Alkidinė derva yra viena iš plačiausiai naudojamų dervų dažų pramonėje (tirpiklio pagrindo dažai). Galutinės šios dervos savybės priklauso nuo reakcijoje naudojamų žaliavų tipo. Alkidinės dervos yra universalūs polimerai, plačiai naudojami dažuose, lakuose ir dangose.
Kokios yra alkido dervos paskirtys ir kaip jos klasifikuojamos?
Kaip minėta anksčiau, alkidinei dervai paruošti reikalinga alyvos bazė. Naudotos alyvos kiekis arba procentas, dar vadinamas alyvos ilgiu, lemia dervos savybes ir pagal tai daroma jos klasifikacija. Šios dervų rūšys skirstomos į tris alkidų grupes:
- ALKIDO DERVA SU ILGO ALIEJOS ILGIODidelis blizgesys ir blizgesio išlaikymas, geras džiūvimas. Dekoratyvinis emalis vidaus ir išorės darbams. Didelio klampumo derva gerai sudrėkina pigmentą. Jei alkidinėje dervoje naudojamas didelis aliejaus kiekis (55-60 % masės ir 20-30 % bevandenio ftalio), derva pasižymės riebesnėmis savybėmis. Šio tipo alkidinės dervos dažnai naudojamos statybinių aliejinių dažų gamyboje.
- TRUMPAI ALKIDO DERVA Jei naudojamas nedidelis aliejaus kiekis (nuo 25 iki 44 % masės ir daugiau kaip 34 % ftalio anhidrido), alkidinė derva pasižymi poliesterio savybėmis. Tiriamosios savybės: tirpumas aromatiniuose tirpikliuose (toluenas, ksilenas), prastas atsparumas įbrėžimams, didelis kietumas, mažesnis lankstumas, didelis klampumas, greitas džiovinimo greitis, mažas atsparumas smūgiams. Šio tipo dervos dažniausiai naudojamos pramoninių dažų (kepimo dažų ir grunto dažų) gamyboje.
- VIDUTINIS ALIEJUS Alkido derva su vidutiniu aliejaus kiekiu (nuo 45 iki 55 masės % ir nuo 30 iki 35 % ftalio anhidrido). Dervos turi tiek aliejaus, tiek poliesterio savybių, leidžiančių jas taikyti platų spektrą: pramonėje, statybose ir automobilių dažų gamyboje. Vidutinio aliejaus alidai pasižymi geru atsparumu UV spinduliams, todėl jie populiarūs Architektūrinių apatinės dangos, bendros paskirties baltos ir tamsaus atspalvio emalų, gruntų gamyboje.
Privalumai ir trūkumai
Didelio klampumo derva gerai sudrėkina pigmentą ir užtikrina ilgesnį blizgesį, bet gali turėti didesnį tirpumo priklausomai nuo tirpiklio. Ilgo alyvos ilgio alkidinės dervos turi didelį tirpumą alifatiniuose tirpikliuose (pvz., vatspiritas), geresnį tepamumą, tačiau mažesnį kietumą ir didesnį lankstumą bei mažesną kietumą. Trumpų alyvų dervos pasižymi dideliu kietumu, mažesniu lankstumu ir greitu džiovinimo laikotarpiu, bet prastesniu atsparumu įbrėžimams. Vidutinio aliejaus dervos kombinuoja abiejų savybių derinį, suteikdamos platesnį pritaikymą.
Alkido dervos naudojamosios sferos
Pramoninėms dangoms, kepimo dažams, grunto dažams ir pramoninėms dangoms dažnai taikomos ilgos arba vidutinio ilgio alyvų alkidinės dervos. Architektūrinėms apatinėms dangoms, baltoms ir tamsaus atspalvio emalams bei automatinei apdailai tinka vidutinio ilgio alyvos dervos. Taip pat ilgesni aliejiniai alkidai naudojami automobilių aliejinių dažų gamyboje dėl didesnio atsparumo UV spinduliams ir korozijai.
Polioliai ir jų vaidmuo gamyboje
Alkido dervų gamyboje naudojami keli pagrindiniai polioliai:
- Glicerinas - pagrindinis poliolis, daugelyje lygių, bet su tik viena -OH grupo molekulėje; labai klampus skystis, vadinamas gliceroliu.
- Pentaeritritolis - turi keturias -OH grupes; dažnai derinamas su glicerinu ir etilo glikolu siekiant sumažinti želė susidarymą ir pagerinti tirpumą.
- Sorbitolis - su šešiomis -OH grupėmis; naudojamas mažais kiekiais su pentaeritritoliu.
Glicerinas, pentaeritritolis ir sorbitolis yra svarbiausi polioliai, naudojami alkidinėms dervoms gaminti. Poliolio pasirinkimas lemia dervos galutinę chemiją ir charakteristikas, įskaitant klampumą, džiūvimo laiką ir atsparumą UV spinduliams.
