ألكايد
الألكايد Alkyd هو بولي إستر محور بإضافة أحماض دهنية. يتم تصنيع الألكايد Alkyd من كحولات عديدة الهيدروكسيل Polyols وحمض ثنائي الكربوكسيل dicarboxylic acid أو أنهيدريد حمض كربوكسيلي carboxylic acid anhydride.
مصطلح الألكايد Alkyd هو تعديل للأسم الأصلي Alcid والذي يعكس حقيقة تكوينه من كحول كحول وحمض عضوي حمض . تعطي الأحماض الدهنية الداخله في تكوين الألكايد Alkyd مرونة تجعله يستخدم في صناعة الطلاءات المرنة.
يعتبر راتنج الألكايد Alkyd هو المادة الرابطة binder الأساسية في معظم الدهانات الزيتية التجارية. تقريبا 200000 طن من راتنجات الألكايد Alkyd resins يتم إنتاجها سنوياً.
يدخل في تحضير راتينجات الألكايد Alkyd resins ثلاث مركبات رئيسية هي الحمض ثنائي القاعدة dicarboxylic acids والكحولات عديدة الهيدروكسيل Polyols والزيت Oils هذا بالإضافة إلي العوامل الحفازة.
وتحضر راتينجات الألكايد Alkyd resins بطريقتين .. الطريقة الكحولية والطريقة الحمضية.
1- الطريقة الكحولية:-
تسمي هذه الطريقة أيضا بطريقة أحادي الجليسرين لأن الزيوت (ثلاثي الجليسريد) يتحول أولاً إلي أحادي الجليسريد بإضافة الجليسرين إلي الزيت وتتم هذه العملية عند 270 درجة مئوية في وجود عامل حفاز مناسب مثل الليثارج أو هيدروكسيد الليثيوم أو خلات الرصاص وهي العوامل المساعدة شائعة الاستخدام.
ومن أبسط الطرق لتتبع هذا التفاعل هي تتبع ذوبانية المنتج في الكحولات (الكحول الإيثيلي) فالزيوت لا تذوب في الكحول بينما يذوب أحادي الجليسريد ويدل ذوبان المنتج النهائي في الكحول بسهولة إلي تكوين أحادي الجليسريد ويتم هذا التفاعل في زمن قدره 45-120 دقيقة حسب درجة الحرارة ونوع العامل الحفاز ونوع الزيت ... الخ
بعد تمام هذه الخطوة يضاف الحمض ثنائي القاعدة dicarboxylic acids (ويفضل أنهيدريد الحمض) ويمكن تتبع التفاعل عن طريق قياس درجة لزوجة المنتج والرقم الحمضي حتي الوصول إلي الرقم المطلوب في المواصفات المعمول بها في تحضير راتينجات الألكايد Alkyd resins وعند هذه النقطة يبرد المنتج لأيقاف التفاعل عند هذه الدرجة.
بهذا يكون الراتينج جاهز للاستخدام ويخفف بعد ذلك بالمذيبات حسب درجة الصلادة المطلوبة.
2- الطريقة الحمضية:-
من منطوق الطريقة يمكن الإستنتاج بأن هذه العملية تبدأ بأحماض الزيوت الحرة وليس بالزيوت كما سبق في الطريقة الأولي وفي هذه الطريقة تضاف جميع المواد دفعة واحدة من أحماض دهنية (الناتجة من تحلل الزيوت) وكحول عديد الهيدروكسيل Polyols وحمض ثنائي القاعدة dicarboxylic acids في جهاز التفاعل ويسخن المخلوط وعند درجة حرارة 200 درجة مئوية أو أكثر تبدأ عملية الأسترة. ويمكن تتبع التفاعل باللزوجة أو رقم الحموضة كما في الطريقة الأولي.
وبصفة عامة يضاف كمية زائدة من الكحول في كلا الطريقتين وتكون الزيادة في حدود 10-20% والمغالاة في زيادة الكحول تعطي منتجاً ضعيف المقاومة للماء أما الهدف من الكحول فهو تحسين صفات الألكايد لتبليل حبيبات المخضبات وتسهيل التحضير.
وأيضا لتحضير راتينجات ألكايد Alkyd resins ذات ألوان جيدة تصلح للبويات البيضاء بصفة خاصة فيجب تحضير راتينجات الألكايد Alkyd resins بمعزل عن الهواء أو تحت جو خامل من غاز ثاني أكسيد الكربون أو غاز النيتروجين وذلك لمنع الأكسدة التي قد تحدث عند درجة الحرارة العالية وتسبب اسوداد لون الراتينج من جهة وتقلل من قيمة الراتينج من جهة أخرى وإمرار الغاز الخامل له ميزة أخرى وهي أنه يأخذ معه بخار الماء الناتج أثناء التفاعل ولكن العيب الوحيد الذي يجب الاحتياط له هو أنه يحمل معه بعض أنهيدريد حمض الفثاليك phthalic anhydride الذي يتسامي Sublime وللتخلص من هذا العيب يضاف قليل من الزيلول (4-6%) إلي مخلوط التفاعل بعد مرحلة تكوين أحادي الجليسريد ولأن درجة الحرارة المستخدمة مرتفعة فإن الزيلول يتطاير مع الماء فيجمع بخاره وينفصل عن الماء ويعاد استخدامه.
وبعمل مقارنة بسيطة بين الطريقتين يمكن إستخلاص مايلي:-
1- تتم الطريقة الثانية في عملية واحدة.
2- منتج الطريقة الأولي أرخص لأن الزيت أرخص من الحمض الحر.
3- لون راتينجات الألكايد Alkyd resins من الطريقة الأولي أحسن.