もわもわ~!発泡ポリウレタン!

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今日は、もわもわ~!っとふくれて、ふくれたまんまになるもの、『発泡ポリウレタン』で遊んでみました。
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まず、「ハッポウポリウレタン」と読んでもらって、『ポリ』って名前につくから、前やった
『プ・ポ・プ・ポ・プラバン・プラ~~~スチック!』で勉強したみたいに、プラスチックのものだよ。
ってことで、発泡ポリウレタンは、プラスチックだよ。と説明ました。
で、発泡と言う言葉が付くプラスチックには、
発泡ポリスチレン・発泡ポリエチレン
発泡ポリプロピレン・発泡ポリウレタン
などがあるのですが、身近なこんなものを紹介しました。
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左下のお肉などが入っているトレーは、発泡ポリスチレン
その隣の袋に入っているのは、緩衝剤、おそらく発泡ポリエチレンかな?
上のクッションは、発泡ポリウレタン
ちなみに電車のクッションです(#^.^#)
右上は、発泡ポリスチレンですね。
クッションに乗っているスポンジは、発泡ポリウレタンです。

で、これらには、泡 が大事なんだけど・・・ってことで、泡の実験を見てもらったよ。
コーラにラムネを入れてみました!
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コーラがもわもわ~!と泡立ったね。
ストロングコーラ500mL(炭酸とカフェインが強いコーラ)に、子ども用のお菓子のラムネを6粒ほど入れた
でも、すぐに泡が消えちゃったね。この泡をそのまま保っておけないかな~。ってことで、発泡ポリウレタン作製の実験を紹介しました。
ちなみに、泡というより、今回は、『気泡』という言葉を覚えておいてね!
用意したものは、こちら
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左に見える2つの缶は、イソシアネートとポリオール:2液を混ぜて、
発泡ポリウレタンを作ります。真ん中に見える洗瓶は、イソシアネートの方を入れている
右に見えている黄色い缶は、スプレー式の発泡ポリウレタンをつくるもの
2液式のほうが、固まる時間がとても速いです。
ただ、液で手が荒れる人がいるようなので、手袋は、いると思います。
スプレーの方は、一応、使い切りとなっています。
スプレー式の方では、こんな感じでもこもこできました。
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気泡ができて膨らんで、その気泡が消えたりしないで、そのまんまだね。
気泡が消えないのは・・・
気泡を作りながら、その気泡の周りは、シャボン玉やコーラとは違って、
プラスチックの薄い膜になるので、かたちづくられてしまうのです。
こうしてできたものは、発砲ポリウレタンといいます。ウレタンを作るときに、気泡を発生させたもの。
みんなのまわのものを観察してもらいました。
柔らかい発泡ポリウレタン(スポンジ)
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や、
壁の断熱材といっても、これは、スプレー式のものから噴射したものですが...
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実際にこのスプレー式のものは、断熱材用に売ってあります。
他にも、緩衝剤(発泡ポリエチレン)として使われているもの(左)
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真ん中は、カットして断面を見せているもの。
右は、ギュって押しつぶしたもの。気泡がつぶれてちっちゃくなったよね。
柔らかい軟質発泡ポリウレタンのほかに、硬質のものもあるようです。
スキーブーツの底に使われていたり、建物の芯材として使われているようです。
ってことで、スポンジを観察してもらいました。
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気泡があるね。
この気泡、あったら、役に立つんだだけど、どんなに便利かな?
って聞いたら、お友だち、いろいろ意見を言ってくれたよ。
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KUBOさんは、洗剤が泡立ちやすいくらいしか、思いつかなかったんだけど、
柔らかいので、手に握りやすいとか、ゴミが隙間に入り込んでくれるので、ごみを取りやすいとか、いろいろすごい意見が出ました。
スポンジ以外で、壁に使われている発泡ポリウレタンは、瞬時に固まってくれるので、壁や天井に使いやすいのは、もちろんだけど、気泡があることによって、例えば
★音は、分散されるので、音が伝わりにくくなって、消音効果
★力も、分散されるので、耐衝撃効果
が期待されるようです。また、熱も伝えにくくなります。
こういったものでの気泡は、独立したものと、連続したものがあるようです。それぞれ用途で、違いがあって、企業さんでは、いろいろな商品開発をしているようですよ。

