Жвачка для рук: почему полимеризуется клей ПВА?

Викторова Л.
(«ХиЖ», 2015, №5)
s20150514 PVA.jpgВопрос сформулирован не совсем корректно. Поливинилацетат (ПВА) — это уже полимер винилацетата, эфир поливинилового спирта и уксусной кислоты [—CH2—CH(OCOCH3)—]n. В обычных условиях ПВА — твердое бесцветное вещество, термопластик. А вот эмульсия ПВА в воде, устойчивость которой обеспечивают разные пластификаторы и специальные добавки, разумеется, жидкая. Это и есть популярный клей ПВА, которым сегодня что только не склеивают.

Из клея ПВА действительно можно приготовить так называемую жвачку для рук, которую на Западе именуют Handgum, Flubber, Gluep, Glurh или Slime. К ПВА добавляют раствор тетрабората натрия Na2B4O7•10Н2O, известного также как бура, или боракс. При перемешивании этой смеси жидкость постепенно загустевает и превращается в тягучую замазку, в мягкую резину которую можно формовать и растягивать руками. Какие же химические превращения происходят в системе?

Во-первых, тетраборат натрия в водном растворе гидролизуется с образованием щелочи и слабой борной кислоты. А в щелочном растворе происходит трансформация ПВА: он теряет уксусную кислоту и образуется поливиниловый спирт. Появлении уксусной кислоты можно почувствовать по ее запаху.


s20150514 PVA 2.jpg


А потом за дело принимается борная кислота, соединяя между собой цепи поливинилового спирта. Так образуется сшитый полимер, гораздо более вязкий и менее подвижный, чем исходный поливинилацетат. Этот эксперимент можно поставить и с чистым поливиниловым спиртом, если он есть в лаборатории.


s20150514 PVA 3.jpg


Опытные экспериментаторы советуют добавлять буры не меньше 5—6 % по массе от клея. Чем больше буры, тем жестче получится полимер. Бура плохо растворяется в холодной воде, поэтому следует брать горячую, но полученный раствор надо охладить, прежде чем соединять с клеем. Объем раствора буры должен быть таким же, как объем клея ПВА. Можно также добавить в систему пищевой краситель, чтобы наша самодельная жвачка для рук выглядела привлекательнее.

На самом деле этот простенький и эффектный эксперимент может быть хорошей моделью, которая поясняет принцип вулканизации каучука, дающей резину.


s20150514 PVA 4 kauchuk.jpg


Только в случае с резиной в роли сшивающего агента, образующего жесткую трехмерную сетку из полимерных цепей каучука, выступает чаще всего сера.

123

Разные разности

20.11.2022 17:30:00

Исследователи из Университета Тренто в Италии проанализировали, как хранение в прозрачных бутылках влияет на концентрацию летучих веществ, из которых складывается аромат белого вина.

>>
14.11.2022 15:30:00

…порошок безопасного трехкомпонентного сплава Nd2Fe14B при внесении в горелку дает фонтан длинных искр, каждая из которых со временем становится ярче и порождает пучки новых искр…

…приматологи получили первые свидетельства длительных социальных отношений между шимпанзе и гориллами в дикой природе

…низкие концентрации хлорида цетилпиридиния, входящего в состав некоторых ополаскивателей для рта, уничтожают вирус SARS-CoV-2, разрушая его липидную мембрану


>>
10.11.2022 14:00:00

Можно ли что-то противопоставить засухе и защитить посевы? Неожиданное решение придумали ученые из Института физико-химических исследований в Японии. Они предлагают добавлять в почву этиловый спирт.

>>
08.11.2022 15:30:00

Менделеев считал, что углеводороды образуются в мантии Земли из неорганического углерода и водорода на сверхбольших глубинах. С начала ХХI века в разных лабораториях мира физики проводят эксперименты, подтверждающие эту идею.

>>
02.11.2022 12:00:00

Однажды на мероприятии в Белом доме директор компании Goya Foods хвалебно отозвался о президенте Дональде Трампе, после чего в соцсетях сразу появились призывы объявить этой фирме бойкот. Эту историю, которая описывается научным понятием «политический консьюмеризм», исследовали ученые из Школы прикладной экономики и менеджмента Корнеллского университета.

>>