Resina alchidica

Resina alchidica, un complesso poliestere modificato con olio che serve come agente filmogeno in alcune vernici e rivestimenti trasparenti. Sviluppate negli anni ’20, le vernici a smalto a base di alchidici erano un tempo uno dei più importanti tipi di rivestimento superficiale. A causa della loro incorporazione di solventi organici volatili e della loro bassa durata sulle superfici esterne, hanno ceduto la preminenza ai sistemi polimerici più recenti (in particolare le vernici di lattice a base d’acqua). Ciononostante, gli alchidici sono ancora usati nei rivestimenti industriali a basse prestazioni e nelle vernici per interni.

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Gli alchidici, o resine alchidiche, sono poliesteri a rete altamente complessi che vengono prodotti per l’industria delle vernici. Sviluppate dalla ricerca condotta…

Il nome alchidico, formato da alchile (un’abbreviazione chimica per alcol) e acido, denota l’origine chimica della resina, che è comunemente basata su una reazione di polimerizzazione tra un alcol, come il glicerolo, e un acido dicarbossilico o la sua anidride – per esempio, l’anidride ftalica. Il glicerolo e l’anidride ftalica reagiscono per formare il poliestere glyptal. La reazione può essere rappresentata come segue:

Quando un olio insaturo come l’olio di tung, l’olio di lino o l’olio di ricino disidratato viene aggiunto ai composti che formano gli esteri, il risultato è un poliestere ramificato contenente gruppi laterali di acidi grassi. Quando tale agente di rivestimento viene applicato su una superficie, la parte oleosa del poliestere subisce una reazione di reticolazione in presenza di ossigeno dall’aria circostante mentre si asciuga, producendo una pellicola priva di appiccicosità.

Una tipica vernice alchidica consiste nel poliestere modificato con olio per formare la pellicola di rivestimento, un solvente come l’esano o gli alcolici minerali per facilitare l’applicazione, naftenati metallici per catalizzare la reazione di essiccazione e un pigmento per fornire colore e nascondere la superficie rivestita. Il contenuto di olio della formulazione può variare. Un alchidico a olio lungo contiene il 60% di acido grasso in peso; un alchidico a olio medio contiene il 40-60% di acido grasso; e un alchidico a olio corto ne contiene meno del 40%. L’uso di rivestimenti alchidici sta diminuendo in parte a causa dei regolamenti che limitano il rilascio di contenuto organico volatile nell’atmosfera. Per soddisfare tali regolamenti, gli alchidici possono essere resi riducibili all’acqua mediante l’aggiunta di gruppi acidi liberi alle molecole. In presenza di una base come l’ammoniaca, questi gruppi permettono ai polimeri di essere solubilizzati in acqua piuttosto che in solventi organici. Di solito un cosolvente come il 2-butossietanolo è necessario per mantenere una soluzione stabile, e in queste condizioni i legami esteri che sono alla base della catena del polimero alchidico sono vulnerabili alla rottura per idrolisi. In questo caso vengono spesso scelti monomeri speciali per dare stabilità idrolitica alla catena.

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Nell’industria dei rivestimenti di superficie, il nome poliestere, se usato da solo, indica un poliestere privo di modificatori di oli naturali. Tali poliesteri sono ampiamente utilizzati nei rivestimenti. Il polimero può avere una struttura lineare, ma è spesso ramificato, e di solito è in una forma relativamente a basso peso molecolare che può essere reticolata per formare un film ad alte prestazioni. Quando il poliestere è sintetizzato in presenza di un eccesso di alcol, tende ad avere gruppi finali idrossilici sulle molecole, e queste molecole possono essere reticolate attraverso i gruppi idrossilici per reazione con composti isocianici, epossidici e melaminici. Se un eccesso di acido organico è presente durante la polimerizzazione, il poliestere avrà gruppi finali carbossilici, e questi possono diventare siti per la reticolazione con gruppi epossidici, melaminici e amminici. I poliesteri con gruppi acidi liberi attaccati alle loro catene possono essere solubilizzati in una forma riducibile in acqua, come nel caso degli alchidici. Ancora una volta, la stabilità idrolitica del sistema risultante deve essere considerata.

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