ってことで、自分たちで、発泡ポリウレタンを作ってみよう!という事にしました。
今回は、インサートカップに液を5mmほど入れといて、それをお友だちが、
・手袋をして手で持って温めます。
そこへKUBOさんが、もう一つの液を5mmほど入れます。
そしてお友だちが
・割り箸でかき混ぜます。
ちょうどいいところまで来たら、割り箸を出し、様子を見ます。
・触ると暖かく感じます(発熱反応)。
・だんだんふくれてきたら、ビーズを飾になるように落として、もう少しふくらませて、出来上がり!
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右のほうに書いていてあるような感じです。
最初に割り箸・暖かさを感じる・ビーズ投入 のタイミングを伝えて、注意することを伝えたので、
いつものように、途中で、「KUBOさんもういい~」とか、「KUBOさん、ビーズ入れていい?」とか聞かずに、自分で判断して、実験を進める!という目標を立てて、やりました。
みんな慎重で、頑張っていましたよ。
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上記は、ビーズを選んでいるところ(#^.^#)案外これが真剣!

作品は、こんな感じ
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みんな、膨らんだけど、少し膨らみ方に違いがありました。ただし、左下の画像の中のものは、この後膨らんだものもあります。
膨らむために、大事なことは、温度です。冬の寒い部屋では、ふくらみは悪いと思います。だから、液を暖かくしておく(ひと肌)ことは大事だと思います。
その他で、膨らみ方が違うのは、KUBOさんが目分量でやったので、それによる違いです。後は、まぜ方かな~。
今後実験される方は、注意点としては、温度だと思います。もちろん手袋も大事ですね。本当は、メガネも付けてもらおうと思ったのですが、目を守るというより、皮膚を守ったほうがいいのとメガネをつけるとそれが気になって、ほほなどに液体をつけてはいけないなと思ったので、メガネは止めました。

今回、実験の都合上、最初の液(ポリオール)は1時間ほど前に仕込んでいました。それでも、問題はなかったと思います。どうしてポリオールを最初に仕込んでいたかというと、ポリオールは粘性が高く、扱いにくかったからです。イソシアネートの方は、そうでもなかったので、洗瓶(プラスチック製)に入れて、お友だちが温めているポリオールが入ったインサートカップにKUBOさんが、注ぎいれていきました。
後、ポリオールのほうに、発泡剤が入っているようです(もしかしたら両方かも)。だから、温めていると、少し泡が出てきます。缶に入っているときに、ちゃんと栓をしておかなければ、少し暖かいところに置いておくと、缶から泡が出てきているという事もあるようです。
また、スプレーの方は、基本使い切りですが、
2液の方は、きちんと栓をして寒いとこにおけば保存できると思います。
インサートカップいっぱいいっぱいにするには、3~5mmずつ使えば十分です。
今回は、こちらのを購入しました。
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そのほか、おもしろかったことは・・・
よくふくれたほうがいいと思ったので、水分があったほうがいいので、4滴ほど、水を入れたのですよね。すると少し大きくふくれました。ただ、べとべと感が少し長かったように思いました。そのくらいなら、時間はかかっても、カチカチになったので、水を入れてもいいかな~。と思ったのですが、
なんと!一晩立ったら、こんなに縮んだのです!
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ちょっとしたことなんでしょうけど、おもしろいですね。

今回、この実験をやろうと思ったきっかけは、あまり話をしたことんがないお友だちが「テレビで、もわ~~~~!って膨らむ実験を見たんだけど、あれがやりたい!」って言ってきたのですよね。
そんなにやってみたいんだったらってことで、流れを考えました。
最初は、膨らむのに、テレビでやっているほど、インパクトがないので、お友だち楽しんでくれるかな?だいじょうぶかな?と思ったのですが、お友だちとしては、実験をやっていく段階が、いくつかあって、その時その時でやるべきこと(温める・まぜる・温度を感じる・ビーズをいれる)があり、お友だちには、達成感があったんじゃないかな?と思います。
また、演示としても、プラスチックは、形づくられて製品になるという事を見せることもできるので、よいな~と思いました。
今回は、2液式で、きちんと固まっておうちにお持ち帰りという事になりましたが、反応が終わってないものでは、肌が荒れることがあります。それと、かわいいからってなめたりしてはいけないよ!という注意は、しておきました。(#^.^#)


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