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Klebstoffe
selbst hergestellt (Metallkleber)
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Versuch
Nr.028
Bewertung / Schwierigkeitsgrad:
Zeitaufwand: wenige Minuten |
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Achtung
Doppelversuch! siehe auch Versuch
Nr.027
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Ziel:
Der Versuch befaßt sich mit der
Herstellung eines Glyptal-Harzes. Dieses kann zum
Verkleben von Metallen genutzt werden.
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Geräte:
100 ml-Weithals-Erlenmeyerkolben,
Feuerzeug, langer Glasstab, Handschuhe, Dreibein,
Asbestnetz, Becherglas, Teclubrenner, Tiegelzange,
50 ml-Becherglas, Pinsel, Holz
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Chemikalien:
Glycerin, Phthalsäureanhydrid, Aceton
(Lösungsmittel)
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Sicherheitshinweise:
Glycerin (C3H8O3):
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Phthalsäureanhydrid (C8H4O3):
Xn R
22-37/38-41-42/43 S 23.2-24/25-26-37/39-46
Aceton (CH3COCH3):F,Xi
R11-36-66-67 S9-16-26
FXn
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Einverständniserklärung:
Hiermit erklären Sie sich bereit den folgenden
Versuch unter eigener
Verantwortung und nur mit ausreichendem
chemischen Wissen und geeigneten Schutzvorrichtungen
durchzuführen!
Der Autor kann für jegliche Personen- und
Sachschäden durch mögliche Fehlversuche nicht
haftbar gemacht werden. (siehe Sicherheitscheck
bzw. Disclaimer)
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Versuchsanleitung:
In einem 100
ml-Weithals-Erlenmeyerkolben gibt man zu 4,6 g
Glycerin 7,5 g Phthalsäureanhydrid und mischt diese
gut durch. Nun erhitzt man mit dem Brenner (nicht
auf voll aufdrehen - geradeso zwischen blauer und
gelber Flamme) auf ca. 250 bis 280 °C, dann setzt
die Reaktion unter Rauchbildung und Bildung von
weißen Nadeln am oberen Rand des Gefäßes ein. Das
Ende der Reaktion erkennt man daran, daß nur noch
wenig Blasen aufsteigen und die Flüssigkeit viskoser
wird (nicht zu lange warten, da sonst das Harz schon
fest wird). Kurz vor Ende des Erkaltens muß man das
Lösungsmittel Aceton zugeben, da das Harz sich sonst
zu schnell verfestigt und man es nicht mehr aus dem
Gefäß bekommt. Man darf das Aceton aber auch nicht
zu früh zugeben, da es sonst schlagartig verdampft.
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Entsorgung:
(siehe auch Entsorgungsmaßnahmen)
Das Produkt kann in den Restmüllbehälter
gegeben werden.
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Erklärung
/ Hintergrund:
Klebeeigenschaften:
Styropor:sehr gut; Holz:mäßig; Sperrholz:gut;
Glas:sehr gut; Pappe:schlecht; Kunststoff:schlecht
Die Hydroxid-Gruppe des Glycerins greift das C-Atom
des Anhydrids nucleophil an. Es bildet sich ein
Zwischenprodukt aus. Durch die Spaltung einer
Kohlenstoff-Sauerstoff-Bindung wird der Ring
aufgebrochen. Im nächsten Schritt wandert das Proton
an die Carboxylat-Gruppe. Es entsteht ein
Phthalsäuremonoester, welcher noch weiter verestert
wird. Durch Polykondensation, d.h. unter Abspaltung
von Wasser und weiterem Verbrauch von
Phthalsäureanhydrid entsteht ein Polyesterharz, das
sog. Glypthalharz. Dieses bildet lineare Ketten,
kann aber bei einem Überschuß von
Phthalsäureanhydrid auch dreidimensional vernetzte
Gebilde ergeben.
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Sonstiges:
Definition für Klebstoffe (DIN 16920):
"Klebstoff ist ein nichtmetallischer Werkstoff, der
Körper durch Oberflächenhaftung (Adhäsion) und
innere Festigkeit (Kohäsion) verbinden kann, ohne
daß sich das Gefüge und der Körper wesentlich
verändern."
Links:
Klebstoffe.com:Industrieverband
Klebstoffe e.V.
Klebstoffe
erklärt : (Didaktik der Chemie Bayreuth)
Welche Klebstoffe gibt es und wie funktionieren sie.
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