Żywica alkidowa

Żywica alkidowa, złożony poliester modyfikowany olejem, który służy jako czynnik tworzący warstwę w niektórych farbach i powłokach bezbarwnych. Opracowane w latach dwudziestych XX wieku emalie na bazie żywicy alkidowej były kiedyś jednym z najważniejszych rodzajów powłok powierzchniowych. Ze względu na zawartość lotnych rozpuszczalników organicznych i niską trwałość na powierzchniach zewnętrznych, ustąpiły one miejsca nowszym systemom polimerowym (w szczególności wodorozcieńczalnym farbom lateksowym). Niemniej jednak alkidy są nadal stosowane w niskosprawnych powłokach przemysłowych oraz w farbach do wnętrz.

Read More on This Topic
Główne polimery przemysłowe: Alkidy i bezolejowe poliestry powłokowe
Alkidy, lub żywice alkidowe, są wysoce złożonymi poliesterami sieciowymi, które są produkowane dla przemysłu farbiarskiego. Opracowane na podstawie badań przeprowadzonych…

Nazwa alkid, utworzona od alkilu (skrót chemiczny od alkoholu) i kwasu, oznacza pochodzenie chemiczne żywicy, która jest powszechnie oparta na reakcji polimeryzacji między alkoholem, takim jak glicerol, a kwasem dikarboksylowym lub jego bezwodnikiem – na przykład bezwodnikiem ftalowym. W wyniku reakcji glicerolu i bezwodnika ftalowego powstaje poliester glicerol. Reakcję można przedstawić w następujący sposób:

Gdy do związków tworzących estry doda się nienasycony olej, taki jak olej tungowy, olej lniany lub odwodniony olej rycynowy, w wyniku czego powstaje rozgałęziony poliester zawierający grupy boczne kwasów tłuszczowych. Gdy taki środek powlekający nakłada się na powierzchnię, część olejowa poliestru ulega reakcji sieciowania w obecności tlenu z otaczającego powietrza w trakcie schnięcia, dając bezlepką powłokę.

Typowa farba alkidowa składa się z poliestru modyfikowanego olejem w celu utworzenia powłoki, rozpuszczalnika takiego jak heksan lub spirytus mineralny do pomocy w nakładaniu, naftenianów metali do katalizowania reakcji schnięcia oraz pigmentu w celu nadania koloru i ukrycia powleczonej powierzchni. Zawartość oleju w preparacie może być różna. Alkid długoolejowy zawiera 60 procent wagowych kwasu tłuszczowego; alkid średnioolejowy zawiera 40-60 procent kwasu tłuszczowego; a alkid krótkoolejowy zawiera mniej niż 40 procent. Stosowanie powłok alkidowych zmniejsza się częściowo z powodu przepisów ograniczających uwalnianie lotnych substancji organicznych do atmosfery. W celu spełnienia tych przepisów, alkidy można uczynić wodorozcieńczalnymi poprzez dodanie do cząsteczek wolnych grup kwasowych. W obecności zasady, takiej jak amoniak, grupy te pozwalają polimerom na rozpuszczanie się w wodzie, a nie w rozpuszczalnikach organicznych. Zazwyczaj do utrzymania stabilnego roztworu niezbędny jest kosolwent taki jak 2-butoksyetanol, a w tych warunkach wiązania estrowe stanowiące podstawę łańcucha polimeru alkidowego są podatne na rozerwanie w wyniku hydrolizy. W tym przypadku często wybiera się specjalne monomery, aby nadać łańcuchowi stabilność hydrolityczną.

Uzyskaj subskrypcję Britannica Premium i uzyskaj dostęp do ekskluzywnych treści. Subscribe Now

W obrębie przemysłu powłok powierzchniowych, nazwa poliester, używana samodzielnie, oznacza poliester wolny od modyfikatorów z olejów naturalnych. Takie poliestry są szeroko stosowane w powłokach. Polimer może mieć strukturę liniową, ale często jest rozgałęziony i zwykle występuje w postaci o stosunkowo małej masie cząsteczkowej, która może być usieciowana w celu utworzenia wysokowydajnej folii. Gdy poliester jest syntetyzowany w obecności nadmiaru alkoholu, ma tendencję do posiadania końcowych grup hydroksylowych na cząsteczkach, a cząsteczki te mogą być usieciowane poprzez grupy hydroksylowe w reakcji ze związkami izocyjanianu, epoksydu i melaminy. Jeśli podczas polimeryzacji obecny jest nadmiar kwasu organicznego, poliester będzie miał końcowe grupy karboksylowe, które mogą stać się miejscem sieciowania z grupami epoksydowymi, melaminowymi i aminowymi. Poliestry z wolnymi grupami kwasowymi przyłączonymi do ich łańcuchów mogą być rozpuszczalne do postaci wodorozcieńczalnej, tak jak w przypadku alkidów. Ponownie, należy wziąć pod uwagę stabilność hydrolityczną powstałego systemu.

.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.