Изучение секретов приготовления клеев - davaiknam.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
страница 1
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
Резолюция Вопрос Q215 Охрана секретов производства посредством прав... 1 44.5kb.
Способ приготовления водной суспензии микрокремнезёма имя изобретателя 1 71.49kb.
Сведения о фальсифицированных лекарственных средствах, подлежащих... 1 37.55kb.
Обыкновенные дроби 1 12.73kb.
Мороженое своими руками 1 25.88kb.
Имени П. А. Скачкова Творческий проект Из истории Петербургской кухни 1 156.12kb.
Рецепты очень вкусного мороженого для приготовления в мороженице 1 47.81kb.
Агентство Mouse Internet Media создало для Stella Artois тизерные... 1 10.96kb.
Рецепт приготовления кальяна на дыне. Почему стоит попробовать приготовить... 1 17.09kb.
10 секретов надежды и счастливой жизни с болезнью Паркинсона 11 1496.28kb.
Технология приготовления блюд из рыбы и рыбных продуктов 1 7.11kb.
Оглавление 1 Монтажные работы 7 1 241.35kb.
Направления изучения представлений о справедливости 1 202.17kb.

Изучение секретов приготовления клеев - страница №1/1



Негосударственноё частное образовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа им. Н.И.Лобачевского»



Изучение секретов приготовления клеев


Работу выполнил

ученик 6 класса

Зарубин Тимур

г.Дзержинск

2013 г.

Содержание




  1. Вступление 3

  2. Актуальность исследовательской работы 4

  3. Что такое клей и каким он бывает: 5

а) классификация;

б) подробное описание распространенных клеев

4. Практическая часть. Описание синтеза казеинового клея 10

5. Выводы 11

6. Список использованной литературы 12

  1. Вступление


Целью данной исследовательской работы является изучение и подробное описание секретов приготовления клеев, а так же синтез казеинового клея в домашних условиях.

Автор поставил следующие задачи:

1)Описание разновидностей клеев

2)Описание свойств и химического состава различных клеев.

3)Описание сфер применения разных клеев.

4) Экологические аспекты применения клеев.

5)Синтез казеинового клея из молока в домашних условиях.

6) Поиск экологически чистых клеев и полимеризующихся связок.



2. Актуальность исследовательской работы


Я решил провести данное исследование, чтобы выяснить, существуют ли клеи, которые безопасны для человека и окружающей среды, а так же синтезировать их в домашних условиях.

Я полагаю, что Использование данных экологически чистых клеев позволит максимально обезопасить их пользователей, экологию быта и окружающую среду.



3. Что такое клей и каким он бывает


Клей — вещество или смесь, а также многокомпонентные композиции на основе органических или неорганических веществ, способные соединять (склеивать) различные материалы — в частности:  древесину, кожу, бумагу, ткани, стекло, керамику, металлы, пластмассы, резину.

Склеивание обусловлено образованием прочной адгезионной связи между прослойкой клея и материалами соединяемых поверхностей. На прочность клеевого шва влияет икогезия клея к поверхности.



Классификация клеев

По типу склеивания


  • Высыхающие клеи: силикатный клей, казеиновый клей, столярный клей, клей ПВА, крахмальный клейстер и т.д. 

  • невысыхающие адгезивы, например клеи на основе канифоли и клеи-расплавы.

  • Связки на основе полимеризующихся композиций, например алюмофосфатные связки и органические полимеризующиеся композитные составы.

Примечание:

Некоторые клеи, например, клей БФ, относятся одновременно и к высыхающим клеям, и к полимеризующимся композитным составам.


По составу


  • неорганические клеи: растворы, расплавы, а также припои, в частности — полимерные композиции типа «клей-припой».

  • органические клеи растворы, расплавы, полимеризующиеся составы.

Основой органического клея служат главным образом синтетическое олигомеры и полимеры, например: феноло-формальдегидные, эпоксидные, полиэфирные смолы, полиамиды,  полиуретаныкремнийорганические полимеры (силиконы)каучуки, а так же вещества образующие клеевую пленку в результате затвердевания при охлаждении (термопластичные клеи), отверждения (термореактивные клеи)

или вулканизации(резиновые клеи); этим процессам иногда предшествует улетучивание растворителя.

