Technische encyclopedie

Winkler Prins (1975)

Gepubliceerd op 27-11-2024

ALKYDHARS

betekenis & definitie

(Fr.: résine alkyde; Du.: Alkydharz; Eng.: alkyd resin), synthetisch hars, vervaardigd door verestering van polyalcoholen en meerbasische zuren of hun anhydriden, meestal ook met vetzuren.

De meeste alkydharsen zijn dikvloeibaar; voor praktisch gebruik worden ze daarom in oplossing in de handel gebracht. De eigenschappen worden in de eerste plaats bepaald door de aard en onderlinge verhouding van de gebruikte alcoholen en zuren en door de condensatiegraad. Bepaalde modificaties in de samenstelling, bijv. styreen- en siliconalkyden geven produkten met speciale eigenschappen. Alkydharsen die verkregen worden door verestering van een tweebasisch zuur, voornamelijk ftaalzuur en een driewaardige alcohol, meestal glycerol, zijn thermohardende broze harsen die bij lage condensatiegraad oplosbaar zijn in alcohol. Die, verkregen door verestering van een tweewaardige alcohol, bijv. glycol, en een tweebasisch zuur als ftaalzuur, al dan niet onder toevoeging van niet-hardend vetzuur, zijn thermoplastische harsen die oplosbaar zijn in koolwaterstoffen en vnl. worden gebruikt als weekmakers.De alkydharsen worden wel ingedeeld in: vette alkyden, met een vetzuurgehalte groter dan 60%, halfvette, met 45 tot 60% en magere alkyden, met minder dan 45% vetzuur. De consistentie varieert van stroopachtig bij de vette, tot bros bij de magere. De met vetzuur gemodificeerde alkydharsen zijn oplosbaar in aromatische koolwaterstoffen indien het vetzuurgehalte kleiner dan 50% is.

Ongemodificeerde alkydharsen van glycerol en ftaalzuur worden gebruikt voor elektrische isolatiedoeleinden. Perspoeders op basis van alkydhars bevatten als vulstof een anorganisch poeder of fijne glasvezels. De hieruit gemaakte produkten worden op grond van de goede mechanische eigenschappen en de hoge kruipstroomvastheid eveneens veel in de elektrotechniek gebruikt.

Voor alkydharsen met tweebasische zuren met dubbelbindingen, zie Polyesterharsen.

In de verfindustrie zijn alkydharsen thans veruit het meest gebruikte type bindmiddel; zij hebben de oliën en natuurharsen, waaruit de klassieke verven werden gemaakt, vrijwel geheel verdrongen. Dit is vooral te danken aan hun snelle droging en doorharding; in duurzaamheid staan alkydharsverven niet achter bij de beste klassieke verven. De zeer grote variatie in soorten geeft de mogelijkheid de keuze af te stemmen op het doeleinde (zgn. taylor made): magere, snel drogende soorten worden bijv. gebruikt in spuitlakken voor de industrie, vettere, maar iets langzamer drogende soorten daarentegen zijn zeer geschikt voor verwerking met de kwast, dus voor huisschilderverven. Voor lichte kleuren zijn speciale, niet vergelende soorten beschikbaar. Op deze wijze heeft elk van de tientallen soorten zijn eigen toepassingsgebied.

Gecombineerd met bijv. carbamide- en melamineharsen, worden alkydharsen gebruikt voor moffellakken; te zamen met cellulosenitraat (nitrocellulose) geven zij de zgn. combinatielakken.

Gemodificeerde alkydharsen worden bereid o.a. door verhitting van een tweewaardig zuur of zijn anhydride met een meerwaardige alcohol en een vetzuur. Bij de vetzuurmethode worden dicarbonzuur(anhydride), poly-alcohol en vetzuur zolang verhit tot ca. 250°C, tot het juiste zuurgetal en de juiste viscositeit zijn verkregen. Bij de monoglyceridemethode worden na verestering van een geschikte olie, de vetzuren gebruikt voor de modificatie met glycerol tot monoglyceride. Daarna wordt dicarbonzuur(anhydride) toegevoegd en het mengsel op dezelfde wijze behandeld als bij de vetzuurmethode. De reactie doet men plaats vinden in een roestvast stalen of aluminium ketel onder krachtig roeren en meestal in een beschermende atmosfeer. Voor de verwarming wordt veelal inductieve verhitting toegepast.

Bij de oplosmiddelmethode wordt de reactie uitgevoerd in aanwezigheid van een met water niet mengbaar oplosmiddel. De koker wordt dan uitgerust met een koeler en een inrichting voor het terugvoeren van oplosmiddel en aftappen van reactiewater.

De meest gebruikte polyalcoholen zijn glycerol, pentaerytrol, trimethylolpropaan en sorbitol. De belangrijkste polycarbonzuren zijn o.a. ftaalzuur(anhydride) en maleïnezuur; als vetzuren worden veel gebruikt die van lijn-, ricinus-, soja- en kokosolie. Als modificeringsmiddelen komen nog in aanmerking ester-, kopal- en fenolharsen, styreen en siliconen. Bij de gestyreniseerde alkydharsen worden de polystyreenmoleculen door additie aan dubbele bindingen van de vetzuurradicalen aan het alkydharsmolecule gekoppeld. In deze harsen zijn de eigenschappen van polystyreen en van alkydharsen gecombineerd aanwezig. De droging van de hiermee bereide verven is een combinatie van het fysische drogen van het polystyreenbestanddeel met het chemische van het alkydharsbestanddeel.

Hierdoor is de aandroging zeer snel, doch het doorharden vrij langzaam. Nadelen zijn de matige buitenduurzaamheid en de neiging tot opwerken bij het aanbrengen van een tweede laag.

< >