Verf. Rene Kolsteren. CC Naamsvermelding-GelijkDelen 3.0 Nederland licentie.

Transcriptie

1 Auteur Rene Kolsteren Laatst gewijzigd 03 februari 2016 Licentie CC Naamsvermelding-GelijkDelen 3.0 Nederland licentie Webadres Dit lesmateriaal is gemaakt met Wikiwijs Maken van Kennisnet. Wikiwijs Maken is een onderdeel van Wikiwijsleermiddelenplein, hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt, vergelijkt, maakt en deelt.

2 Inhoudsopgave Inleiding bestandsdelen Lagen Polymeren Links Eindopdracht Over dit lesmateriaal Pagina 1

3 Inleiding Bijna alles wat je ziet met een kleurtje heeft één, maar meestal meerdere lagen verf. Auto's, muren, deuren en waarschijnlijk ook de tafel en stoel waar je aan zit. In deze webquest gaan jullie meer te weten komen over verf. Waar het van gemaakt is, welke verschillende soorten er zijn en waar het voor bedoelt is. wordt voor verschillende redenen aangebracht: Bescherming wordt aangebracht op onderdelen van een gebouw of constructie om het te beschermen tegen corrosie, weersinvloeden en andere agressieve vormen van aantasting van de ondergrond. Het materiaal kan variëren van hout, steen en metaal tot kunststoffen. Schilderen heeft tevens de functie om de ondergronden die worden geschilderd te verfraaien door met de kleuren te werken. Het is tevens de aangewezen manier van verfraaiing, omdat verf in vele kleuren geleverd wordt. Pagina 2

4 Decoratie wordt aangebracht op voorwerpen ter decoratie, zoals meubels of huishoudelijke voorwerpen. Hiervoor zijn verschillende soorten verf. De houten meubelindustrie stelt andere eisen aan verf dan de stalen meubelindustrie en het verfreceptuur van betonverf bevat andere ingrediënten dan die van leerverf. Pagina 3

5 Pagina 4

6 Signalering Daarnaast kan verf dienen om iets te signaleren, er de aandacht op te vestigen. Zo worden buizen okergeel geverfd om aan te geven dat deze voor gas zijn. Tevens worden voorwerpen als spoorbomen en brandweerwagens met verf opvallend gemaakt. Er bestaan ook functionele verven als magneetverf en de ermee combineerbare bordverf. Pagina 5

7 Schilderkunst wordt ook gebruik in de schilderkunst, voor het maken van schilderijen of andere kunstwerken. Pagina 6

8 Coating, een ander woord voor verf of lak kn.nu/ww (nl.wikipedia.org) De voornaamste reden om verf toe te passen is? a. Decoratie b. Signalering c. Bescherming d. Kunst Pagina 7

9 bestandsdelen Basisbestandsdelen kunstverf kn.nu/ww.606a981 (youtube.com) Bekijk even bovenstaand filmpje over de basisbestandsdelen van verven die gebruikt worden door kunstenaars. bestaat over het algemeen uit drie delen, een vast gedeelte en twee vloeibare delen. Het vaste deel bestaat uit verfstof, dat wil zeggen pigment of kleurstof. Het eerste vloeibare deel is het bindmiddel (een natuurlijke hars, synthetische hars of een olie (in olieverf)) dat na droging vast wordt. Het tweede vloeibare deel is het medium of verdunner, (meestal organisch van oorsprong zoals terpentijn of thinner, maar het kan ook water zijn), dat verdampt. Het doel van het verdunnen is om de verf soepeler en strijkbaarder te maken, zodat deze beter kan worden aangebracht. Bindmiddel Het bindmiddel zorgt ervoor dat de verf hard wordt en hecht aan de ondergrond stof/pigment De verfstof of het pigment zorgt voor de kleur van de verf Verdunner De verdunner zorgt ervoor dat de verf beter aangebracht kan worden en verdampt uit de verf tijdens het drogen. Hieronder is nog een filmpje over de bestandsdelen van moderne verf. Moderne verf bestandsdelen kn.nu/ww.9d77432 (youtube.com) Is verf altijd te verdunnen met water? a. Ja, want vettige bestandelen worden geëmulgeerd in water met micellen b. Nee, het ligt eraan welk bindmiddel gebruikt wordt in de verf c. Nee, verf is altijd te verdunnen met thinner niet met water d. Ja, want water is een heel goed verdunningsmiddel Pagina 8

