Alkydharts

Alkydharts, en komplex oljemodifierad polyester som fungerar som filmbildande medel i vissa färger och klara beläggningar. Alkydbaserade emaljfärger, som utvecklades på 1920-talet, var en gång i tiden en av de viktigaste typerna av ytbeläggningar. På grund av att de innehåller flyktiga organiska lösningsmedel och har låg hållbarhet på utomhusytor har de fått ge företräde åt nyare polymersystem (särskilt vattenbaserade latexfärger). Trots detta används alkydsyror fortfarande i industriella beläggningar med låg prestanda och i inomhusfärger.

Läs mer om detta ämne
största industriella polymerer: Alkydpolymerer och oljefria beläggningspolyestrar
Alkydpolymerer, eller alkydhartser, är mycket komplexa nätverkspolyestrar som tillverkas för färgindustrin. Utvecklade från forskning som utfördes…

Namnet alkyd, som bildas av alkyl (en kemisk förkortning för alkohol) och syra, anger det kemiska ursprunget för hartset, som vanligen baseras på en polymeriseringsreaktion mellan en alkohol, t.ex. glycerol, och en dikarboxylsyra eller dess anhydrid – t.ex. ftalsyraanhydrid. Glycerol och ftalsyraanhydrid reagerar för att bilda polyester glyptal. Reaktionen kan beskrivas på följande sätt:

När en omättad olja, t.ex. tungolja, linolja eller dehydratiserad ricinolja, tillsätts till de esterbildande föreningarna blir resultatet en förgrenad polyester som innehåller fettsyra sidogrupper. När ett sådant ytbehandlingsmedel appliceras på en yta genomgår oljedelen av polyestern en tvärbindningsreaktion i närvaro av syre från den omgivande luften när den torkar, vilket ger en klibbfri film.

En typisk alkydfärg består av den oljemodifierade polyestern för att bilda ytbehandlingsfilmen, ett lösningsmedel, t.ex. hexan eller mineralsprit, som underlättar appliceringen, metallnafenater för att katalysera torkreaktionen, och pigment för att ge färg och dölja den belagda ytan. Oljeinnehållet i formuleringen kan variera. En långoljealkyd innehåller 60 viktprocent fettsyra, en medeloljealkyd innehåller 40-60 viktprocent fettsyra och en kortoljealkyd innehåller mindre än 40 viktprocent. Användningen av alkydbeläggningar minskar delvis på grund av bestämmelser som begränsar utsläppen av flyktiga organiska ämnen i atmosfären. För att uppfylla dessa bestämmelser kan alkydsyror göras vattenreducerbara genom att lägga till fria syragrupper till molekylerna. I närvaro av en bas, t.ex. ammoniak, gör dessa grupper att polymererna kan lösas upp i vatten snarare än i organiska lösningsmedel. Vanligtvis krävs ett medlösningsmedel som 2-butoxyetanol för att bibehålla en stabil lösning, och under dessa förhållanden är de esterbindningar som ligger till grund för alkydpolymerkedjan känsliga för att brytas genom hydrolys. I detta fall väljs ofta speciella monomerer för att ge kedjan hydrolytisk stabilitet.

Avsluta en Britannica Premium-prenumeration och få tillgång till exklusivt innehåll. Prenumerera nu

Inom ytbeläggningsindustrin anger namnet polyester, när det används ensamt, en polyester som är fri från modifieringsmedel från naturliga oljor. Sådana polyestrar används i stor utsträckning i beläggningar. Polymeren kan ha en linjär struktur, men den är ofta förgrenad, och den är vanligtvis i en form med relativt låg molekylvikt som kan tvärbindas för att bilda en högpresterande film. När polyestern syntetiseras i närvaro av ett överskott av alkohol tenderar den att ha hydroxyländgrupper på molekylerna, och dessa molekyler kan tvärbindas genom hydroxylgrupperna genom reaktion med isocyanat-, epoxi- och melaminföreningar. Om ett överskott av organisk syra förekommer under polymerisationen kommer polyestern att ha karboxyländgrupper, och dessa kan bli platser för tvärbindning med epoxi-, melamin- och amingrupper. Polyestrar med fria syregrupper knutna till sina kedjor kan lösas upp till en vattenreducerbar form, vilket är fallet med alkydsyror. Återigen måste den hydrolytiska stabiliteten hos det resulterande systemet beaktas.

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.