Nylon 6의 monomer casting

Abstract

-Caprolactam monomer 에서 수분을 완전히 제거한 후 촉매로서 sodium hydridee, 중합 개시제로서 hexane diisocyane 를 사용하여 그들의 농도와 반응 온도, 반응 시간을 변화 시키면서 Nylon 6의 monomer casting 에 대한 최적 조건을 구하였다. 합성 방법은 음이온 중합에 의한 bulk polymerization 으로써, 먼저 $\epsilon$-caprolactam 을 감압 증류하여 수분을 제거시킨 후 $130 - 135\,^\circ\!C$ 로 가열하여 sodium hydride (0.3 - 0.35 mole\%) 와 hexane diisocyanate (0.35 mole\%) 를 넣어 활성화 시킨 다음 $180\,^\circ\!C$ 로 예열된 금형에 넣고 $190\,^\circ\!C$ 까지 가열하여 10 - 12분간 반응 시켰다. 다음 온도를 내려 $180\,^\circ\!C$ 에서 20 - 30분간 tempering 하여 MC Nylon의 결정성을 증가 시킨후 금형을 상온까지 천천히 식혀 분해하여 완전히 성형된 MC Nylon 을 얻었다. 이렇게 하여 생성된 성형체는 monomer 의 함유량이 2 - 3\% 정도이기 때문에 추출할 필요가 없었고 분자량은 500,000 정도를 나타 내었다. Density gradient technique 에 의하여 밀도를 측정 하였으며, 이 밀도로 부터 결정성을 구하였다. Commercial Nylon 6 에 비하여 밀도는 2\% 정도 증가 했으며, 결정성은 15\% 증가 하였다. DSC 로 부터 melting point $220\,^\circ\!C$를 구하였으며 피크의 모양으로 부터 MC Nylon 의 결정성이 높음을 증명할 수 있었다. MC Nylon 의 tensile strength 와 modulus of elasticity를 측정한 결과 molded Nylon 보다 tensile strength 는 20\% 증가하였고 modulus of elasticity 는 75\% 증가 하였다. 이것은 높은 분자량과 결정성에 기인되는 것이다.