Gốm và nhựa thiên nhiên

Gốm và nhựa thiên nhiên

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM

KHOA HÓA

-********** -TIỂU LUẬN MÔN

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SƠN

ĐỀ TÀI:

GỐM VÀ NHỰA THIÊN NHIÊN

GVHD : HỒ THỊ VIỆT HÀ

TP HỒ CHI MINH, tháng 2 năm 2012

Sơn (hoặc có thể gọi là chất phủ bề mặt) được dùng để trang trí mỹ thuật hoặc bảo vệ các bề mặt vật liệu cần sơn.Sơn đã được loài người cổ xưa chế biến từ các vật liệu thiên nhiên sẵn có để tạo các bức tranh trên nền đá ở nhiều hang động nhằm ghi lại hình ảnh sinh hoạt cuộc sống thường ngày mà ngành khảo cổ học thế giới đã xác định được niên đại cách đây khoảng 25.000 năm.Ai Cập đã biết chế tạo sơn mỹ thuật từ năm 3000 – 600 trước công nguyênHy Lạp và La Mã đã chế tạo sơn dầu béo vừa cò tác dụng trang trí vừa có tính chất bảo vệ các bề mặt cần sơn trong thời kỳ năm 600 trước công nguyên đến năm 400 sau công nguyên và mãi đến thế kỷ 13 sau công nguyên các nước khác của Châu Âu mới biết đến công nghệ sơn này và đến cuối thế kỷ 18 mới bắt đầu có các nhà sản xuất sơn chuyên nghiệp do yêu cầu về sơn tăng mạnh

Cuộc cách mạng kỹ thuật của thế giới đã tác động thúc đẩy phát triển ngành công nghiệp sơn từ thế kỷ 18 nhưng chất lượng sơn bảo vệ và trang trí vẫn chưa cao

vì nguyên liệu chế tạo sơn đi từ các loại dầu nhựa thiên nhiên và các loại bột màu

vô cơ có chất lượng thấp chính vì thế nên em quyết định chọn đề tài gôm và nhựa thiên nhiên là chất tạo mang duy nhất cho đến đầu thế kỉ này và đang được dùng phổ biên trong sơn trang trí ở nước ta

Trong phạm vi nghiên cưu của mình em xin trình bầy những hiểu biết của mình về một số loại nhựa thiên nhiên.vì thời gian nghiên cứu ngăn và kiến thức còn hạn hẹp nên không tránh khỏi những thiếu sót mong nhận được những lời nhận xét

và góp y quý báu của cô HồTthị Việt Hà để đề tài được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn Sinh viên thực hiện

I.Các loại gôm và nhựa thiên nhiên

Gôm và nhựa thiên nhiên cùng với các loại dầu khô là những chất tạo màng duy nhất cho đến đầu thế kỉ này.Hiện nay ứng dụng của chúng trong công nghệ sơn

đã hạn chế nhiều tuy vậy ở Việt Nam những loại sơn này vẫn còn được dùng phổ biến chủ yếu trong sơn trang trí

Gôm nhựa là những sản phẩm tiết ra từ một số loại cây như thông tràm,sơn phú thọ,nhựa thiên nhiên thường hòa tan trong rượu,hidrocacbon và ete Cấu tạo hóa học của các loại nhựa này vẫn chưa được hoàn toàn sáng tỏ.thương nò là hỗn hợp của nhiêu hợp chất

CHƯƠNG I ; Nhựa có nguồn gốc từ thực vật

1.1 nhựa thông là loại nhựa được dùng từ rất lâu đời,trích ly từ một số loại

cây thông

Thường ở rạng rrawns trong suốt có màu từ vàng nhạt đến nâu đỏ, có chỉ số

a xit tương đối cao và nồng độ nóng chảy thấp

Không phụ thuộc vào nguồn gốc, trong thành phần nhựa thông thường có 90-95% a xit nhựa và 5-10% phần không có xà phòng hóa Các a xit nhựa trong nhựa thông có rất nhiều loại, nhưng có cấu tạo gần nhau chỉ khác nhau ở độ không no và

vị tri nồi đôi.trong tât cả các phản ứng của nhón cacboxilic, cac a xit nhựa này đều

có hoạt tính như nhau Như vậy có thể xem nhựa thông có 90%a xit nhựa,

Nhựa thông chưa biến tính có một số nhược điểm hạn chế việc ứng dụng trong công nghiệp sơn;

- nhiệt dộ nóng chảy tháp,vì vậy nó có thể mêm ngay khi chịu tác dụng của ánh sáng mặt trời

