Versuch 111: Klebstoff herstellen - Einleitung

Warum klebt Klebstoff nicht schon in der Tube fest? Das Prinzip der meisten Klebstoffe ist denkbar einfach und mit wenig Mühe lässt sich selber guter Klebstoff herstellen.

Vielleicht erinnert sich der eine oder andere an seine Kindheit - selbst Zucker konnte die Hände ganz schön klebrig machen. Klebstoffe lassen sich auch einfach aus Kartoffeln herstellen oder sogar mit ein wenig Milch und Essig.

Andere industriell erzeugte Klebstoffe bestehen auch aus Gummi, Harz, Silikon, Akrylat oder Synthesekautschuk. Sie werden z.B. auch für die Klebeflächen von Aufklebern oder Post-It-Zetteln verwendet. 3D Aufkleber haben zusätzlich oben eine Oberfläche aus Harz, welche nach der Aushärtung nicht mehr klebt, aber die Optik und Haptik des Aufklebers ausmacht. Es gibt viele Klebstoffe für unzählige Anwendungen!

Im etwas professionelleren (Heim-)Chemielabor lässt sich mit wenigen Chemikalien der wohl bekannteste Klebstoff, nämlich der UHU Klebstoff nachbauen. Leider ist es im Internet noch nicht möglich Gerüche zu übertragen. Wer jedoch schon einmal Essigsäureethylester gerochen hat, der wird schon eine Verbindung zu UHU herstellen können. Der Ester riecht genauso, wie der Klebstoff.

Hier steckt auch schon der versteckte Hinweis zur Antwort auf die Eingangsfrage. Warum klebt Klebstoff noch nicht in der Tube? Folgender Versuch gibt die Lösung preis. Auf ins Klebstofflabor!

Sicherheitssymbole

Als Schülerversuch geeignet. Schutzbrille tragen! Im Abzug arbeiten! Leichtentzündlich In den Abfall geben.

Chemikalien

  • Essigsäureethylester
  • Styropor

Materialien

  • Kleine Abdampfschale
  • Glasstab
  • Tropfpipette

Durchführung

Man füllt eine kleine Abdampfschale randvoll mit Styropor und gibt tropfenweise(!) Essigsäureethylester darauf, bis es sich vollständig gelöst hat. Dann füllt man wieder Styropor in die Schale und wiederholt den Vorgang.

Man breitet ein Stück Papier oder Pappe aus und verteilt vorsichtig die dicke Masse auf dem Papier, welches man danach zusammenfaltet. Nach einigen Minuten kann das Papier wieder entfaltet werden - es klebt zusammen!

Tischtennisbälle lassen sich nach dem gleichen Prinzip in Aceton lösen. Man erhält einen ebenso wirkungsvollen Klebstoff. In einem Projekt lassen sich auf verschiedenste Weise weitere Klebstoffe (aus Milch, Gummibärchen oder Kartoffelstärke) herstellen. Das Styropor kann vor dem Auflösen bearbeitet werden. So kann man mit etwas Bastelarbeit z.B. einen Styroporschneemann auflösen lassen.

Entsorgung

Feste Rückstände aus der Schale entfernen und in den Abfall geben. Größere Mengen flüssiger Lösung im Abzug verdunsten lassen.

Ergebnisse

Das Styropor (Polystyrol) löst sich unter Zischen im Essigsäureethylester. Es verliert dabei seine Struktur und Farbe und nimmt weniger Raum ein. Es entsteht eine dicke, zähe und klare Maße.

Trägt man diese Maße auf ein Papier auf und faltet dieses, ist nach einiger Zeit ein Zusammenkleben des Papiers zu bemerken. Wie sich z.B. Salz in Wasser löst, so löst sich das Styropor in dem Essigsäureethylester. Der Essigsäureethylester ist ein organisches Lösungsmittel.

Unter einem Lösungsmittel (auch als Lösemittel bezeichnet) versteht man eine Flüssigkeit, die Gase, andere Flüssigkeiten oder Feststoffe lösen kann, ohne dass es dabei zu chemischen Reaktionen zwischen gelöstem Stoff und lösender Flüssigkeit kommt. Das Lösen ist also, entgegen häufig geäußerter Meinungen, ein rein physikalischer Vorgang.

Polare Stoffe (z.B. Salze) lösen sich sehr gut in polaren Lösungsmitteln (z.B. Wasser). Unpolare Stoffe lösen sich sehr gut in unpolaren Lösungsmitteln.

In diesem Versuch zeigt sich der zweite Satz: Das unpolare Polystyrol löst sich im unpolaren Essigsäureethylester (Ethylacetat). Das geringere Volumen des Polystyrols nach dem Lösen lässt sich auf das Aufbrechen der aufgeschäumten Strukturen beim Lösungsvorgang zurückführen (Styropor enthält große Mengen Luft).

Der Essigsäureethylester siedet bei 77°C, er verdunstet aber auch bei Raumtemperatur noch ziemlich schnell. Ohne das Lösungsmittel gewinnt das Polystyrol seine feste Struktur wieder. Dabei kann es an das umgebende Materialien binden. Diesen Umstand macht man sich bei der Entwicklung von Klebstoffen zu Nutze. Essigsäureethylester ist ein gängiges Lösungsmittel in Klebstoffen.

Durch sein Verdunsten gewinnt der in ihm gelöste Stoff seine Härte zurück und wird fest. Damit dürfte auch die Frage beantwortet sein, warum der Klebstoff nicht schon in der Tube klebt - dort kann der Essigsäureethylester nicht verdunsten!

Essigester, wie der Stoff auch genannt wird, riecht übrigens nicht nur fruchtig, sondern führt auch, in größeren Mengen eingeatmet, zu teilweise schweren hirnschäden. Also: Finger weg vom Klebstoff-Schnüffeln!

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Hinweise

Essigsäureethylester ist leicht flüchtig. Bei größeren Mengen sollte der Versuch in einem Abzug durchgeführt werden.

Versuchsvideo

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Versuchsbild

Bild zu Versuch: Klebstoff herstellen

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NEU

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