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염화비닐라이덴
염화비닐라이덴(vinylidene chloride)은 유독하고 휘발성이 높으며, 무색인 유기 염소 화합물이다. 그 증기는 마취 작용이 있으며, 랩용 필름이나 합성 섬유의 원료로 쓰인다. 끓는점은 31.7℃, 화학식은 C₂H₂Cl₂이다.
개요[편집]
염화비닐라이덴은 에틸렌의 동일 탄소에 결합한 2개의 수소가 염소에 의해 치환된 화합물이다. 심하게 불쾌한 냄새가 나며 높은 가연성을 가진 무색 액체이다. 반도체 장비의 제조에 사용되거나 염화비닐의 중합에 사용된다.
1,1-다이클로로에텐(1,1-Dichloroethene)·1,1-디클로로에틸렌(1,1-dichloroethylene)이라고도 한다. 화학식 CH₂＝CCl₂ (분자식으로는 C₂H₂Cl₂). 무색의 액체로, 분자량 96.94, 비중 1.2129, 녹는점 －122.1℃, 끓는점 31.7℃이다. 무색 액체로서 매우 불쾌한 냄새가 나며 높은 가연성과 휘발성을 가지고 있다. 물에는 잘 녹지 않지만 에탄올, 다이에틸에테르, 아세톤, 벤젠, 클로로폼에는 녹는다.
공업적으로는 염화비닐에 염소를 첨가하여 생기는 CH₂Cl－CHCl₂를 석회유(石灰乳)로 염화수소를 이탈시켜서 제조한다. 불안정하여 산소와 접촉하면 과산화물을 만든다. 이 과산화물은 충격에 의해서 폭발하는 수가 있으므로, 정제(精製) 및 저장은 질소 기류 속이나 물 속의 어두운 곳에서 한다. 열·빛·촉매에 의해서 중합하여 폴리염화비닐리덴이 된다. 단, 단독으로 중합한 것은 가공하기가 어려워, 염화비닐·아세트산비닐·아크릴로니트릴 등과 혼성중합(混成重合)한 것이 사용된다. 이것은 불에 잘 타지 않고, 약품·마찰(摩擦)에 강한 장점을 가진다.
- 화학식: C₂H₂Cl₂ / H₂C=CCl₂
- 분자량: 97.0
- 끓는점: 32°C
- 녹는점: -122°C
- 상대밀도 (물 = 1): 1.2
- 수용해도, g/100ml25°C에서 : 0.25 (매우 열악함)
- 증기압, kPa 20°C에서 : 66.5
- 상대증기밀도 (공기 = 1): 3.3
- 20°C에서 증기/공기 혼합물의 상대밀도 (공기 = 1): 2.5
- 인화점: -25°C c.c.
- 자연발화점: 530°C
- 폭발한계, 공기 중 부피%: 5.6-16
- 옥탄올-물 분배 계수(Log P) : 2.41
염화비닐라이덴 수지[편집]
제법[편집]
출발원료는 에틸렌 또는 아세틸렌이며, 일본에서는 염화비닐, 트리클로로 에탄올을 거쳐 염화비닐라이덴을 제조하고 있다.
- 모노머의 성질
분자량 96.95, 비점 31.7℃, 비중 1.2129, 굴절률 1.4246. 매우 중합하기 쉽고 산소과 과산화물을 만들기가 쉽다. 중합법은 염화비닐과 같다.
성질 및 용도[편집]
단독중합체는 연화점 185~200℃, 분해점 210~225℃, 비중 1.8565, 굴절률 1.63이고 화학약품에 대해서 매우 안정적이다. 각종 가스나 수증기에 대해서 투과율이 적고, 난연성, 용융하지 않고 분해한다. 용해는 거의 없고 가열하면 디메틸포름아미드, 디에틸포름아미드에 용해한다.
그러나 염화비닐리덴을 단독으로 중합하는 일은 없고 염화비닐, 아크릴로 니트릴등과 공중합하여 사용한다. 따라서 연화온도, 용해성은 그 공중합의 비율에 의해서 대폭적으로 다르다.
