(1)用牛奶做蛋白質膠水，想請問為什麼將牛奶中的酪蛋白加酸凝析出來後，要再加鹼性物質變成中性？
(2)如果直接改用酪蛋白粉泡水後，再加入鹼性物質，原理也是相同的嗎？
(3)查閱了網路資料後，發現很多人會將乾掉的酪蛋白稱之為酪蛋白塑膠，是可以歸類為熱固性塑膠嗎？那麼如果讓一大坨膠水風乾後產生透明狀固體，也可以稱之為塑膠嗎？

您好，

有關【蛋白質膠水】的問題，敬復如下：

黏著劑也稱膠黏劑、黏合劑、膠水，指將兩個物體黏附在一起的材料，
根據所要黏合材料的特性（主要是表面特性，如粗糙度），使用不同的
黏著劑。

黏著劑通常是由高分子有機化合物組成，它們是使物體粘合的關鍵物質。
水作為溶劑承載著高分子顆粒慢慢浸入到物體中，當膠水中的水分蒸發
消失以後，高分子顆粒便依靠著其相互間的作用力，拉扯產生黏性，將
兩個物體緊緊的貼合在一起。


酪蛋白(casein)膠水。

蛋白質是由各種氨基酸(amino acid)所組成的大分子故同時帶有正電荷
與負電荷屬於兩性物質(amphoteric substance)。酪蛋白一般在pH中性
的條件下蛋白分子是帶負電的，所以在牛奶中會因為分子間的靜電排斥
力而無法凝結成棉絮狀的物質。

但如果將pH值調整至4.6-4.7的酸性條件（加入酸性溶液（如檸檬酸、醋
酸）），酪蛋白分子的正電荷數與負電荷數總值，也就是淨電荷剛好為0。
這時酪蛋白分子間就能彼此靠近而凝結，可見棉絮狀凝固物質。

接著為了讓它回復到可溶於水的狀態，必須將pH值從酸性調回至中性，故
加入鹼性溶液（如小蘇打粉（碳酸氫鈉）），進行酸鹼中和；使酪蛋白分
子間又會因為靜電排斥力而分開，回到可溶性的狀態。

因為酪蛋白是大分子，能使溶液產生黏度而變得黏稠，等到黏液完全乾掉時
即變成凝膠，這就是牛奶膠水的原理。

-------------------------

美國塑料工業協會有關塑膠的定義：主要由碳、氧、氫和氮及其他有機或
無機元素所構成，成品為固體，在製造過程中是熔融狀的液體，因此可以
籍加熱使其熔化、加壓力使其流動、冷卻使其固化，而形成各種形狀，此
龐大而變化多端的材料族群稱為塑膠。


酪蛋白塑膠 casein plastic

以酪蛋白製成的熱固性塑膠鑄模材料。酪蛋白為存在牛奶中的含磷天然
蛋白質。西元1897年德國的安道夫‧斯比特勒（Adolph Spitteler）與
其助理W. 克利斯奇（W. Krische）在嘗試製作防水塗層的過程中，發現
經甲醛處理的酪蛋白會變硬且不可溶。酪蛋白塑膠可用於製作小型物件，
如鈕扣、珠子、皮帶扣、梳子、原子筆、傘柄、餐聚柄和織針。這些產品
通常會經顏料染色，以模擬象牙、犀角或龜甲等。


熱固性聚合物（英語：Thermosetting polymer，又稱為熱固性塑膠）指具
有加熱後固化並且不可溶解、不融化特性的塑膠，例如環氧樹脂。這種塑
膠只可以成型一次。

熱塑性塑膠（英語：Thermoplastic，又譯導熱塑膠）指具有加熱軟化、冷
卻硬化特性的塑膠。日常生活中使用的大部分塑膠屬於這個範疇。

-------------------------

資料來源：

蕭俊傑(2017) 。牛奶膠水。孩子的科學遊戲，110-113頁。臺北市：創意市集。

酪蛋白塑膠 casein plastic
https://aat.teldap.tw/AATFullDisplay/300014532

【童趣科學】牛奶牌強力膠
http://blog.sina.com.cn/s/blog_c0d51044010196ai.html

3D有趣實驗：牛奶膠水
https://highscope.ch.ntu.edu.tw/wordpress/?p=66833

祺祺來說明前2天在台視新聞訪問所介紹的「牛奶膠水」- 邱祺玩化學
https://www.facebook.com/chichichemistry/posts/931930046854623/

來點酸、來點鹼，牛奶~牛奶~變膠水！
http://cyjesf.eduweb.tw/cyjesf37/Upfile/final/%E4%BE%86%E9%BB%9E%E9%85%B8%E3%80%81%E4%BE%86%E9%BB%9E%E9%B9%BC.pdf

聚乙烯醇 (Polyvinyl Alcohol, PVA) ─膠水的成分
https://highscope.ch.ntu.edu.tw/wordpress/?p=46567


以上資訊敬請卓參，並祝 平安如意！


國家圖書館 知識服務組 謹復
2021.10.27