- dễ bị oxi hóa, a xit abietic có thể hấp thu đến 60% oxi so với trọng lượng nhựa sự hấp thụ này xảy ra nhanh chóng ở nhiệt độ thông thường nếu bề mặt tiếp xúc lớn như ở dạng sơn, vecni oxi hóa có kèm theo bẽ gãy lien kết trong phân tử và phá hoại tính chất của nhựa, mang sơn sẽ hóa phấn nhanh chóng.ngoai ra nó con rất nhậy với tia cực tím

- độ a xít cao ;trong đa số ứng dụng phải cân nhắc tính ứng dụng của nhựa.nhóm hoạt tính ày có thể phát ra những phản ứng không mong muốn khi co măt các phụ gia, bột màu mang tính kiềm

- khuynh hướng kêt tinh dung dịch nhựa thông trong dầu hỏa và trong rượu

sẽ kết tinh dễ dàng.co thể giảm khuynh hướng này bằng cách đồng phân hóa ở nhiệt

dộ cao

- khuynh hướng giữ dung môi; dung dịch nhựa thông cho màng thông có tốc

độ khô chậm ,màng sơn khi khô vẫn dính thời gian dài

Dù có những nhược điển trên nhựa thông vẫn được ứng dụng để chế tạo vec

ni vơi các loại gôm thiên nhiên bảo vệ tạm thời

1.2 Dẫn xuất của nhựa thông

Dẫn xuất ủa nhựa thông nhận dduwowcjdo phản ứng của nhóm nối đôi hoạc của nhóm ác bo xi lic của a xit abeitic Nó gồm những hợp chất có màu sáng tan trong các dung môi thông dụng như rượu, ce ton dung môi thơm và thẳng, nhiệt

độ nóng chảy có thể lên đến 1750c các nhựa này có tính chất đa dạng và giá thành

hạ , có thể giải quyết được nhiều vấn đề của của công nghiệpsơn ,vecni va mực in

1.3 Các dẫn xuất do phản ứng của nối đôi

Nhựa maleic ; acid có hai nối đôi liên hợp,dễ dàng bị o xi hóa Cấu trúc này tạo khả năng phản ứng vơi acid fumaric hoạc alhydrit maleic theo phản ứng diels alder

Aduct này sau đó được ết hóa với glycegin hoạc pentaeritrit Câc nhựa maleic có thể tan trong hyddrocacbon và trong rượu , chỉ giữ lại rất ít dung môi màng, có khả năng trộn hợp tốt vơi các dung môi tạo màng khác và cho một màng bong, mang sáng, ít bị vàng đii khi dùng.phối hợp vơi dấu khô hoạc dầu trùng hợp được dùng làm các loại sơn trong nhà cho các thiết bị đun nóng ở nhiệt độ trung bình mà không bị vàng đi

Dùng với nhựa alkit nó làm tăng độ bóng và độ ổn định màu sắc của sơn này dưới tác dụng của ánh sáng, rút ngăn thơi gian khô

1.4 nhựa thông hydro hóa :một phương pháp giảm hoạc loai trừ hẳn độ

không no của nhựa thông và do đó và do đó kha năng o xi hóa cua no la hidro hóa các nối đôi Nhựa thông hdro hóa các nôi đôi Nhựa thông hydro hóa có độ tan và

độ trùng gống nhựa thông Khả năng chịu o xi hóa của nó cao hơn nhiều so với nhựa thông trị số acid và nhiệt độ nóng chảy cũng gân như nhựa thông do đo ít có tác dụng trực tiếp đên công nghiệp sơn

1.5 nhựa thông trùng hợp

Trong thực tế đây là phản ứng di me hóa Phản ứng tiến hành ở nhiệt độ thấp, trong dung dịch dưới tác dụng của xúc tác như bon florua, acid sunfuric, nhôm clorua,

Nhựa thông trùng hợp có yêu điểm là; nhiệt độ nóng chảy cao hơn khoảng20oc, độ ổn định o xi hóa cao hơn, khuynh hương kết tinh gảm độ cách điên

và độ nhớt dung dịch cao hơn.nhựa thông trùng hợp trộn được vớ nhiều loại nhựa khác Nó được dùng chủ yếu để tổng hợp rezinnat kim loại vàeste

II các dẫn xuất do phản ứng của nhóm acid

2.1 Rezinat nattri ;ka li và amon hòa tan trong nước được điều chế băng

cách cho nhựa thông vào dung dịch kiềm ở nhiệt độ 80-100oc các rezin nat đươc dùng nhiều trong công nghiệp sản xuất gây làm chat kết dính và cung là chất ổn định nhủ tương rất tốt

2.2 can xi rezinat:

Có thể điều chế bằng cách cho natri tác dụng với một lọa muối can xi tan trong nước , nhưng phương pháp dụng nhựa thông nóng chảy với vôi tôi phổ biến hơn Loai cãi rezinat thông dụng nhất được điều chế từ nhựa thông với 6% vôi,có tri

số acid khoảng 80 và nhiệt độ nóng chảy 135-140oc

2.3 este nhựa thông ;

este hóa cac cid nhựa tiên hành tương đối khó khăn do sụ cản trở không gian của phân tử phản ửng phải tiến hành ở nhiệt đôi trên 2500c, vì vậy các loại rượu sôi thấp phải thực hiện dươi áp suất

2.4 metyi và etyl abietat;

đây là những loại chất lỏng nhớt, có màu nhạt,rất ít bay hơi.no có thể trộn được với nhiều loại nhựa khác,ôn định với tác dụng của nhiệt rất ổn định với qua trình xà phòng hóa Khi o xi hóa co khuynh hướng bị gel hóa

Những este hóa này dùng làm chất hóa dẻo cho một số loại nhựa, trong đó

có ni tro và etyl xen lulo Nó còn dùng làm keo dán với các lọi nhựa khác

2.5 Este glyce rin nhựa thông ;

trong thực tế sản phẩm của quá trình ste hoasgiuwax glycerin và acid nhựa

là một hỗn hợp gồm diglicerin, triglicerin và ête của diglicerin Tỷ lệ thành phần này phụ thuộc vào tỷ lệ cấu tử ban đầu và điều kiện phản ứng nó hòa tan tốt trong các dung môi thông thường và trộn được với nhiều chất tạo màng nóng chảy ở 92oc thường được phối hợp với nhiều loại dầu khô và sơn xenlulo làm tăng độ bóng ,độ cứng,độ bám dính, giảm giá thành của các màng sơn trên

E ste pentaeritrit nhựa thông pentaeritrit là một rượu bốn chức sản xuất từ axetandehyt và fomadehyt Trong bốn nhóm rượu bậc một này,ba nhóm e te hóa tương đối dễ dàng với nhựa thông nhóm thứ tư khó khăn hơn nhiều do cản trở của

không gian.điều kiện e te hóa tương tự như glycerin Sản phẩm gồn chủ yếu tetrane ste và pen ta eritrit và hexae ste di pan tae ri rit;

E te của pen taeritrit có các yêu điểm sau so với e ste của glycerin độ ổn định nhiệt độ độ cứng vac khả năng chịu nước cao hơn,được dùng để chế tạo vecni cùng với dầu thảo mộc hoạc các acid béo

CHƯƠNG II Nhựa có nguồn gốc động vật

2.1Bọ cánh kiến:

Có khoảng 2000 loại côn trùng vỏ cứng như vảy cá, tạm gọi là bọ cánh kiến (Laccifer Lacca hay Coccus Lacca), dài từ 1mm đến hơn 2,5 cm, sống ký sinh trên các loại cây thích hợp với chúng như các loại cây đậu chiều, cây cọ sen, cây chèo ở miền Bắc nước ta, tạo ra chất nhựa "lac" Người ta cạo lớp nhựa này (và cả các côn trùng tạo ra nhựa) để chế tạo ra nhựa cánh kiến Cần khoảng 300.000 côn trùng mới chế ra được 1 kg nhựa cách kiến

Bọ cách kiến có một đời sống tương đối ngắn, gồm bốn giai đoạn: trứng, sâu, kén (hay nhộng) và trưởng thành làm bọ Kiếp sống rất phù du, chỉ kéo dài từ 5 đến

6 tháng Thành ra những nơi nuôi bọ lấy nhựa có thể thu hoạch hai lần trong một năm Bọ cánh kiến sống ký sinh, bám vào một nhánh nhỏ trên cây, và nằm ở đó hầu như bất động Bọ cái có thể đẻ khoảng 100 trứng trong cái bọc mang trên mình Trứng nở ra sâu, dài khoảng 0,5 mm, cắn vỡ bọc, bò ra ngoài, và bám chặt vào một nhánh cây Miệng sâu có một cơ phận dài giúp sâu thọc xuyên qua vỏ cây, và hút nhựa để tự nuôi sống

Thân sâu từ từ tiết ra một chất sệt, chất này đông cứng lại khi ra gió, càng ngày càng dày, tạo thành một tấm giáp nhựa che chở cho sâu Sâu thành kén, sống trong lớp giáp nhựa này, chỉ chừa hai lỗ, một để thở và một để bài tiết Rồi kén thành bọ, vẫn bất động cho đến khi trưởng thành, trong khoảng thời gian tổng cộng

là tám tuần Ðến lúc đó, bọ cánh kiến cái vẫn bất động, nằm trong lớp giáp nhựa, và bắt đầu có trứng Việc sản xuất nhựa được tăng nhanh hơn, và lớp giáp được trải ra lớn hơn để chứa số lượng trứng đang được tạo thành Trong khi đó con đực thoát xác, mất đi cơ phận hút nhựa trong miệng, mọc chân, ăng ten và hai cánh nhỏ Nhờ