10 Lagen Voordat de verf op een voorwerp kan worden aangebracht moet het meestal ontvet en schoon gemaakt worden, omdat vet en vuil ervoor kunnen zorgen dat de verf niet goed hecht en dus weer los laat als het droog is. Soms wordt het oppervlak ook nog eens opgeruwd. Dit doet de huisschilder of de doe-het-zelver meestal met behulp van schuurpapier. Maar op industriële wijze doen ze dat op zeer andere manier bijv. door zand of een zout onder hoge luchtdruk op het oppervlak te spuiten, stralen genaamd. Een andere manier van industrieel opruwen is het oppervlak etsen met een sterk zuur. Door dit opruwen wordt het oppervlak microscopisch gezien heel erg oneffen, waardoor de verf meer oppervlak heeft om op te hechten en zo verankerd wordt in het materiaal. Door deze oneffenheid weerkaatst het oppervlak licht alle kanten op en ziet er daardoor dof uit. Hieronder zie je een afbeelding van een opgeruwd oppervlak met het weerkaatsen van het licht er in weergegeven. Als het oppervlak is schoongemaakt en opgeruwd wordt de eerste verf laag aangebracht. Dit is de grondverf of primer, deze laag heeft als functie goed hechten aan de ondergrond, ervoor zorgen dat de volgende verf laag goed kan hechten en oneffenheden opvullen. De grondverf is meestal wit of grijs van kleur en bevat naast het bindmiddel een hoog gehalte vaste bestandsdelen en is weinig verdund, een natte grondverf laag van 100 µm zorgt voor een droge laag van 70 µm. Nadat de grondverf of primer droog is kunnen de kleurverf lagen aangebracht worden. Deze kleurverf wordt lak genoemd en zorgt voor de mooie kleur en sluit het oppervlak goed af, zodat het beschermd is tegen vocht en andere schadelijke invloeden. Meestal moeten er meerdere lagen lak aangebracht worden voordat de ondergrond goed beschermd is en een mooie egale kleur is verkregen. Lak bevat naast bindmiddel veel pigment of kleurstof en verdunner. Door de verdunning vloeit de verf nog uit en dat zorgt voor een mooie gladde laklaag. Een natte laklaag van 80 µm zorgt voor een droge laklaag van 40 µm. Voor extra bescherming wordt soms ook nog een blanke lak of vernis laag aangebracht. Deze blanke lak of vernis bestaat alleen uit bindmiddel en verdunner, maar zorgt voor een even dikke laklaag als de kleurlak. De grofheid van het uiteindelijk verf oppervlak bepaald de glanswaarde, hoe gladder het oppervlak hoe glanzender de laklaag. Pagina 9

11 Laklaag van een auto Wat is de voornaamste functie van grondverf of primer? a. Beschermen b. Opvullen c. Hechten d. Opruwen Pagina 10

12 Polymeren Het bindmiddel in moderne verf is over het algemeen een kunststof en is altijd een polymeer. Dit houdt in dat de moleculen van het bindmiddel hele lange ketens zijn van hetzelfde monomeer, dus dezelfde structuur blijft zich maar herhalen. De monomeren binden op vaste plekken aan elkaar en er is geen specifiek einde van de keten, er kunnen wel honderden monomeren in één polymeer zitten. Als het bindmiddel droogt vormen zich zuurstof- en koolstofbruggen tussen de polymeren door een oxidatieproces. Hierdoor ontstaat een stevig netwerk van verbonden polymeren, dit noemen we vernetten. Er zijn ook bindmiddelen die een katalysator nodig hebben om uit te harden, dit zijn de 2 componenten bindmiddelen. Deze drogen pas als component A en component B in de juiste hoeveelheden bij elkaar komen. Er zijn een hele hoop verschillende bindmiddelen die gebruikt worden in verf. Bij de links kun je informatie vinden over de verschillende bindmiddelen die gebruikt worden in verf. Hieronder vindt je een stopmotion filmpje over de totstandkoming van polyamide Pagina 11

13 Polymerisatie polyamide kn.nu/ww.f921e95 (youtube.com) Waaruit is een polymeer opgebouwd? a. Vele aaneengesloten monomeren b. Vele aaneengesloten amide moleculen c. Lange koolwaterstof ketens d. Lange ketens organische moleculen Pagina 12