Anhidridų rūšys ir jų vaidmuo
Alkido dervų gamyboje svarbūs yra ftalio, maleino, benzoinės rūgšties, trimellito anhidrido ir kiti anhidridai. Anhidridas lemia dervos polimerizacijos tipą ir galiausiai jos mechanines bei chemines savybes. Pavyzdžiui, ftalio anhidridas ir maleino anhidridas yra pagrindiniai izoftalio dervų komponentai, iš kurių formuojamos kokybiškos dervos su geru atsparumu chemiškai ir UV spinduliams.
Kitas svarbus procesas - AZO metodas, kai ftalio anhidridas sumaišomas su ksilenais ir etoxilintais tirpikliais, siekiant sumažinti klampumą ir pagerinti temperatūrinį valdymą. Tokiu būdu gaunamas derva, palengvinanti džiūvimą ir taikomumą dėžėse bei plokštėse.
Kaip gaminamos alkidinės dervos
Pradinės alkidinės dervos buvo glaudžiai susijusios su glicerinės ir ftalio rūgšties junginiuose. Šiandien naudojami įvairūs procesai: pradiniai kondensacijos arba polimerizacijos būdai su glicerolu arba ksilenu kaip azeotropiniams procesams, kad būtų pasiektas reikiamas klampumas. Procesai gali būti atliekami aukštesnėje temperatūroje su ilgesniu laikotarpiu arba mažesnėmis temperatūromis su naujais katalizatoriais.
Dažnai dervos gaminamos iš neapdorotų augalinių aliejų, kuriuose yra daug nesočiųjų komponentų, derinant su papildomais poliolais ir kaitinant, kad vykstų esterinimas ir susidarytų monogliceridai ir digliceridai. Paprastai naudojami sojų aliejus. Anhidridas pridedamas siekiant padidinti dervos molekulinę masę ir pašalinti vandens išsiskyrimą, taip pat išlaisvinti reagavusį riebalų rūgščių likutį. Tokiu būdu gaunamas poliesterio dervos su pritvirtintu džiūstančiu aliejaus pagrindu. AZO procesas leidžia gaminti mažesnės klampos dervą, puikiai tinkamą uždaroms dangoms ir kietoms medžiagoms.
Naudojami alyvų ir jų poveikis kokybei
Alyvos ilgio pasirinkimas, aliejų tipai (sojų, kokosų, rapsų, riešutų aliejai ir kt.) ir jų grynumas daro didelę įtaką dervos spalvai, jos rūgšties atsparumui, kvapui, atsparumui pageltimui ir šavinio atsparumui. Oleino rūgšties vaidmuo alkidinės dervos apdorojime yra svarbus: ji gali paveikti spalvą, džiūvimo laiką, kvapą, atsparumą pageltimui ir atsparumą laikui. Yra skirtingos oleino rūgšties klasės (70% ir 75%), kurių savybės skiriasi pagal jodo vertę, muilinimo greitį, kvapą ir sudėtį. Rūgšties grynumas ir jo derinimas su kitais komponentais leidžia kurti skirtingo pobūdžio dervas, pritaikytas įvairiems dangų tipams.
Organiniu siliciu modifikavotos alkidinės dervos dar labiau pagerina atsparumą oro sąlygoms, vandeniui, karščiui ir cheminei teršalai. Tokios dervos plačiai naudojamos antikorozinėse ir apsauginėse dangose, taip pat įrenginiams, kuriems reikalingas ilgas tarnavimo laikotarpis esant išoriniams veiksniams.
Taikomieji pavyzdžiai ir ateities tendencijos
Alkidinės dervos užima apie 60-70 % nagrinėjamojo produkto galutinio naudojimo. Kadangi jos nėra LOJ (lakųjų organinių junginių) atžvilgiu visapusiškai draugiškos, jų naudojimas dažų pramonėje gali mažėti dėl aplinkosaugos reikalavimų ir naujų reglamentų. Tačiau jų savybės, ilgaamžiškumas ir atsparumas cheminėms medžiagoms vis dar sukuria paklausą specifinėse taikymo srityse, tokiuose kaip automobilių, jūrų ir pramonės sektoriuose.
Gamybos kontekste naudojami pentaeritritolis ir glicerinus bei anhidridai leidžia kurti įvairias alkidines dervas, kurios gali būti taikomos tiek statybos, tiek pramonės dangoms. Nuolat vystomos naujos technologijos, siekiant sumažinti klampumą ir pagerinti vėdinimą bei atliekų tvarkymą, kai tirpikliai yra naudojami kaip pagrindinis išeigos komponentas.
Apibendrindami, alkidinė derva yra universali derva dažų ir dangų pramonei, kuriai būdingas platus savybių spektras, priklausantis nuo alyvos ilgio, poliolio ir anhidrido derinio. Ji vis dar išlieka svarbi pramoninių ir architektūrinių dangų segmentuose, nepaisant aplinkosaugos iššūkių ir noras pereiti prie mažesnės VOC technologijų.
tags: #naudojamas #alkidines #dervos