Искусственные смолы и пластмассы
Очень много предметов домашнего обихода готовятся из пластмассы (гребенки, тарелки, чашки, выключатели, дверные ручки и т. д.). Видов пластмасс довольно много, но не все их возможно приготовить в школьных условиях. Попробуем приготовить два вида пластмасс: бакелит и ксилолит.
Бакелит представляет собой искусственную смолу, нерастворимую в воде. Виды бакелита различны: иногда он напоминает собой янтарь, целлулоид, эбонит, слоновую кость и т. п. При изготовлении бакелита очень внимательно следите за температурой нагревания. Работу проводите под тягой.
В широкогорлую колбу емкостью 100 мл поместите 10 г чистого кристаллического фенола, туда же прилейте 10 мл 40-процентного раствора формальдегида и 3 мл 15-процентного раствора аммиака. Колбу закройте пробкой с двумя отверстиями, в одно из которых вставьте холодильник или длинную трубку, в другое — термометр на 250 °C.
Колбу закрепите на штативе и нагревайте не выше 50-70 °C. Внимательно следите за температурой, иначе произойдет бурное кипение и масса превратится в губчатое вещество, в дальнейшем непригодное для употребления. Образовавшиеся пары поднимаются по трубке холодильника и, охлаждаясь, возвращаются обратно в колбу.
Смесь, находящаяся в колбе, постепенно превращается в бесцветное или желтоватого цвета маслянисто-вязкое вещество — салуретиновую смолу. Это первая стадия получения бакелита. Полученную вами массу вылейте в формы (пробирку, фарфоровую чашку, алюминиевый колпачок), где она и застынет. Масса хрупка, растворяется в спирте, ацетоне, глицерине, едком натре и т. д. и при осторожном нагревании плавится.
Возьмите немного бакелита и растворите его в спирте, глицерине, едком натре. Залитые полученной массой формы установите на асбестированной сетке и нагревайте до температуры 100-110 °C. Часть форм снимите, а остальные продолжайте нагревать на масляной или песчаной бане до температуры 140 °C. Через некоторое время нагревание прекратите и приступите к испытанию.
Бакелит, нагретый ранее до 100 °C, при новом нагревании начинает размягчаться и становится наподобие резины. Бакелит, нагретый ранее до 140 °C, при новом нагревании не изменяется. Если вы на первый продукт подействуете ацетоном, он разбухнет, второй же останется без изменения.
Бакелит можно смешать с наполнителями: древесными опилками, асбестом, песком. Для этого бакелит первой стадии раздробите и разотрите в порошок, а затем нагрейте. Бакелитом можно пропитать картон. Рассмотрим другой метод получения бакелита.
В широкогорлую колбу емкостью 100 мл насыпьте 10 г кристаллического фенола, налейте 7,5 г 30-процентного формалина и 0,1 мл соляной кислоты (уд. вес 1,19), хорошо перемешайте, вращая и встряхивая колбу, затем колбу поместите на водяную баню, в горло вставьте обратный холодильник и начинайте нагревать. Через полчаса в колбе начинается бурная реакция, жидкость вскипает. Осторожно снимите колбу с водяной бани и оставьте смесь без нагревания. Когда реакция прекратится, колбу опять установите на водяную баню и нагревайте до тех пор, пока жидкость не разделится на два слоя. Сначала вы заметите, что жидкость мутнеет, а затем начинает ясно расслояться и просветляться. В результате образуются два слоя: нижний — более плотный, коричневого цвета, и верхний — жидкий, прозрачный.
Жидкость из колбы вылейте в фарфоровую чашку, дайте охладиться и слейте верхний слой, а нижний нагрейте до 200 °C, для этого используйте масляную или песчаную баню. В начале нагревания масса пенится, вследствие присутствия в ней воды, а затем начинает успокаиваться и поверхность становится гладкой. Нагревание прекратите и массу вылейте на стеклянную пластинку. Получается светло-коричневого цвета смола, которая хорошо растворяется в спирте и плавится.
В процессе конденсации фенола и формальдегида наблюдается следующая реакция:
2С6Н5ОН + СН2О = НОС6Н4СН2C6Н4OH + Н2O.
Получается диоксидифенилметан и вода.
Ксилолит. Кроме бакелита, вы можете получить очень прочную пластмассу из магнезии (оксид магния), хлорида магния и древесных опилок. В качестве наполнителя можно использовать тальк, мел, краски, масла и т. п.
Отвесьте 25 г увлажненных опилок, 5-10 г сухой краски и 45 г оксида магния. Приготовьте 50 мл раствора хлорида магния (уд. вес 1,21). В простоквашницу положите 45 г оксида магния, прибавьте краску, хорошо перемешайте, затем приливайте раствор хлорида магния (уд. вес 1,21) в количестве 40-45 мл, все время размешивая. Получится смесь в виде кашицы. К ней, размешивая, прибавьте увлажненные древесные опилки. Размешивайте до тех пор, пока вся масса не станет однородной. Массе придайте какую-либо форму и оставьте стоять не менее суток, до затвердения.
Вы можете использовать другой рецепт для получения пластмассы лучшего качества. Возьмите 45 г оксида магния, 40 г древесных опилок (увлажненных), 1-2 г сухой краски, 3 г железного купороса, 21 мл раствора хлорида магния (уд. вес 1,21) и 12 мл воды. Все эти вещества, смешайте, как это было указано выше, и оставьте затвердевать на сутки и более.
Ваш отзыв
Вы должны войти, чтобы оставлять комментарии.