폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)가 에스테르 결합을 통해 만들어지는 유기화학적 중합 반응의 종류...

Question

일상에서 자주 쓰는 페트병의 원료인 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)가 에스테르 결합을 통해 만들어지는 유기화학적 중합 반응의 종류에는 어떤 것들이 있고, 또한 어떤 특징이 있나요?

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)는 우리 일상에서 페트병, 폴리에스테르 섬유, 식품 포장재 등으로 가장 널리 쓰이는 합성 고분자 플라스틱입니다.

이런 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)는 테레프탈산과 에틸렌글리콜의 직접 에스테르화 반응이나 디메틸테레프탈레이트(DMT)를 이용한 에스테르 교환 반응을 통해 합성합니다.

이 반응들은 에스테르 결합을 형성하면서 물이나 메탄올 같은 소분자가 부산물로 빠져나오는 대표적인 축합 중합반응이며, 분자 사슬이 단계적으로 결합하며 길어지는 중합 반응입니다.

이 중합 반응은 가역 반응이므로 고분자량의 PET를 얻기 위해서는 반응 과정에서 생성되는 부산물을 고온, 고진공 조건을 통해 지속적으로 제거해야 평형이 정반응 쪽으로 일어납니다.

또한, 반응물의 정확한 1:1 당량비와 높은 순도가 유지되어야만 사슬이 끊기지 않고 길게 자랄 수 있어, 초기에는 주로 짧은 올리고머가 형성되다가 반응 후기에 이르러서야 분자량이 급격히 증가하며, 페트병처럼 높은 강도가 필요한 제품을 만들 때는 녹는점 이하에서 반응을 진행시키는 고상 중합을 추가로 거쳐 최종 분자량을 높일 수 있습니다.

제 답변이 도움이 되었으면 좋겠습니다. 읽어주셔서 감사합니다.