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

29.09.2022 12:00:00

Сегодня в живых клетках аминокислоты образуются из α-кетокислот с использованием азота и белков-катализаторов. Но как это происходило в ранние исторические времена, когда никаких клеток еще не было? Ученые из Исследовательского института Скриппса предположили, что роль фермента в превращении α-кетокислоты в аминокислоту может сыграть обыкновенный цианид.

>>
25.09.2022 14:00:00

Как вы думаете, что важнее — есть много фруктов или есть фрукты часто? Казалось бы, какая разница. А между тем разницу обнаружили исследователи из Астонского университета в Бирмингеме.

>>
23.09.2022 14:00:00

В Формуле-1 всегда бытовало твердое убеждение, что здесь работает «правило 80/20»: машина/команда отвечают за 80% успеха в гонке, а мастерство пилота — только за 20%. Но, как выяснили ученые из Университета Летбриджа, эта формула ошибочна.

>>
21.09.2022 16:00:00

Компания Virginia Tech вместе со специалистами из двух университетов США работает над перчатками для подводных манипуляций Octa-glove. Принцип их работы позаимствован у щупалец осьминога.

>>
17.09.2022 16:00:00

Одуванчики продолжают распространяться по миру. И делают это поразительно успешно. Потому что используют надежные и изощренные технологии, созданные природой. Например, семена одуванчиков — одни из лучших летунов.

>>