dc.contributor.advisor | Economopoulos, Solon | |
dc.contributor.advisor | Lystvet, Sina | |
dc.contributor.author | Ranheim, Maren Hauknes | |
dc.date.accessioned | 2021-09-28T18:26:39Z | |
dc.date.available | 2021-09-28T18:26:39Z | |
dc.date.issued | 2020 | |
dc.identifier | no.ntnu:inspera:53859596:23698254 | |
dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/11250/2785407 | |
dc.description.abstract | Fremskritt innen alkydemulsjoner er nødvendig for å forbedre svakheter som lange tørketider
og myke filmer assosiert med alkydmaling. Å øke molekylvekten kan redusere herdetiden og
forbedre hardheten til filmene.
En fullstendig studie på et forenklet base-system for en alkydmaling som involverte alkyden
før emulgering ble utført. Målet var å identifisere gjennomførbare reaksjonsforhold, basert på
Diels-Alder reaksjonsmekanisme, som direkte kan være anvendelige ved den industrielle
produksjonslinjen ved Jotun AS. Et forenklet system ble undersøkt som involverte alkyden før
emulgering. Det ble funnet at valg av kryssbinder, konsentrasjon og reaksjonstid spiller
avgjørende roller i molekylvekten i sluttproduktet. Den største økningen i molekylvekt ble
oppnådd med økte temperaturer, forlengede reaksjonstider og kryssbinder pentaerytritol
tetraakrylat. Dette ble ekstrapolert til det emulgerte systemet. Imidlertid viste
emulsjonssystemet seg til å være mer komplekst og sidereaksjoner ble observert. Den
viktigste sidereaksjonen antas å være forårsaket av hydrolyse av esterbindingen i alkyden.
Studien viste også at kryssbinderen kunne tilsettes alkyden før emulgering uten at dette
begrenset muligheten for emulgeringsprosessen. Dette var fordelaktig for noen av
utfordringene som oppsto ved å tilsette kryssbinderen etter emulgering. Gjennom dette settet
av eksperimenter ble den største økningen i molekylvekt oppnådd med kryssbinder
1,1’(metylendi-4,1-fenylen)bimaleimid (MPB).
En mekanisk studie ble utført med den konjugerte fettsyren. Det var ingen indikasjoner på at
Diels-Alder reaksjonen skjedde. I stedet ble en autoksidativ reaksjon mellom fettsyren og
oksygen fra atmosfæren bekreftet. En annen reaksjon som ble påvist var transesterifisering av
esterbindingen i fettsyren av en alkohol. Kryssbindingens rolle i alkyd- og
alkydemulsjonsreaksjonene ble ikke bestemt selv om det ble funnet til å ha en avgjørende
effekt på den endelige molekylvekten. | |
dc.description.abstract | Advances in the alkyd emulsions are required to improve shortcomings such as long drying
times and softness associated with alkyd paints. Increasing the molecular weight can reduce
the curing time and improve the hardness of the films.
A complete study on a simplified base system for an alkyd paint, involving the crosslinker of
the alkyd prior to emulsification was carried out. The goal was to identify viable reaction
conditions, based on the Diels-Alder reaction mechanism, that can be directly applicable to
the industrial production line at Jotun AS. It was found that the choice of crosslinker,
concentration and reaction times play crucial roles in the molecular weight of the final
product. The largest increase in molecular weight was achieved with increased temperatures,
prolonged reaction times and crosslinker pentaerythritol tetraacrylate (PT). This was
extrapolated to the emulsified system. However, the emulsion system proved to be much more
complex and side-reactions were observed. The main side-reaction is believed to be caused by
hydrolysis of the ester backbone in the alkyd.
The study also showed that the crosslinker could be added to the alkyd prior to emulsification
without restricting the emulsification process. This bypassed some of the challenges
encountered by adding the crosslinker post-emulsification. During this series of experiments,
the largest molecular weight was obtained with crosslinker 1,1’(methylenedi-4,1-
phenylene)bismaleimide (MPB).
A mechanical study was conducted with the conjugated fatty acid. There were no indications
that the Diels-Alder reaction occurred. Instead, an autoxidative reaction between the fatty acid
and oxygen from the atmosphere was confirmed. Another reaction detected was the
transesterification of the ester bond in the fatty acid by an alcohol species. The role of the
crosslinker in the alkyd and alkyd emulsion reactions was not determined although it was
found to have a crucial effect on the resulting molecular weight. | |
dc.language | eng | |
dc.publisher | NTNU | |
dc.title | Crosslinking of Polyesters in Emulsion Droplets | |
dc.type | Master thesis | |