- ① 염화비닐과의 공중합체
이 공중합체를 일반적으로 Dow Chemical사의 상품명<사란>으로 부르는 일이 많다. <사란>의 연화온도는 185~200℃라고 하며 내약품성, 특히 내수성이 뛰어나다. 주된 용도는 다음과 같다.
- 섬유 : 내약품성, 내수성, 내마모성, 난연성이 뛰어나기 때문에 자동차 시트, 어망, 여과헝겊, 방충망등에 사용되고 있다.
- 필름 : 수분, 가스류, 특히 산소에 대한 내투과성은 특징적이다. 대부분의 약품류에 침식되지 않으므로 케이싱, 래핑, 그밖에 진공포장이 가능하다.
- 라텍스 : 도료, 방수, 방습, 광택내기, 콘크리트 양생 등에 사용된다.
- ② 아크릴로 니트릴과의 공중합체
아크릴로 니트릴과의 공중합체는 Dow Chemical 사에서 시판하고 있는 F타입이 있다. 메틸에틸케톤 가용의 F242가 그것이며 코팅재료로서 대단히 뛰어난 성질을 갖고 있다. 주된 성질은 내수, 내습, 내약품, 내가스 통과성이 우수하고 염화비닐과 같이 공중합체와 같은 손쉬운 용제에 잘 녹는다는 것에 큰 의의를 갖고 있다.
용도로서는 코팅이 주체이며 폴리에스테르의 필름에 코팅해서 내습성, 내가스성, 내유성을 개선한다. 폴리에틸렌에 코팅을 하면 내가스 투과성, 내그리스성, 내유성, 표면광택등이 보충된다. 셀로판에 코팅을 해서 방습용에 사용했을 경우에는 질산 섬유소를 코팅했을 경우의 2배에서 10배의 효과가 있다. 기타 금속관(깡통), 드럼통, 종이의 코팅에도 사용된다.
물리적 위험성[편집]
이 증기는 공기보다 무거우며, 지상을 따라 움직일 수 있다. 원거리에서 발화를 일으킬 수 있으며 이 증기가 억제되지 않으면 중합되면서 배관을 막을 수 있다.
화학적 위험성[편집]
시 폭발성 과산화물 즉시 생성. 이 물질은 산소, 태양광, 구리, 알루미늄의 영향 또는 가열로 인해 즉시 중합됨. 화재나 폭발의 위험 생성. 가열 시 화염 접촉 시 폭발할 수 있음. 타면서 분해. 이 물질은 염화수소 그리고 포스겐의 독성/부식성 흄을 발생시킴. 산화제와(과) 격렬하게 반응한다.
노출 및 건강 영향[편집]
- 노출 경로 : 이 물질은 흡입으로 그리고 섭취에 의해 신체에 흡수될 수 있다.
- 단기 노출로 인한 영향 : 이 물질은(는) 눈 그리고 상기도에 경미한 자극성이 있음. 허용농도를 크게 초과한 상태에 노출되면 의식 저하를 일으킬 수 있다.
- 흡입 위험 : 20°C에서 이 물질이 증발하면서 공기 중 유해한 농도에 매우 빠르게 도달할 수 있다.
- 장기간 또는 반복적인 노출로 인한 영향 : 이 물질은 신장 그리고 간에 영향을 줄 수 있다. 간 기능 손상 그리고 신장 손상을 유발할 수 있다. 실험 동물에서 종양이 관찰되었지만, 사람과의 관련성은 없을 수 있음.
작업적 노출 기준[편집]
- TLV: 5 ppm TWA; A4 (인간 발암 물질로 분류되지 않음).
- MAK: 8.0 mg/m3, 2 ppm; 피크 한계 분류 등급 : II (2); 발암물질 분류 등급 : 3B; 임신 위험 그룹 : C.
- EU-OEL: 8 mg/m3, 2 ppm TWA; 20 mg/m3, 5 ppm STEL
참고자료[편집]
같이 보기[편집]