14 Links Latexverf kn.nu/ww.425c597 (nl.wikipedia.org) Acrylverf kn.nu/ww.07edefb (nl.wikipedia.org) Alkydverf kn.nu/ww.660c326 (nl.wikipedia.org) Polyurethaan(verf) kn.nu/ww.3b991fc (nl.wikipedia.org) Epoxy(verf) kn.nu/ww.b (nl.wikipedia.org) Pagina 13

15 Eindopdracht De eindopdracht voor deze webquest is het maken en presenteren van de 3D molecuul structuur van een monomeer. Dit monomeer moet afkomstig zijn uit de polymeren van een bindmiddel gebruikt in verf. Je kunt kiezen uit de verschillende bindmiddelen die bij de links staan. Hoe je dit 3D molecuul model maakt mag je zelf weten, als je er niet uit komt kun je de docent om hulp vragen. Het 3D model moet kloppend zijn en de juiste atomen in de juiste volgorde bevatten. De verbindingen tussen en de plaatsing van de atomen moet juist zijn. Bij de presentatie van je 3D model moet je aan kunnen geven op welke plekken verbindingen aan gaat om uiteindelijk een polymeer te vormen. Hierboven zie je een cellulose molecuul, cellulose is een natuurlijke polymeer. Glucose is het monomeer van cellulose. Hieronder zie je een voorbeeld van een glucose molecuul, links het 2D struktuurmodel en rechts het 3D model. De molecuul formule van glucose is C6H12O6, je hebt misschien al gezien dat niet alle koolstof en waterstof atomen zijn weergegeven in het 2D struktuurmodel. In een 2D model worden niet alle koolstoffen en waterstoffen uitgeschreven, omdat deze heel vaak voorkomen. Als er dus niet bij staat wat voor atomen het zijn, maar alleen streepjes kun je er van uitgaan dat het koolstoffen zijn aangevuld met waterstoffen. Pagina 14

16 De presentatie en het 3D model van worden apart beoordeeld, maar leiden tot één eindcijfer (eindcijfer = totale score / 81 x 9 + 1) Waar op gelet wordt bij de presentatie en 3D model kun je hieronder in de rubrics vinden De rubric van de presentatie Pagina 15

17 Activiteit 9 De presentatie is goed voorbereid, alle materialen die Voorbereiding nodig zijn voor de presentatie zijn aanwezig Totaal De presentatie is goed voorbereid, niet alle materialen die nodig zijn voor de presentatie zijn aanwezig. De presentatie is redelijk voorbereid, niet alle materialen die nodig zijn voor de presentatie zijn aanwezig. De presentatie is niet goed voorbereid, niet alle materialen die nodig zijn voor de presentatie zijn aanwezig. De vorm van de presentatie is afgestemd op het 3D model en het publiek. De vorm van de presentatie is afgestemd op het publiek. De vorm van de presentatie is niet afgestemd op het 3D model en het publiek. Vorm De vorm van de presentatie is afgestemd op het 3D model en het publiek. Opbouw De De presentatie presentatie De presentatie heeft een inleiding, heeft geen heeft een een kern en een duidelijke inleiding, een kern slot en is logisch verdeling in en een slot. opgebouwd. inleiding, kern en slot. Er zit geen opbouw in de presentatie. Inhoud De presentatie geeft uitleg over de inhoud, de bindingsplaatsten en de totstandkoming van het 3D model. De presentatie geeft geen uitleg over de inhoud, bindingsplaatsen en totstandkoming van het 3D model. De presentatie geeft uitleg over de inhoud en de bindingsplaatsen van het 3D model. De presentatie geeft uitleg over de inhoud van het 3D model. De rubric van 3D model Onderdeel 9 De verbingen in kloppen helemaal Verbindingen en zijn op een duidelijke manier weergegeven. Atomen Pagina 16 Alle atomen in het monomeer zijn juist, zitten op de goede plek en in de juiste volgorde Totaal De verbingen in kloppen grotendeels en zijn op een duidelijke manier weergegeven. De verbingen in kloppen enigzins en zijn op een redelijk duidelijke manier weergegeven. De verbingen in kloppen niet en zijn op onduidelijke manier weergegeven. Alle atomen in zijn juist, maar zitten niet op de goede plek of niet in de juiste volgorde. Niet alle atomen in zijn juist, zitten niet op de goede plek of niet in de juiste volgorde. Niet alle atomen in zijn juist, zitten niet op de goede plek en niet in de juiste volgorde.

