Alkydharpiks

Alkydharpiks, en kompleks oliemodificeret polyester, der tjener som filmdannende middel i visse malinger og klare overfladebehandlingsmidler. Alkydbaserede emaljemalinger, der blev udviklet i 1920’erne, var engang en af de vigtigste typer overfladebelægninger. På grund af deres indhold af flygtige organiske opløsningsmidler og deres ringe holdbarhed på udendørs overflader har de givet fortrinsret til nyere polymersystemer (især vandbaserede latexmalinger). Ikke desto mindre anvendes alkydtyper stadig i industrielle overfladebehandlinger med lav ydeevne og i indendørs maling.

Læs mere om dette emne
store industrielle polymerer: Alkydpolyestere og oliefri overfladebehandlingspolyestere
Alkydpolyestere, eller alkydharpikser, er meget komplekse netværkspolyestere, der fremstilles til malingsindustrien. Udviklet ud fra forskning udført…

Navnet alkyd, dannet af alkyl (en kemisk forkortelse for alkohol) og syre, angiver den kemiske oprindelse af harpiksen, som almindeligvis er baseret på en polymerisationsreaktion mellem en alkohol, f.eks. glycerol, og en dicarboxylsyre eller dens anhydrid – f.eks. phthalsyreanhydrid. Glycerol og ftalsyreanhydrid reagerer for at danne polyesterglyptal. Reaktionen kan fremstilles på følgende måde:

Når en umættet olie, såsom tungolie, hørfrøolie eller dehydreret ricinusolie, tilsættes til de esterdannende forbindelser, er resultatet en forgrenet polyester, der indeholder fedtsyre-sidegrupper. Når et sådant overfladebehandlingsmiddel påføres en overflade, undergår oliedelen af polyesteren en tværbindingsreaktion i nærvær af ilt fra den omgivende luft, når den tørrer, hvilket giver en klæbefri film.

En typisk alkydmaling består af den oliemodificerede polyester til dannelse af overfladebehandlingsfilmen, et opløsningsmiddel som hexan eller mineralsk benzin til at hjælpe med påføringen, metalnaphthenater til at katalysere tørrererereaktionen og pigment til at give farve og skjule den overfladebehandlede overflade. Olieindholdet i formuleringen kan variere. En langoliekyd indeholder 60 vægtprocent fedtsyre, en mellemoliekyd indeholder 40-60 vægtprocent fedtsyre, og en kortoliekyd indeholder mindre end 40 vægtprocent. Brugen af alkydmalinger er faldende, bl.a. på grund af bestemmelser, der begrænser frigivelsen af flygtige organiske stoffer i atmosfæren. For at opfylde disse bestemmelser kan alkydtyper gøres vandreducerbare ved at tilsætte frie syregrupper til molekylerne. Ved tilstedeværelse af en base, f.eks. ammoniak, gør disse grupper det muligt at opløse polymererne i vand i stedet for i organiske opløsningsmidler. Normalt er det nødvendigt med et medopløsningsmiddel som f.eks. 2-butoxyethanol for at opretholde en stabil opløsning, og under disse betingelser er de esterbindinger, der er grundlaget for alkydpolymerkæden, sårbare over for hydrolyse. I dette tilfælde vælges ofte særlige monomerer for at give kæden hydrolytisk stabilitet.

Få et Britannica Premium-abonnement og få adgang til eksklusivt indhold. Abonner nu

Inden for overfladebelægningsindustrien angiver navnet polyester, når det bruges alene, en polyester uden naturoliemodifikatorer. Sådanne polyestere anvendes i vid udstrækning i overfladebehandlinger. Polymeren kan have en lineær struktur, men den er ofte forgrenet, og den er normalt i en form med relativt lav molekylvægt, der kan tværbindes for at danne en højtydende film. Når polyesteren syntetiseres i nærværelse af et overskud af alkohol, har den en tendens til at have hydroxyl-endegrupper på molekylerne, og disse molekyler kan tværbindes gennem hydroxylgrupperne ved reaktion med isocyanat-, epoxy- og melaminforbindelser. Hvis der er et overskud af organisk syre til stede under polymerisationen, vil polyesteren have carboxyl-endegrupper, og disse kan blive steder for tværbinding med epoxy-, melamin- og amingrupper. Polyestere med frie syregrupper knyttet til deres kæder kan opløses til en vandreducerbar form, som det er tilfældet med alkydsyrer. Igen skal der tages hensyn til den hydrolytiske stabilitet af det resulterende system.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.