welke naam is samengetrokken uit alkohol en acid (waarbij men dan enige fantasie moet toepassen), zijn in het algemeen esters; gezien hun macromoleculaire bouw duidt men ze dan ook wel aan als hoogmoleculaire esters. Als alkohol wordt het meest glycerine gebruikt en, refererend aan het algemeen behandelde over de hoogmoleculaire stoffen kan worden vastgesteld, dat hier drie OH-groepen aanwezig zijn, welke als reactieve plaatsen dienen.
Een der bekendste zuren, die toepassing vinden, is phtaalzuur, dat twee COOH-groepen en dus twee actieve plaatsen bevat. Men komt hier dus tot een reactie van het 3,2 type en dientengevolge bestaat de mogelijkheid om het molecuul in drie ruimterichtingen te laten uitgroeien. In het algemeen zullen dus geen langgestrekte ketenpolymeren, doch driedimensionale structuren ontstaan. Het beste kan men aan zulk een polymerisatie de vergelijking van aangroeiende aardappelen verbinden.Zeer gebruikelijk is de naam glyphtaalharsen, waarin een samentrekking van glycerine, en phtaalzuur wordt gevonden. Dikwijls komt men ook tegen de naam phtalaat, waarin het phtaalzuur wordt teruggevonden en maleïnaat, wanneer van maleïnezuur wordt uitgegaan. De nomenclatuur wordt in werkelijkheid nog veel ingewikkelder, aangezien de fabrieken de gewoonte hebben om hun eigen naam aan het product te verbinden. Zo doet de firma Beck-Koller zich horen in Beckolin of Beckasol, zo vinden we de firma Kurt Albert gereflecteerd in Alphtalaat. Het zou ons te ver voeren om de volledige lijst van handelsnamen, die hier hun entree hebben gedaan, op te noemen. Volstaan moge worden met: Duxalkyd, Paralac, Sigmol, Teglac en Phtalopol.
Bij de vorming van alkydharsen wordt water afgesplitst als gevolg van de reactie: alcohol + zuur = ester + water.
Dit veroorzaakt moeilijkheden bij de fabricage, omdat men dit ontstaande water moet verwijderen, wil men de reactie tot een afloop brengen. De fabricage is desondanks in wezen zeer eenvoudig. Men voegt de alkohol en de ester in verwarmde ketels samen en verhit ze tot een zeer hoge temperatuur, gewoonlijk tot 220 à 240 gr. G. Bij de reactie wordt veel warmte ontwikkeld en het ontstane water geeft aanleiding tot een sterke schuiming. Door toepassing van vacuum, in het bijzonder tegen het eind van de reactie, tracht men het water zoveel mogelijk te verwijderen. Men moet er nu verder voor zorgen de reactie op het juiste moment af te breken, omdat ze anders te ver zou gaan en de massa onoplosbaar zou worden. In zeer vele gevallen maakt men geen zuivere alkydharsen, doch voegt men vetzuren toe, welke als gevolg van hun carboxylgroep tegelijkertijd aan de alkohol worden gebonden. Men drukt dit uit door te zeggen, dat het vetzuur wordt „ingebouwd”, d.w.z. chemisch wordt gebonden, in tegenstelling tot wat plaats vindt, indien men alkydharsen gewoon met olie tot een verf aanmengt, waarbij de alkydharsen als vulmiddel in de olie aanwezig zijn zonder er chemisch mee te worden gebonden. De door inbouw verkregen gemodificeerde alkydharsen onderscheiden zich van de zuivere, doordat zij veel minder hard en bros zijn. Voor hun gebruik in lakken is dit van het allergrootste gewicht.
Men kan het ook omdraaien en zeggen, dat door inbouw van alkydharsen in oliefilms deze laatste verbeterd worden, omdat er een hardere oliefilm ontstaat. In de oorlog heeft men zulke modificaties zeer ver doorgevoerd wegens het gebrek aan oliën, waarbij het phtalaat in het bijzonder van zeer groot belang is geweest. Men voegt tot 40 pct aan phtalaathars toe en afhankelijk van dit gehalte, waarbij een „magere” dan wel een „vette” lak ontstaat, is de lak meer of minder vloeibaar en de uiteindelijke laklaag meer of minder hard. De huidige techniek heeft het zover gebracht, dat deze alkydharstoevoeging tot een blijvende toepassing heeft geleid, al zou men bij een vrije oliemarkt teruggaan tot een middelmatig gehalte daaraan.
Ofschoon zij met zuiver tot de alkydharsen mogen worden gerekend, noemen wij hier ook nog even de combinatie van maleïnezuur en colophonium, die tot de vorming van een waardevolle lakhars aanleiding geven.
Uit bovenstaande beschouwingen is reeds gebleken, dat de zuivere en de gemodificeerde alkydharsen in het bijzonder voor de lakindustrie van groot belang zijn. De oude tijd van enkel olielakken is voorbij. De eerste stap in de ontwikkeling is geweest, dat men aan de olielakken allerhande natuurlijke harsen als colophonium, damar en copal ging toevoegen. De volgende stap was, dat men in vele gevallen deze natuurlijke harsen, waarvan men de samenstelling niet in de hand heeft, is gaan vervangen door synthetische harsen, die men nauwkeurig in hun samenstelling kent en naar wens kan instellen, waardoor bijv. de bestendigheid tegen vocht kon worden verbeterd. Onder deze synthetische harsen nemen de alkydharsen een belangrijke plaats in, doch ook moge naar de phenolharsen, de ureumharsen en de melamineharsen worden verwezen. De laatste stap is, dat men, zoals boven omschreven, deze harsen niet zonder meer toevoegt, doch ze chemisch in het molecuul ging inbouwen, waardoor een veel steviger samenhang wordt verkregen. Terloops moge nog worden opgemerkt, dat men de term modificeren ook toepast op de verbetering van kunstharsen, als colophonium met behulp van phenolen; hiervoor zij naar de behandeling der phenolharsen verwezen.
Wanneer de alkydharsen tot in hun eindstadium worden uitgehard, zijn zij als gevolg van hun driedimensionale bouw geheel onoplosbaar en onsmeltbaar geworden. Voor de eigenschappen van de laklaag is dit natuurlijk van bijzonder belang. Het uitharden kan zowel door verwarmen (moffellakken) als onder invloed van zuurstof (luchthardende harsen) geschieden. Men kent echter ook niet-hardende alkydharsen, welke gemaakt worden door van een tweewaardige alkohol, bijv. glycol, uit te gaan in plaats van het driewaardige glycerine te nemen. Men krijgt dan reacties van het 2,2-type. Dergelijke harsen zijn altijd oplosbaar en smeltbaar. Zij hebben een veel minder belangrijke toepassing verkregen dan de hardbare.
DR R. HOUWINK
Lit.: J. Rinse, in R. Houwink, Chemie und Technologie der Kunststoffe, Bd 2, Kap. 3 (Leipzig 1942); H. W. Chatfield, Varnish Constituents, Chapt. 7 (New York 1944); C.P.A.Kappelmeier, Moderne Lakverven, Diligentia Reeks (Amsterdam 1945).
