● 관련 이론
붕사는 붕산나트륨(Na2B4O7·10H2O)이라는 물질로 물에 녹으면 pH 9정도의 염기성 용액이 된다. PVA(폴리비닐알콜)는 비닐 알콜이 반복되는 구조를 갖고 있는 고분자로 그 구조에 수산화기(-OH)가 있어서 다른 고분자에 비해 물에 잘 녹는다. 고분자의 수산화기(-OH) 사이를 붕산이온이 끼어들어 서로 엉키게 만들어 준 것이 플러버다.
손으로 반죽을 하는 동안 분자들 사이에서는 결합이 일어난다. 반죽을 충분히 하지 않으면 결합이 일어나지 않아 부서지는 것을 볼 수 있다. 폴리비닐알콜과 붕사가 결합하면 긴 사슬구조가 이루어지게 된다. 이 것이 고무의 특징을 갖게 만든다. 합성고무는 탄성이 크다. 즉 통통 튀는 플러버를 만들 수 있는 것이다.
고무의 성질을 가지고 있으면서 성형이 비교적 자유로운 플라스틱과 같다고 해서 플러버(flastic + rubber)라는 이름이 붙여졌다. 플러버를 낮은 온도에서 잡아당기면 결합들이 잘 끊어지지 않아서 힘을 가장 많이 받는 부위가 갑자기 끊어진다.
하지만 끓는물에 담궜다가 잡아당기면 결합들이 잘 끊어져서 오히려 전체적으로는 잘 늘어난다
• 준비물 : 가열장치, 자석가루, PVA 수지접착제(액체풀), 붕사, 종이컵 2개, 나무젓가락, 식용색소, 물
• 주의할 점
1. 플러버를 공처럼 만들때는 반죽을 오랫동아 주물러야 한다. 그래야 부서지지 않고 잘 튄다.
2. 플러버를 만들 때 비닐 장갑을 끼고 하는 것이 좋다. 특히나 입이나 눈에 들어가지 않도록 주의해야한다.
3. 풀은 반드시 PVA풀을 사용한다. 문구점에서 쉽게 구할 수 없다면 화공약품상에서 구입해야 한다.
4. 붕사는 약국에서 구할 수 있다.
5. 플러버를 늘일 때에는 공을 만들 때보다 물을 조금 더 섞어야 한다.
● 만들기를 할 때는 혹시 모를 사고를 대비해서 비닐장갑을 끼도록 한다.
• 실험과정
1. 물 40mL에 붕사를 두 찻숟가락정도 넣어 잘 저어준다.
● 용액은 적당량 첨가할 목적으로 쓰이므로 물의 양은 정확히 할 필요가 없다.
2. 녹인 용액에 원하는 색깔의 색소를 조금 넣는다.
3. PVA 풀 약 40g을 다른 컵에 담는다.
4. 풀을 젖가락으로 저으면서 만들어 놓은 붕사 용액을 조금씩 섞는다.
5. 젤리처럼 굳어진 것을 꺼내어 동그랗게 빚는다.
● 손으로 빚을 때 결합이 일어나는 것이므로 오랫동안 천천히 빚어주는 것이 필요하다.
8. 플러버를 끓는물에 약 30초간 넣었다가 꺼낸다.
이것을 양손으로 잡아늘여서 막처럼 만든다. 어떻게 되는가?
● 끓는 물에 넣기 전에는 잘 늘어나지 않는다. 하지만 끓인 후에는 오히려 결합이 잘 끊어지므로 잘 늘어난다.
• 실험 결과
PVC액체풀과 용액(물40ml + 붕사)을 썩으니 액체풀이 조금씩 굳어져갔다. 그래서 이것을 꺼내어 반죽하면서 공을 만들었더니 통통 튀는 탱탱볼과 같은 것이 만들어졌다. 그리고 이것을 끓는물에 잠시 넣었다가 꺼내어서 만져보니 말랑말랑해졌다. 그리고 이것은 잘 늘어나서 얇은 막을 만들 수도 있었다.
• 결과 분석
폴리비닐알콜 수용액(PVA수용액) + 붕산나트륨 수용액
➡ 붕산나트륨 + 물 (보레이트 이온 생성)
➡ 보레이트 이온(B(OH)4̅) + 폴리비닐알콜수용액
➡ 그물망 구조 생성
플러버 만들기.pdf