평균" 분자량을 주로 사용합니다.
고분자의 평균 분자량, M은 반복단위의 분자량, Mo 와 중합도, DP로부터 계산할 수 있습니다.
M = Mo x DP
분자량은 다시 수평균분자량, 무게평균 분자량 등으로 나누어 생각할 수 있고, 이들의 값과
다분산지수 도 고분자의 물성에 영향을 미치므로 고분자 합성에서 고려 대상이 됩니다.
(6). 올리고머 (oligomer)
반복단위가 10 개 이하인 고분자를 oligomer라고 합니다. 올리고머는 단계중합의 초기에서,
그리고 사슬중합에서는 사슬이동이 많이 생길 때 만들어집니다.
"oligos"는 희랍어로 "적은, 소수의" (few)" 그리고 "작은 (small)" 이라는 뜻의 단어입니다.
"oligomer" 이외에도 우리가 흔히 사용하는 "oligosaccharide (과당)", "oligopoly (소수독점,
과점),"oligopsony (수요독점," "oligarchy (소수독재정치)" 단어들을 연상해 볼 수 있습니다.
(7). 말단기 (end group)
고분자 사슬의 양쪽 말단에 붙어있는 작용기를 말단기라고 합니다. 작용기의 반응성을 고려하는
경우를 제외하면, 고분자에서는 이 말단기는 보통 고분자의 특성에 큰 영향을 주지 않으므로
고려하지 않고 무시하는 경우가 많습니다.
(8). 단일고분자 (homopolymer)
(9). 공중합체 (copolymer)
|
Block 공중합체의 종류 |
블록 공중합체 (block copolymer)는 두 종류 이상의 블록으로 구성되는 고분자인데,
여기서, 각 블록은 각각 다른 단량체로 구성됩니다. 블록의 연결 방법에 따라서, AB 블록,
ABA 블록, 그리고, ABC 블록 공중합체 등으로 나눕니다 (표 1)
표 1. 공중합체의 종류
|
공중합체 이름 |
단량체의 배열 |
|
AB 공중합체 |
|
|
ABA 공중합체 |
|
|
ABC 공중합체 |
|
(10). 가교 고분자 (crosslinked polymer)
|
|
Fig. 가교 결합된 고분자의 형태 |
(11). 반응도 (extent of reaction)
(12). 사슬 중합 (chain polymerization)
(13). 단계 중합 (step polymerization)