연속반응기에서 Styrene 과 n - Butylmethacrylate 의 용액 공중합의 속도론 = The Kinetics of Solution Copolymerization of styrene and n - Butylmethacrylate in a Continuous Stirred Tank Reactor ( CSTR )

국문 초록 (Abstract)

스티렌(St)과 n-부틸메타크릴레이트(n-BMA)를 용매인 톨루엔에서 과산화벤조일(BPO)를 개시제로 사용하여 80℃에서 연속반응기를 사용하여 용액공중합을 행하였다. 반응물 부피, 체류시간은 각각 0.6L, 3시간으로 하였다. 단량체 반응성비 r₁(St)과 r₂(BMA)는 Kelen-Tu¨do¨s방법 (또는 Fineman-Ross방법)으로 결정하였다. : r₁=0.75(0.67), r₂=0.61(0.56). 공중합체의 가교정지인자, ψ값은 스티렌의 전체 조성에 대해 0.44∼0.78값을 가지고 공중합체내 스티렌 조성이 증가할수록 ψ값도 증가하고 있다. 스티렌과 부틸메타크릴레이트의 공중합반응은 2차 반응속도식에 따랐으며 시뮬레이션한 전환율과 공중합 속도를 실험결과와 비교하였다. 동적인 정상상태에 도달하는 평균시간은 체류시간의 3.5배였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Solution copolymerization of Styrene(St) and n-Butylmethacrylate(BMA) was carried out with Benzoylperoxide (BPO) as an initiator in toluene at 80℃ in a continuous stirred tank reactor. Reaction volume and residence time were 0.6 liters, 3 hours respectively. The monomer reactivity ratios, r₁(St) and r₂(BMA) were determined by both the Kelen-Tu¨do¨s method and the Fineman-Ross method; r₁= 0.75(0.67), r₂ = 0.61(0.56). The cross-termination factor, ψ factor of the copolymer over the entire St compositions ranged from 0.44 to 0.78. The ψ factors of St-BMA copolymer increased with increasing St compositions. Our present system showed that the continuous copolymerization of St with BMA followed second-order kinetic behavior. The simulated conversions and copolymerization rates were compared with the experimental results. The average time to reach dynamic steady-state was three times and half of the residence time.