introdução
as resinas alquídicas são a indústria de tintas e revestimentos à base de óleo de semente vegetal mais versátil (VSO). São materiais à base de poliéster modificados com ácidos gordos derivados de óleo ou óleo. As resinas alquídicas devem suas amplas aplicações à sua versatilidade e capacidade de projetar uma grande variedade de propriedades aceitáveis em termos de uso pela indústria de revestimentos. Os alquídicos representam agora aproximadamente metade de todas as resinas consumidas no campo dos revestimentos protectores . As resinas alquídicas de constituição química foram definidas como produto de reacção de polimerização de condensação de álcool poliídrico, ácido polibásico e ácido gordo monobásico (saturado ou insaturado; Figura 1). Classificam-se melhor de acordo com a quantidade de ácido gordo e anidrido ftálico Presente (Quadro 1) .
| Content | ||||
|---|---|---|---|---|
| Type | ||||
| Short alkyd | Medium alkyd | Long alkyd | Very long alkyd | |
| Fatty acid content | 30–42 | 43–54 | 55–68 | >68 |
| Phthallic anhydride | 37 | 30–37 | 20–30 | <20 |
Table 1
Alkyd classification.
Figura 1.
síntese alquídica, em que R = cadeia de ácidos gordos (saturados ou insaturados). Em que PA: anidrido ftálico, Gly: glicerol e TMPTMA: trimetilolpropano Trimetacrilato.
a reacção do alquídeo (Figura 1) baseia-se em três elementos fundamentais de base:
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VSO ou ácidos gordos correspondentes (em percentagem): sementes de linho (linolênico/linoleico 40/35), soja (linoleico/oleico 55/28), altura (ácido graxo/resina 50/40), mamona (ricinoleic/linoleico 90/4), mamona desidratado (ácido graxo conjugado/ricinoleic 80/10), de cártamo (linoleico/oleico 59/37), tung (elaeostearic/oleico 79/11), coco (saturado/monoinsaturados ácidos graxos 91/6), bem como outras não-tradicionais óleos de sementes;
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poliálcoois (polióis): glicerol, pentaeritritol, o sorbitol, glicol de etileno, neopentyl glicol, trimethylol propano, e outros; e
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Polybasic ácidos (ou correspondente anidrido): ácidos ftálico, isoftálico, adipico, maleico, fumárico e Anidrido trimelítico .
resinas alquídicas têm boa retenção de cor, durabilidade em acabamentos exteriores, boa resistência à intempérie, e resistência moderada a fumos corrosivos, mas mostram fraca resistência a salpicos químicos e derramamento, especialmente em meio alcalino. A estabilidade térmica destas resinas chega a 105 ° C. As propriedades dos revestimentos alquídicos derivam principalmente das propriedades dos óleos de secagem utilizados no fabrico das resinas. A extensão e o tipo de dessaturação dos ácidos gordos do óleo de secagem têm um efeito profundo nas propriedades do alquídeo acabado. O tempo de secagem, dureza, cor e resistividade de umidade da resina depende do grau de não-maturação do óleo utilizado . Estes locais de não-maturação são responsáveis pela cura de resinas alquídicas através do processo de auto-oxidação (Figura 2). O processo cria os radicais livres ativos levando à formação de uma rede tridimensional interligada. .
Figura 2.
Autoxidação do alquídeo.
os alquidos padrão são geralmente soja e óleo de linhaça alquídicos, que apresentam taxas de secagem moderada e mais rápida, respectivamente. O primeiro tem boa retenção de cor, enquanto o segundo reduz a necessidade de retenção de cor. O rícino desidratado e os alquídicos à base de óleo de soja são utilizados para acabamentos cozidos. Estes alquídios em combinação com ureia formaldeído e resina de melamina formaldeído exibem um tempo de cozedura mais curto e produzem película mais dura. Para a cor clara e retenção de cor máxima, óleos de não-extracção, tais como coco, rícino e sementes de algodão, podem ser utilizados. O alquídeo deste tipo não seca devido ao carácter não oxidante do VSO precursor. Devem ser misturadas com alguns revestimentos cruzados e cozidas com resina amina, tais como ureia ou formaldeído de melamina, a alta temperatura (Figura 3).
