Alkydharze

Alkydharze sind synthetische hydrophobe Polymere, die durch Kondensation mehrwertiger Alkohole mit mehrprotonigen Säuren unter Zusatz von Ölen bzw. Fettsäuren (zur Modifizierung der Eigenschaften des Harzes) entstehen.^[1] Chemisch gehören sie zu den Polyestern und sind verwandt mit den Polyesterharzen, zu deren Herstellung jedoch keine langkettigen Fettsäuren eingesetzt werden.

Als mehrwertiger Alkohol wird v. a. Glycerin, als mehrprotonige Säure überwiegend Phthalsäure (oder deren Anhydrid) eingesetzt;^[2] die abgebildete Struktur zeigt allerdings einen Polyester aus Glycerin mit Isophthalsäure unter Einbau von Linolsäure.^[3]

Der Begriff Alkyd wurde bereits 1927 durch R. H. Kienle eingeführt und setzt sich zusammen aus Alkohol und acid, dem englischen Begriff für Säure. Zur Abgrenzung zu den bis dato gebräuchlichen Ölfarben auf Basis von härtenden Ölen und Naturharzen bezeichnet man Alkydharzlacke auch als Kunstharzfarben.

Alkydharze unterscheidet man nach der Höhe des Ölgehaltes^[4]

• <40 %: kurzölige Alkydharze
• 40 bis 60 %: mittelölige Alkydharze
• >60 %: langölige Alkydharze

sowie nach dem Trocknungsverhalten^[5]

• lufttrocknende Alkydharze
• ofentrocknende Alkydharze
• nichttrocknende Alkydharze

Lufttrocknende Alkydharze polymerisieren unter dem Einfluss von Sauerstoff über die Doppelbindungen der ungesättigten Fettsäurereste. Das Trocknungsverhalten hängt sowohl vom Anteil als auch von der Art der in das Polymer eingebauten Fettsäuren ab. Besonders reaktiv sind mehrfach ungesättigte Fettsäuren, wie die in der Formel gezeigte Linolsäure oder besonders die α-Linolensäure. Einfach ungesättigte Fettsäuren, wie die Ölsäure härten nur sehr langsam. Zur Beschleunigung der Trocknung werden üblicherweise Katalysatoren (sogenannte Sikkative) zugesetzt; dies sind meist Metallseifen von Cobalt oder Mangan.^[4]

Ofentrocknende Alkydharze enthalten geringere Anteile mehrfach ungesättigter Fettsäuren, sodass sie bei Raumtemperatur nur ungenügend härten; sie werden als Komponenten in ofentrocknenden Lacken (Einbrennlacken), meist in Kombination mit anderen Kunstharzen, verwendet.^[4]

Nichttrocknende Alkydharze werden als polymere Weichmacher, z. B. in Nitrozelluloselacken (Nitrokombilacke) eingesetzt.^[5]

1. ↑ Dieter Stoye, Werner Freitag: Lackharze. Carl Hanser Verlag, 1996, ISBN 3-446-17475-3.
2. ↑ A. Spyros: Characterization of Unsaturated Polyester and Alkyd Resins Using One- and Two-Dimensional NMR Spectroscopy. In: Journal of Applied Polymer Science 88, 2003, S. 1881–1888. doi:10.1002/app.11950.
3. ↑ T. Nagata: Cooking Schedule of Alkyd Resin Preparation. Part II. Effect of Cooking Schedule on Molecular Weight Distribution of Alkyd Resin. In: Journal of Applied Polymer Science 13, 1969, S. 2601–2619. doi:10.1002/app.1969.0701312080021-8995.
4. ↑ ^{a b c} Eintrag zu Alkydharze. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 14. Juni 2014.
5. ↑ ^{a b} Kittel, Lehrbuch der Lacke und Beschichtungen, 2. Aufl., Band 2: Bindemittel für lösemittelhaltige und lösemittelfreie Systeme, Hrsg. Walter Krauß, s. Hirzel Verlag 1998, ISBN 3-7776-0886-6.