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공중합에서 확산이 율속하는 반응속도식의 모델링 : 1. 공중합 속도식의 단순화 및 전환율의 계산 1. Simplification of Copolymerization
이현구,유기윤,황우현,백종은 한국화학공학회 1995 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.33 No.6
SAN(styrene-acrylonitrile) 수지를 생산하기 위한 괴상 공중합의 속도식들을 간략하게 표현하기 위하여 PK-RCM(pseudo-kinetic rate constant method)을 확장하여 적용하였다. 확산에 의하여 율속되는 성장반응과 정지반응을 자유부피 이론을 이용하여 정량화하였다. 또한 사슬길이에 의존하는 정지반응을 고려할 수 있도록 하였다. 개발된 공중합 모델을 이용하여 개시제 농도가 0.01과 0.05M이고 St(styrene)의 초기 몰분율이 0.5, 0.6 및 0.8일 때의 수치모사한 결과를 실험자료와 비교·검토하였다. 개발한 수식모델이 공중합의 실험결과를 잘 모사하였다. The pseudo-kinetic rate constant method is extended and applied to the rate equations for bulk copolymerization of styrene and acrylonitrile. We use the free volume theory to quantify the diffusion-controlled propagation and termination reactions, and also consider the effect of the chain length dependent termination reaction. The simulation results from the developed model are compared to experimental data obtained under different copolymerization conditions covering wide ranges of initial mole fraction of styrene f_(10)(0.5, 0.6 and 0.8) at two levels of AIBN(2.2'-azobisisobutyronitrile) initiator concentration(0.01 and 0.05 M). It is demonstrated the present model can describe very well the experimental data under various operating conditions.
이현구,유기윤,황우현,백종은 한국화학공학회 1995 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.33 No.6
본 연구의 제I부에서 여러 가지 초기 St(styrene)의 농도와 개시제 농도에 대하여 전환율 실험결과를 잘 모사할 수 있는 모델을 제안하였다. 이 모델을 이용하여 다양한 중합 조건에서 공중합체의 몰조성과 평균분자량을 예측하였다. 확장한 PKRCM(pseudo-kinetic rate constant method)으로 공중합 속도식을 단중합 속도식으로 단순화하여 예측한 공중합체의 몰조성과 평균분자량은 실험결과와 잘 부합하는 경향을 보여 주었다. In Part I of this series, a mathematical model was proposed which could describe the experimental data very well under various copolymerization conditions covering wide ranges of initial mole fraction of styrene, f_(10), at two different levels of AIBN(2.2'-azobisisobutyronitrile) initiator concentration. In this part both the copolymer composition and the number and the weight average molecular weights of the copolymer are predicted by using the model under the various operating conditions. The presented extension of the PKRCM(pseudo-kinetic rate constant method) is proven very useful in obtaining a reliable prediction of the copolymer composition and molecular weight averages.