PPO(Polyphenylene Oxide) 제조 (중합,합성) 방법

PPO(Polyphenylene Oxide) 제조 (중합,합성) 방법

 

 

PPO(Polyphenylene Oxide)는 우수한 기계적, 전기적, 열적 특성으로 자동차 부품, 전기전자, 의료기기 등 다양한 산업분야에 널리 사용되는 열가소성 고분자입니다. PPO는 일반적으로 2,6-디메틸페놀(DMP)과 포름알데히드 간의 축중합 반응을 통해 합성됩니다.

 

1. 반응물 준비: PPO 합성을 위한 출발 물질은 2,6-디메틸페놀입니다. (DMP) 및 포름알데히드. DMP는 일반적으로 포름알데히드와의 반응을 촉진하기 위해 클로로포름 또는 디클로로벤젠과 같은 용매에 용해됩니다. 포름알데히드는 일반적으로 약 37% 농도의 수용액에서 제조됩니다. 포름알데히드의 농도는 생성된 폴리머의 반응 속도와 분자량에 영향을 미칠 수 있습니다.
2. 반응 개시 (Reaction initiation) : 반응은 일반적으로 수산화나트륨과 같은 염기성 촉매를 첨가하여 개시됩니다. 또는 수산화칼륨, DMP 용액에. 촉매는 DMP의 페놀 수산기 그룹을 탈양성자화하여 포름알데히드에 대한 반응성을 높입니다. 그런 다음 반응 혼합물을 약 80-100°C의 온도로 가열하여 p-QM 중간체의 형성을 촉진합니다.
3. 중합 (Polymerization) : 포름알데히드 용액을 교반하면서 DMP 용액. 포름알데히드는 탈양성자화된 DMP와 반응하여 p-QM(para-quinone methide)이라는 반응성 중간체를 형성합니다. 그런 다음 p-QM 중간체는 다른 p-QM 및 DMP 분자와 일련의 축합 반응을 거쳐 고분자량 폴리머를 형성합니다.

 

반응형

 

중합 반응은 다음 조건에서 수행할 수 있습니다. 다양한 용매, 반응 온도, 반응 시간 및 촉매 농도와 같은 다양한 조건을 통해 생성된 폴리머의 특성을 제어합니다. 예를 들어, 반응 온도가 낮고 반응 시간이 길수록 폴리머의 분자량이 높아지고 기계적 특성이 향상될 수 있습니다. 반면에 촉매 농도가 높을수록 반응 속도가 빨라질 수 있지만 부반응 및 불순물의 위험도 증가합니다.

 

1. 용매 제거 (Solvent removal) : 중합 반응이 완료되면 폴리머는 일반적으로 미반응 모노머 및 불순물을 제거하기 위해 메틸렌 클로라이드 또는 클로로포름과 같은 용매에 용해됩니다. 그런 다음 용액을 물이나 메탄올과 같은 비용매에 침전시켜 중합체를 분리합니다. 생성된 폴리머는 세척 및 건조를 통해 추가로 정제할 수 있습니다.
2. 건조 및 과립화 (Drying and granulation) : 정제된 폴리머는 다양한 제품으로 추가 가공하기 위해 건조 및 펠릿 또는 분말로 과립화됩니다. PPO의 특성은 다른 폴리머, 필러 또는 첨가제와 혼합하거나 PPO 자체의 화학 구조를 수정하여 수정할 수 있습니다.

 

전반적으로 합성 PPO의 공정은 결과 폴리머의 고품질과 순도를 보장하기 위해 다양한 반응 매개변수를 주의 깊게 제어해야 하는 복잡한 공정입니다. 결과 PPO는 우수한 기계적, 전기적 및 열적 특성을 가질 수 있어 광범위한 응용 분야에 적합합니다.