Chemie pro šílence 8. Polyvinylacetát

23. února 2014 v 6:36 | Petr |  Chemie pro šílence
Na 100 let vývoje elektroniky jsme spotřebovali skoro 70 díllů vidláků - co tedy s 10000 letým vývojem chemie - tento seriál se začíná vymykat kontrole...
Ale přesto - dneska je na pořadu dne vinyl-acetát a jeho polymer poly-vinyl-acetát. Nápis polyvinylacetát jste patrně jen tak na nějakém výrobku nečetli nicméně setkali jste se s ním všichni - když já řeku polyvinyacetát - vy musíte vykřiknout Herkules, Dispercoll, nebo Duvilax bratři anglosassové mohou vykříknout wood / carpenters glue.
Vážení přátelé ano - vinylacetát - je to bílé v pixle (ve skutečnosti je už částečnně polymerizovaný) a vyschnutím vody ze směsi dojde k polymerizaci na polyvinylacetát. Z praktického hlediska je nutno poznamenat, že polymerizovaný polyvinylacetát je už ve vodě nerozputstý - přestože ji částečně pohlcuje a tím poněkud bobtná.
Když už jsme řekli Herkules - musím se slzou v oku vzpomenout na toto lepidlo, které jako jedna z mála věcí "pro geeky" byla zcela bez problémů sehnatelná i na sklonku bolševika.
Jaký je polyvinylacetát plast ? Patrně už jse odněkud sloupli kapku zaschlého Herkulesu takže tušíte, že je to měkká, pružná hmota.
Když se podítváte na vzoreček - je to jasné - na centrální "polyethyllénový" řetězec jsou navázány esterové skupiny se zbytkem kyseliny octové na konci. To dává lepidlu dvě vlastnosti - na podložku se může vázat jednak vodíkovým můstkem vycházejícím z kyslíku =O a jednak hydrofobními interakcemi - koncové CH3 skupny.

Je mi jasné, že jste z toho jeleni, proto nastala nutnost dalšího "školského okénka" a je nuto probrat věc zvanou "mezimolekulové interakce". Neberte to moc tragicky - mezimolekulové interakce jsou jednak chemické vazby, které drží molekuly opravdu pevně pohromadě a jednak nevazebné síly, o kterých se v chemii učí jenom málo - ačkoliv ony rozhodují o vlastnostech materiálů především - viz kapitola o nylonu-6 a nylonu-66. Takže držte si klobouky jedeme v pořadí klesající vazebné energie - tedy energie nutné k tomu abychom danou vazbu rozštěpili.
  • Iontová vazba - de facto žádná vazba není protože jeden atom ukradne druhému elektron a už mu jej nedá - příklad chlor ukradne sodíku elektron a ve slané polívce už si plavou každý sám - vtip je v tom, že chemici považují tuto vazbu za "silnou" protože ukrást chloru elektron a vrátit jej sodíku vyžaduje obrovskou energii
  • Kovalentní vazba - každá molekula má prostory - zvané orbitaly - kde se pohybují její elektrony - kovalentntí vazba znamená, že molekuly "sdílejí" společné elektrony ve společném orbitalu. V praxi to vypadá tak jak byste si představovali - dva monomery se "sváží" kovalentní vazbou a pak už jdou spolu jako jedna nová molekula.
  • Různé kommplexové a koordinačně kovalentní vazby - vynecháváme neb nám zatím k ničemu nejsou
  • Vodíkový můstek - vodík má jenom jeden elektron, pokud o něj přijde (třeba ve vodě) holý proton se snaží být co nejblíže atomům, které mají přebytek elektronů - voda je kapalná - díky vodíkovým můstkům - sirovodík, který má zcela stejnou strukturu jako voda - je za stejné teploty a tlaku smradlavý plyn - síra je sice 2x těžší a větší atom než kyslík, ale neposkytuje elektrony do vodíkových můstků....
  • Wan der Waalsovy síly - polární - i některé nepolární molekuly se k sobě otáčejí opačně nabitými částmi a slabě se přitahují.
  • Hydrofobní interakce - pokud mají molekuly nepolární i polární části - nepolární části se snaží uchránit kontaktu s polárními tím že společně vytváří regiony nepolárních molekul - které jsou "vzájemně rozpuštěné" jedna v druhé. Krásný makroskopický příklad jsou kapky oleje ve vodě - tedy pokud si představíte kapky velikosti jen několik atomů - víte o čem je řeč.
Vrátíme - li se k poylvinylacetátu - tento je poměrně blízce příbuzný polymethylmetakrylátu - tedy plexisklu - díky této příbuznosti se polyvinylacetát dosti často používá jako rozpouštědlo různých akrylátů v akrylových barvách. Jinak jako lepidlo potřebuje polyvinylacetát nějaké ty kyslíky a vodíky k vytvoření vodíkových můstků - proto lepí nejlépe polymery které obsahují mnoho -OH (hydroxylových skupin) - což jsou přírodní polymery na polysacharidové bází - tedy celulózu - alias dřevo a papír. Dřevo lepí opravdu dobře - navzdory obecné představě, že to je jen tak nějaké podřadné lepidlo. Naopak hydrofobní interakce se celkem dobře uplatní při lepení pěnového polystyrénu, na který je Herkules taky docela dobrý. Ostatní materiály - molekuly bez výrazně hydrofobních částí a OH skupin - zapomeňte že byste je slepili.