К неорганическим клеям относят алюмофосфатные, керамические основа — оксиды магния, алюминия, кремния, щелочных металлов, силикатные, основа — калиевое или натриевое жидкое стекло, металлические основа — жидкий металл, например, ртуть.

По физическому состоянию клеи могут быть жидкими (растворы, эмульсии, суспензии) или твёрдыми (пленки, прутки, гранулы, порошки); последние используются в виде расплава или наносят на нагретые поверхности.


По назначению


  • токопроводящие, низкоомные на основе серебра.

  • Токопроводящие , высокоомные с порошком графита

  • для бытовых нужд

  • для кожи

  • для древесины

  • канцелярские

  • универсальные

Подробное описание распространенных клеев.


Казеиновый клей

Что такое казеин?

Казеин представляет собой сложное белковое вещество. В молоке он содержится главным образом в виде казеината кальция.
Содержание казеина в молоке различных животных (в %) следующее:
Молоко
Коровье................. 3,15
Козье..................... 3,80
Овечье.................. 4,60
Кобылье................. 1,30
Технический казеин получают главным образом из коровьего молока.
Чистый казеин имеет вид желтовато-белого порошка, он гигроскопичен (то есть обладает способностью поглощать влагу из воздуха); удельный вес его 1,259. При досушивании казеин с трудом отдает остатки влаги. Он нерастворим в спирте и эфире; в воде растворимость его незначительна — 0,2% при 20—25°; высушивание, особенно при высоких температурах (80—100°), способствует снижению растворимости. При нагревании до температуры 95—140° растворимость в щелочах снижается на 50—55%, после нагревания до 150 — 155° в раствор переходит только 7—10% казеина. Для растворения казеина в минеральных кислотах необходимо следующая концентрация: раствор соляной кислоты должен содержать около 0,365 г НСl в литре, раствор серной кислоты — около 0,49 грамм.
Наиболее легко казеин растворяется в щелочах и щелочных солях: едком натре, кальцинированной соде, извести, аммиаке, буре, фосфорнокислых солях, жидком стекле, сернисто - кислом натрие, сернистых щелочах и др. В крепких растворах щелочей казеин легко расщепляется на более простые соединения; действие щелочей усиливается при повышении температуры. В растворах некоторых органических солей, как, например, уксуснокислого натрия, масляно - кислого натрия и др., казеин набухает, практически не переходя в раствор. Установлено следующее действие на казеин нейтрального канифольного мыла: после добавления раствора мыла к предварительно замоченному в воде казеину, последний сильно набухает и при размешивании и при подогревании до 30—40° переходит в однородный клеевой раствор, хорошо клеящий бумагу.

Получение казеина

Для того что бы осадить казеин из молока необходимо нагреть молоко до 35 градусов и добавить слабый кислотный раствор с уровнем PH не более 5. При этом казеин осаждается в виде творожистых хлопьев. Для дальнейшего хранения необходимо промыть полученный казеин, после чего высушить.



Получение казеинового клея и механизм его действия

Простейший казеиновый клей представляет собой щелочной раствор казеина. Растворы казеинатов щелочноземельных металлов, а так же казеинат аммония являются негидроскопичными необратимыми коллоидами, которые после высыхания не подлежат повторному растворению. Исходя из всего выше сказанного, казеиновый клей является наиболее эффективным для склеивания дерева, так как само дерево очень гидроскопично и имеет склонность к деформации.



Силикатный клей

Силикатный клей (жидкое стекло, конторский клей) - это клей "минерального" происхождения, водный раствор полисиликатов натрия или калия ( Na2O(SiO2)n или K2O(SiO2) n ). Он применяется для склеивания бумаги и картона. Однако с течением времени клеевой шов становится хрупким и желтеет, а бумага коробится. Поэтому силикатный клей не применяется для ответственных работ.