đó bọ cánh kiến đực có thể di chuyển để phủ bọ cái cho trứng có trống Sau đó, bọ cái thu mình nhỏ lại để ánh sáng lọt qua lớp giáp nhựa, và trứng nở thành sâu, mở lại một chu kỳ mới Trong buồng trứng có một chất lỏng màu đỏ sẫm gọi là phẩm nhuộm cánh kiến, giống như "cochineal", thường dùng để cho màu thực phẩm Những nơi nuôi bọ cánh kiến đợi đến lúc trứng sắp nở mới cào các nhánh cây có bọ

để lấy nhựa Chỉ một số ít bọ cái có trứng được giữ lại để làm giống cho lớp sau

Sau khi đã để được sâu cánh kiến lên các cây thích hợp thì không cần chăm sóc gì nữa Chỉ đợi đến mùa là thu hoạch

Nhựa cánh kiến:

Nhựa cánh kiến khi mới vừa được cào khỏi các nhánh cây chứa nhựa lấy từ giáp nhựa của bọ, còn chứa thêm xác các con bọ, vỏ cây, màu của nhựa được gọi là nhựa thô (crude lac, hay theo tiếng trong nghề là sticklac) và rất ẩm Người gây nuôi phải hong hay phơi cho khô trước khi đem ra chợ làng bày bán cho các người đi thu mua của các hãng xưởng chế tạo nhựa Ở xưởng, người ta đập dập hay giã nát nhựa thô ra, rửa và lọc lại để loại bỏ đất cát, xác bọ, vỏ cây Sau đó, quạt và hong khô lại để nhựa kết thành vảy, màu từ đỏ sẫm đến vàng lợt, gọi là nhựa giống, hay "Seedlac." Seedlac chứa từ 70 đến 90% nhựa và 3 đến 4% sáp Người ta pha chế Seedlac để làm thành nhựa cách kiến, "Shelllac" Cách pha chế tùy theo chỗ Trong suốt quá trình chế tạo, có thể dùng máy móc, hay chỉ dùng tay, tùy theo trang bị của hãng xưởng Nhựa shellac loại tốt nhất màu vàng nhạt, rồi đến loại màu da cam sẫm, đến loại màu nâu nâu Ðôi khi người ta thêm hóa chất vào, cho nhựa thành màu hơi trắng gọi là white lac

Nhựa cánh kiến tan tốt trong rượu tuy nhiên thường để lai một lượng cạn khoảng 5-7%.no tan it trong các loại e ste vavf hdrocacbon thành phần của nhựa cánh kiến rất phức tạp,gồm khoảng 1,8% các loại hydrocacbon,các loại loại rượu béo 77.2%,các acid 21%, các acid và rượu này có mạch khá dài, đa số tồn tại dưới dạng polyester

Đây là một loại nhựa nhiệt dẻo,nhưng để ở nhiệt độ cao hoạc để trong thời gian quá lâu thì chuyển sang trạng thái cứng như sừng, không nóng chảy không hòa tan và dòn

Nhựa cánh kiến trong dung dich côn được sử dụng hang thế kỉ nay , làm vecni đồ gỗ cao cấp sơn phủ băng phương pháp phun hoạc tampon có thể dùng làm lớp sơn phủ hoạc sơn men làm lớp tráng và con dung bảo vệ bề mặt tráng bạc của gương,để chế tạo mực in, làm sơn cách điện có thể phố hợp được với nhiều loại nhựa thiên nhiên

Laccifer lacca

CHƯƠNG III KẾT LUẬN

Qua bài tiểu luận này em đã nghiên cưu và hiểu rõ hơn về các vấn đề;

- Các phương pháp sử dụng nhựa thiên nhiên trong sơn

- Các hình thức khai thác và tổng hợp nhựa thiên nhiên

- Các loại nhựa có nguôn gốc từ thực vật

- Các loại nhựa có nguồn gốc từ động vật

- Các phương pháp trùng hợp và tổng hợp nhựa

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tài liệu dẫn: Sách đỏ Việt Nam phần động vật - trang 389

Hóa hưu cơ ; nguyễn hữu Đĩnh : NXB GIÁO DỤC ,2003

CƠ SỠ LÝ THUYẾT HÓA HỮU CƠ TAAPJ1,THÁI DOÃN TÌNH ;NXB KHOA HỌC VÀ KỶ THUẬT HÀ NỘI

MỤC LỤC