Figura 3.
reacções de cura de resinas alquídicas com resinas amínicas.
os alquídicos à base de VSO não-extintos são também utilizados como plastificantes resinosos e outros polímeros do tipo laca. Tung e oiticica em combinação com outros alquídicos à base de VSO mostram secagem mais rápida e alcançar dureza mais precoce. O alquídeo à base de óleo de cártamo tem excelentes propriedades de secagem e retenção de cor . Além destes, alguns não-tradicionais VSO-com base alkyds, tais como nahar (Mesua ferreaLinn), kamala (Mallotus phillipinensis), mahua (Madhuca longifolia), barbados porca (Jatropha curcas), burra gokharu (Tribulus terrestris), undi (Calophylum inophyllum), karanja (Pongamia glabra), karinotta (Samera indica), nigerseed (Guizotia abyssinica), babul (Acacia arabica), e neem (Azardirachta indica), têm sido relatados e utilizados como materiais de revestimento . O óleo de semente de tabaco tem sido usado em preparação alquídica para tintas de acabamento enrugado . O uso de pentaeritritol como álcool poliídrico produz secagem mais rápida, maior dureza, melhor brilho e melhor resistência à água do que os alquídicos com base em glicerol de igual teor de ácidos gordos .
modificações de resinas alquídicas são continuamente realizadas para obter melhores propriedades de resistência mecânica e química e estes sistemas encontram um amplo âmbito de aplicação como revestimentos de proteção à corrosão. A modificação com monômero acrílico, como estireno, metacrilato de metilo, tolueno de vinilo, e outros, tem sido extensivamente feita por pesquisadores através da não-maturação para melhorar o desempenho das resinas até o nível desejado . Copolímero de anidrido butilmetacrilato-Co-maleico modificado de linhaça e alquídicos de óleo de semente de borracha através de grupos funcionais são utilizados como resinas de co-cura com resina de melamina formaldeído para preparar composições de revestimento do tipo fermento, enquanto que o alquídeo à base de óleo de Albizia benthmedium dá resina curada à temperatura ambiente, com propriedades de filme superiores . A modificação do alquídeo com borracha clorada resultou na melhoria da aderência, bem como na melhoria da resistência ao ácido, álcali e água. A cloração da soja e do alquídeo A. benthoil transforma-se em um filme de secagem ao ar, não convertível anterior com propriedades mecânicas melhoradas . Alquídios de paragem de cadeia a partir de Argemona fraccionada com solvente e óleo de semente de borracha são usados para alquídeo especializado . As películas aquecidas à base de óleo de semente de borracha apresentam uma excelente resistência à solução ácida e salina. A sua combinação com a resina líquida de formaldeído de caju melhorou a capacidade de secagem e a resistência química . A resina alquídica modificada por fenol melhora a retenção de brilho, bem como a resistência à água e álcali. Alquídicos cozidos em água e secagem ao ar também foram desenvolvidos a partir de diferentes VSO com propriedades semelhantes às suas homólogas de origem solvente e encontrado aplicação em tintas e revestimentos . Além disso, as resinas alquídicas podem ser modificadas com epoxias e poliuretanos ou outras resinas termoplásticas para dar revestimentos de melhor desempenho. Por exemplo, os óleos de uretano são preparados reagindo diglicéridos com diisocinato de tolueno. Os óleos resultantes são utilizados na preparação de resina alquídica ou como aditivo para revestimentos. Além destes, outros alkyds são também preparados, tais como imida-alquídicas modificadas, amida-alquídicas modificadas, tetrachlorophthalic anidrido baseado alquídicas resina com fogo-retardante de propriedades, ketene e anidrido acético modificação com terminal de grupos hidroxila de alquídicas, cromato de zinco contendo alquídicas resinas, triphenyl fosfito contendo alquídicas resina com melhor cor e propriedades de secagem, óleo-menos alkyds, luz ultravioleta (UV) endurecível pigmentadas alquídicas resina, verniz de preparação, e de anidrido maleico-cyclopentadiene produtos de adição na alquídicas preparações .Nos últimos anos, devido a preocupações relacionadas com o consumo de energia e contaminação ambiental, regulamentos e legislações que nos orientam para o “desenvolvimento sustentável” e inovações, os esforços estão sendo focados no desenvolvimento de (i) materiais ambientalmente benignos (II) com melhores características de desempenho para atender às demandas atuais. Tecnologias respeitadoras do ambiente, tais como sólidos altos, hiperbranched, waterborne, e UV curable, estão sendo usados para eliminar o uso e/ou geração de produtos químicos perigosos e emissões nocivas ao ambiente. Para melhorar o desempenho, a inclusão de cargas nanosized como nanoreinforcements está sendo realizada. Neste contexto, o mundo dos alquídicos também testemunhou maiores modificações, tais como a mudança para sólidos altos, hiperbrânquios, aquíferos e alcalinos curáveis por UV (Figura 1). Em nossos recentes artigos de revisão, temos descrito alkyds e suas modificações em termos de melhorias de propriedade e abordagens amigas do meio ambiente, ocorrendo na última década . Este manuscrito fornece uma breve visão geral do ambiente amigável recentes avanços que têm ocorrido no campo de alkyds e centra-se também sobre as propriedades e características de desempenho de alto teor de sólidos, hyperbranched, fluvial e marítimo alquídicas nanocompósitos, juntamente com as áreas inexploradas no campo e possíveis pesquisas futuras direções.