Силикатный клей успешно используют для склеивания дерева и добавляют его во многие клеевые смеси и замазки. В закрытом пузырьке силикатный клей устойчив, а на воздухе постепенно затвердевает и портится.

Жидкое стекло имеет сильнощелочную реакцию из-за гидролиза полисиликатов в водном растворе.

Получение

1 способ: Воздействие концентрированного едкого натра на кремнозёмосодержащее сырьё.

2 способ: Сплавление кварцитного песчаника с карбонатом натрия.

Клей поливинилацетатный (ПВА)

Клей ПВА- это дисперсия поливинилацетата [—CH2—CH (OCOCH3)—] n в воде со специальными добавками. Применяется для склеивания различных материалов.



Основные виды клея ПВА.

Клей ПВА бытовой  применяется для склеивания изделий из бумаги, для приклеивания бумажных и моющихся обоев на бумажной основе на оштукатуренные, деревянные и бетонные поверхности. По внешнему виду представляет собой однородную, без комков, массу белого или кремового цвета. Морозостойкость бытового клея ПВА составляет 6 циклов замораживания-оттаивания при −40 °C.

Клей ПВА канцелярский (ПВА-К) применяется для склеивания бумаги, фотобумаги,картона. По внешнему виду представляет собой вязкую жидкость белого или слегка желтоватого цвета, без комков и механических включений; допускается поверхностная плёнка. Клей не водостоек, неморозоустойчив.

Клей ПВА универсальный (ПВА-МБ) применяется для склеивания изделий из дерева, бумаги, картона, кожи, для приклеивания бумаги, ткани на деревянные, стеклянные, металлические поверхности, в качестве компонента рецептур шпатлёвок, грунтовок, бетонных смесей на водной основе. По внешнему виду представляет собой вязкую массу белого или слегка желтоватого цвета, без комков и посторонних включений. Морозостойкость составляет 6 циклов замораживания-оттаивания при −20 °C.

Клей ПВА супер (ПВА-М) применяется для склеивания изделий из дерева, бумаги, картона, стекла, фарфора, кожи, тканей, а также приклеивания фотографий, линолеума, облицовочных плиток при ремонте. По внешнему виду представляет собой вязкую массу белого или слегка желтоватого цвета, без комков и посторонних включений. Морозостойкость составляет 6 циклов замораживания-оттаивания при −40 °C.

  • Дисперсия поливинилацетатная гомополимерная грубодисперсная (Дисперсия ПВА)— водный раствор полимера, стабилизированный защитным коллоидом, как правило другим высокомолекулярным соединением (например поливиниловым спиртом), отличается высокой клеящей способностью. Основа для приготовления клея ПВА. Бывает двух видов: непластифицированная (Д51С, Д51В) и пластифицированная (ДЭ51/10С, ДФ51/15В). В качестве пластификатора используется  Дибутилфталат . По внешнему виду Дисперсия ПВА представляет собой вязкую жидкость белого или слегка желтоватого цвета (желтизну придаёт в основном пластификатор), без комков и посторонних механических включений; допускается поверхностная плёнка. Пожаробезопасна. Токсичные свойства 3 класс (вещество умеренно-опасное). Морозостойкость непластифицированной дисперсии составляет 4 цикла замораживания-оттаивания. Дисперсия ПВА находит широкое применение:

  • в строительстве, как добавка в строительные растворы;

  • в стекольной, текстильной, полиграфической, обувной и кожевенной промышленности;

  • в производстве вододисперсионных красок, сигарет, упаковок, техно-тканей, бытовой химии;

  • при склеивании дерева, бумаги и картона.

Свойства

Высокая морозостойкость, хорошая клеящая способность ( около 400 н/м), нетоксичен, пожаро - и взрывобезопасен, частично растворим в воде, уксусной кислоте, а так же во многих органических растворителях.



