Hoe (hard) hardt een verf uit? Nieuwe inzichten in de crosslinking van coatings

14 december 2004

Dr. W.J. Muizebelt

Na aanbrengen van een verflaag vindt verdamping van het oplosmiddel plaats waardoor een aaneengesloten verffilm ontstaat (fysische droging). De meeste coatings harden vervolgens verder uit d.m.v. chemische (polymerisatie)reacties, waardoor een harde, duurzame en oplosmiddelbestendige laklaag ontstaat. In de lezing zal vooral aandacht besteed worden aan alkydharsen die gebaseerd zijn op meervoudig onverzadigde vetzuren m.n. linolzuur. Zij zijn een moderne ontwikkeling van lijnolieverf zoals deze gebruikt werd en wordt door kunstenaars. Alkydharsen vormen de basis van gewone bouwverven. De droging vindt plaats o.i.v. zuurstof uit de lucht en wordt gekatalyseerd door een siccatief, meestal cobalt. De chemie van de uitharding bij deze verven is echter nogal complex en de apparatuur benodigd om het crosslink mechanisme op te helderen is beslist niet alledaags. Met behulp van diverse analytische technieken (o.a. IR, NMR, SIMS, size-exclusion chromatografie en electrospray-massaspectrometrie) kon het verloop van de oxidatieve uithardingsreactie worden gevolgd. Ook kon vastgesteld worden dat de crosslinking verloopt via recombinatie van radicalen, waarmee de langzame uitharding van alkydharsen kon worden verklaard. Bij systemen met geconjugeerde dubbele banden vindt echter weer additiepolymerisatie plaats hetgeen op basis van organisch chemische principes (resonantie) begrepen kan worden. Verder wordt in de lezing aandacht besteed aan de uitharding van lijnolie o.i.v. door kunstenaars gebruikte siccatieven. Tenslotte wordt iets verteld over ontwerpen voor milieuvriendelijke verven, zoals vervanging van cobalt en het toepassen van reactieve verdunners. Er zal een toelichting gegeven worden op specifieke begrippen uit de chemie en reactiekinetiek zodat de lezing ook voor niet-vakgenoten goed te volgen zal zijn.