Tolik tedy lepidlo, kterého mám 2 kila v pixle na polici a vzpomínám na něj se slzou v oku. Zbývá už jenom rada robotům ke zničení listva - jelikož roboti patrně jen tak nebudou dřevění nebo papíroví - polyvinylacetát vám asi k ničemu nebude - leda by vaše zákeřnost přerostla veškeré meze a v rámci podloudného oblbnutí lidstva byste začali provozovat školky pro dětičky a vystřihovali a slepovali s nimi barevné papíry.
 

Buď první, kdo ohodnotí tento článek.

Komentáře

1 rvx rvx | 23. února 2014 v 18:48

jó herkules - kdysi dávno jsem s ním slepil rozbitou skleněnou baňku od lustru a drží doteď. za bolševika zkrátka nic jinýho po ruce nebylo - herkules nebo kanagon :)

2 Karel Karel | 24. února 2014 v 8:58

Herkules nemám rád, vždy se mi zalepilo víčko, dřevo to lepilo jen napoprvé, spoj upatlaný od herkulesu už nedržel. Dub, buk to nelepilo vůbec. Jinak dík za tip na sekunďák a jizvy, osvědčilo se, hlavně na ty co se mi opakovaně otevíraly, naní již zhojeno.

3 Dalík Dalík | 24. února 2014 v 11:51

vodíkový můstek: nepochopil jsem.
Jako proč ta síra, jejíž třetí šlupka je némlich ta samá jako druhá šlupka u kyslíku "neposkytne" elektrony a kyslík je "poskytne"? Když k tomu ještě u té síry jsou ty poslední elektrony asi volněji vázané k jádru než u kyslíku, páč jsou dál od jádra a je pod nimi ještě ta druhá šlupka?

4 petr-kubac petr-kubac | 24. února 2014 v 13:21

[3]: Voda i sirovodík jsou čtyřstěny s těžkým atomem uvnitř. Díky síle, kterou kyslík váže elektron trčí u vody směrem ke dvěma rohům "holé" vodíkové protony a ke dvěma dalším rohům dva výrazné elektronové orbitaly.
Sirovodík zdaleka tak silně elektrony neváže takže na jedné straně nejsou zcela holé protony a tím pádem ani elektronová hustota ve druhých dvou rozích není jako u vody.

6 rvx rvx | 24. února 2014 v 14:20

Komentáře jsou uzavřeny.


Aktuální články

Reklama