Костный клей

Костный клей — клей, изготовленный из костей животных. Основной компонент — желатин. Костный клей изготовляют из костей животных. Их очищают, дробят, обезжиривают, обрабатывают слабым раствором сернистой кислоты для удаления минеральных солей и затем варят в специальных аппаратах, в которых кости подвергаются многократному воздействию пара и воды. В результате такой обработки, имеющийся в костях коллаген переходит в глютин, который является клеящим веществом. Костный клей выпускают в виде сухих плиток, от темно-желтого и до темно-коричневого цвета, имеющих влажность 17%. Также выпускается твердый дробленый клей. Чтобы из сухого клея приготовить жидкий, плитки разбивают на куски, дробят и замачивают на 24 часа в холодной воде, затем варят на водяной бане в течение 40-50 минут, последние 10 минут поддерживают температуру 60°. В процессе варки клей непрерывно перемешивают. В сваренный клей вводят антисептик, предварительно растворенный в воде, например пентахлорфенолонатрия или другие, в количестве от 0,5 до 1% к весу сухого клея. Клей хранят при температуре +5-6° не более 7 дней.

Применение

Костный клей применяют для склеивания древесины, ДСП, ДВП в мебельной, деревообрабатывающей, бумажной, полиграфической, спичечной и других отраслях промышленности, а также в быту в качестве клея столярного.

В настоящее время употребление костного клея существенно снизилось, благодаря появлению синтетических полимерных смол и клеёв.

Желатин

Желатин – это продукт денатурации коллагена (основы соединительных тканей организма). Получается при термической обработке хрящей, сухожилий и кожи животных. Применяется в кулинарии( пищевой желатин), в медицине ( в виде капсул), для изготовления светочувствительных материалов, для изготовления клеев и красок.

Медицинский клей.

Медицинский клей БФ представляет собой высокоочищенную фенолформальдегидную смолу, растворенную в этиловом спирте, ацетоне или хлороформе.

Крахмал

Крахма́л (C6H10O5)n — полисахаридмономером которых является альфа-глюкоза. Крахмал, синтезируемый разными растениями в хлоропластах, под действием света при фотосинтезе, несколько различается по структуре зёрен, степени полимеризации молекул, строению полимерных цепей и физико-химическим свойствам.

Крахмальный клейстер.

Крахмальный клейстер изготавливается путём вливания растворённого в горячей воде крахмала в сосуд с холодной водой.

  1. Практическая часть. Описание синтеза казеинового клея.


Мною был проведен следующий химический опыт.

Из слегка подогретого коровьего молока был осажен казеин, из казеината кальция, содержащегося в нём путём добавления в него 6 % раствора уксусной кислоты.

После чего смесь молока и уксусной кислоты ,была отфильтрована, для отделения хлопьев казеина от жидкости.

Далее казеин был растворён в количестве нашатырного спирта ,

После чего раствор отстоялся В холоде 24 часа, в результате чего был получен коллоид ( казеинат аммония).

Стоит отметить то, что опыт проводился в домашних условиях, поэтому из- за отсутствия специальных добавок, применяемых при промышленном производстве и должной очистки, клей получился низкокачественным.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

5. Выводы


По данной исследовательской работе я сделал следующие выводы:

Экологически чистыми клеями являются клеи , синтезированные из белкового сырья (костный клей, казеиновый клей и крахмальный клейстер). Стоит также отметить, что клей поливинилацетатный (ПВА) безопасен для человека и окружающей среды, пожаро- и взрывобезопасен.



В результате проведённых опытов мною было установлено, что получение клея в домашних условиях возможно. Но синтез в домашних условиях экономически не выгоден в виду того что, в результате синтеза получается ничтожно малое количество клея (хватает только на разовое применение), и клей сам по себе низко качественный .

  1. Список литературы:




    1. О.В. Мешкова, Новейший справочник школьника 5-11класс. Химия;

    2. Интернет- энциклопедия Wikipedia;

    3. Е.В. Савинкина, Г.П. Логинова Химия. Универсальное учебное пособие:

    4. Сайт «химик.ru»





Не то тревожит мать, что́знают молодые девушки, а то, откуда они это узнали. Янина Ипохорская
ещё >>