PPA(Polyphthalamide)의 이해 1편
- 직장생활/플라스틱
- 2020. 10. 26.
PPA(Polyphthalamide)를 쉽게 이해하려면 전에 먼저 PA6, P66이 어떻게 생긴 것인지를 알아야 합니다.
1. PA6, PA66, PA610
1) PA6은 탄소가 6개짜리인 카프로락탐(Caprolactam)을 중합하여 만듭니다.
동그랗게 생긴 카프로락탐의 N(질소 원자) 옆을 찢어서 쭉 편 다음 이어붙였다고 생각하시면 됩니다.
2) PA66은 탄소가 6개짜리인 헥사메틸렌디아민(HMD, hexamethylenediamine)과 탄소가 6개짜리인 아디프 산(AA, adipic acid)을 중합하여 만듭니다.
이름이 Poly-amide인 이유는 분자 구조에서 아미드( –CO-NH–)가 반복되기 때문입니다.
그렇다면 PA610은 어떻게 만들지 예상이 되나요?
=> 탄소 6개짜리 분자와 탄소 10개짜리 분자를 중합하면 됩니다.
탄소 6개짜리는 위에서 나온 헥사메틸렌디아민(HMD), 10개짜리는 Sebaic acid를 합쳐서 만듭니다. 물론 탄소 10개짜리가 Sebaic Acid만 있는 것은 아니지만, 그렇다고 탄소 10개짜리를 물질 아무거나 쓸 수 있는 것은 아닙니다.
합치면 PA610이 됩니다.
물론 PA612도 마찬가지의 방식으로 합성이 됩니다. (탄소 6+12)
참고
PA66, PA610의 원료가 되는 물질을 보면, 물질 하나는 끝단이 아민기 (NH2)로 끝나고, 다른 물질은 끝단이 카르복실기 (COOH) 끝납니다. 항상 두 작용기로 끝나야 하는 것은 아니지만, 주로 아민기+카르복실기로 중합이 됩니다.
2. 그렇다면 PPA란?
PPA는 Polyphthalamide 입니다. PA는 폴리아미드였는데, PPA는 중간에 "프탈"이 붙었어요.
-> 폴리아미드가 아미드의 반복이었다면, 폴리프탈아미드는 프탈아미드의 반복이겠죠?
예상대로, PPA는 PA에서 Phtalic Acid가 중간에 끼어 있는 아미드기의 반복입니다.
PPA에 사용되는 Phthalic acid는 두 종류가 있는데요.
- 하나는 Isophthalic acid (이름 지을 때 약자로 I를 사용)
- 다른 하나는 Terephthalic acid (이름 지을 때 약자로 T를 사용)
자 이제 앞에서 배운 걸 다시 생각해봅시다.
PPA 중 하나인 PA6T는 어떻게 만들까요?
=> 탄소 6개짜리(HMD) + T(Terephthalic acid) 를 합치면 됩니다.
그럼 PA9T는요?
=> 탄소 9개짜리 + T(Terephthalic acid) 를 합치면 됩니다.
그럼 PA 6T/6I는요?
이건 조금 다른 얘기가 됩니다. 6T/6I는 PA6/66 와 마찬가지로 Copolymer의 형태입니다. 다시 말해서, 한가지 형태의 중합체만 반복하여 존재하는 것이 아니라, 한 고분자에서 둘이 섞여있는 것을 말합니다.
예를 들어,
6T 한 덩어리 (HMD1개+T 1개)를 "A"라고 표시하고
6I 한 덩어리 (HMD1개 +I 1개)를 "B"라고 표시한다면
PA6T는
-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A- 의 형태가 되지만
PA6T/6I 의 경우에는
-A-A-A-A-B-B-B-B-B-A-A- 와 같은 방식으로 한개의 고분자 사슬에 두 종류의 분자가 함께 존재하게 됩니다.
위의 그림과 같은 분자식에서는 x와 y에 숫자를 표기하여, 6I와 6T의 비율을 표시합니다.