18 Structuur De structuur van en de atomen onderling klopt en het heeft de juiste ruimtelijke vorm. De structuur van en de atomen onderling klopt net niet, maar het heeft de juiste ruimtelijke vorm. De structuur van en de atomen onderling klopt niet of het heeft niet de juiste ruimtelijke vorm. De structuur van en de atomen onderling klopt niet en het heeft de verkeerde ruimtelijke vorm. Ontwerp Het ontwerp van laat zien dat er over de vormgeving is nagedacht en toont een hoog creatief niveau. Het ontwerp van laat zien dat er over de vormgeving is nagedacht en toont enig creatief niveau. Het ontwerp van doet vermoeden dat er over de vormgeving is nagedacht, maar het creatieve niveau is laag. Het ontwerp van doet niet vermoeden dat er over de vormgeving is nagedacht. Afwerking De afwerking van De afwerking van laat zien dat er enige laat zien dat deze zorgvuldigheid is zorgvuldig is geweest bij het samengesteld. samenstellen ervan. De afwerking van doet vermoeden dat de verzorging van het molecuul slechts beperkt aan de orde is geweest. De afwerking van het monomeer geeft de indruk dat er maar weinig tijd aan dit aspect is besteed. Pagina 17

19 Antwoorden De voornaamste reden om verf toe te passen is? 1. Decoratie Hoewel het er dan mooier uit ziet, is dit niet de voornaamste reden 2. Signalering Zeer belangrijk, maar niet de voornaamste reden 3. Bescherming Juist, de ondergrond beschermen is de voornaamste reden 4. Kunst Hoewel het er mooi uit ziet, is dit niet de voornaamste reden Is verf altijd te verdunnen met water? 1. Ja, want vettige bestandelen worden geëmulgeerd in water met micellen Is een mogelijkheid maar dan moeten er wel speciale hulpstoffen aan toegevoegd worden 2. Nee, het ligt eraan welk bindmiddel gebruikt wordt in de verf Juist, het bindmiddel bepaald het verdunningsmiddel 3. Nee, verf is altijd te verdunnen met thinner niet met water Thinner werkt niet op elk bindmiddel 4. Ja, want water is een heel goed verdunningsmiddel Niet alles is in water oplosbaar Wat is de voornaamste functie van grondverf of primer? 1. Beschermen De lagen daarna zorgen voor de echte bescherming 2. Opvullen Dit is wel een functie van grondverf, maar niet de voornaamste 3. Hechten Juist, dit is de functie van grondverf of primer 4. Opruwen Nee, dit wordt gedaan voordat de grondverf of primer wordt aangebracht Waaruit is een polymeer opgebouwd? 1. Vele aaneengesloten monomeren Juist, hieruit is een polymeer opgebouwd 2. Vele aaneengesloten amide moleculen Nee, dat is dan polyamide een soort polymeer 3. Lange koolwaterstof ketens Nee, is vaak wel een belangrijk deel van een polymeer 4. Lange ketens organische moleculen Nee, maar polymeren kunnen wel organische moleculen zijn Pagina 18

20 Over dit lesmateriaal Colofon Auteur Rene Kolsteren Laatst gewijzigd 03 februari 2016 om 13:47 Licentie Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding-GelijkDelen 3.0 Nederland licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding en publicatie onder dezelfde licentie vrij bent om: het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden. Meer informatie over de CC Naamsvermelding-GelijkDelen 3.0 Nederland licentie Aanvullende informatie over dit lesmateriaal Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar: Leerniveau HAVO 4; HAVO 3; VWO 3; VWO 4; Leerinhoud en Materie; Micro-macro denken; Formuletaal; Chemische reacties; Scheikunde; doelen Algemene natuurwetenschappen; Reactiviteit; Macro-micro denken; Eindgebruiker leerling/student Moeilijkheidsgraad gemiddeld Studiebelasting 3 uur en 20 minuten Trefwoorden 3d model, coating, lak, lessenserie, macromoleculen, monomeren, polymeren, verf Bronnen Bron Type Coating, een ander woord voor verf of lak Link Basisbestandsdelen kunstverf Link Moderne verf bestandsdelen Link Polymerisatie polyamide Link Latexverf Pagina 19 Link

21 Bron Type Acrylverf Link Alkydverf Link Polyurethaan(verf) Link Epoxy(verf) Link Pagina 20