Innovative Strategien zur Verbesserung der Trocknungseigenschaften von Rizinusöl
Da Rizinusöl ein nicht trocknendes Öl ist, wurden die Umesterung und die physikalische Mischung von Rizinusöl mit Sacha-Inchi-Öl als Methoden zur Herstellung von trocknenden Ölen verglichen, die für die Synthese von Alkydharzen verwendet werden könnten.
Durch FTIR-, 1H-NMR- und andere chemische Analysen wurden hinsichtlich Fettsäuregehalt, Viskosität und Farbe zunächst einmal keine signifikanten Unterschiede zwischen dem umgeesterten Produkt und der physikalischen Mischung festgestellt.
Es wurde jedoch ein bemerkenswert unterschiedliches Oxidationsverhalten zwischen der Mischung und dem umgeesterten Produkt festgestellt, d. h. die Oxidationsinduktionszeit der physikalischen Mischung war mit 0,08 h deutlich niedriger als die des umgeesterten Produkts (11,20 h). Dies deutet darauf hin, dass neben der Fettsäurezusammensetzung auch die Triacylglycerin-Zusammensetzung und die Fettsäureposition am Glycerin einen starken Einfluss auf die oxidative Stabilität haben. Der Ethanol-Löslichkeitstest zeigte eine vollständige Auflösung des Umesterungsprodukts, während die physikalische Mischung aufgrund der unpolaren Natur des Sacha-Inchiöls eine Trübung aufwies.
Recht ähnliche Eigenschaften
Die aus der physikalischen Mischung und dem umgeesterten Produkt gewonnenen Alkydharze wiesen sehr ähnliche Merkmale hinsichtlich chemischer Zusammensetzung, Säurewert, Farbe, nichtflüchtiger Bestandteile und Viskosität auf. FTIR- und 1H-NMR-Analysen ergaben keine signifikanten Unterschiede zwischen den beiden Harzen. Die Trocknungszeiten (Set-to-Touch, Dry-to-Touch, Dry-Hard und Dry-to-Handle) waren unabhängig vom Harztyp ähnlich. Der ausgehärtete Film aus dem veresterten Produkt wies jedoch eine höhere Härte (Kratz- und Ritzfestigkeit) auf als der aus der physikalischen Mischung. Diese höhere Kratz- und Ritzhärte der ausgehärteten Filme aus dem Umesterungsprodukt lässt sich durch den möglicherweise höheren Vernetzungsgrad des Harzes erklären, was mit der bei der FTIR-Untersuchung beobachteten höheren Rate der Peroxidradikalbildung übereinstimmt.
Die übrigen Eigenschaften der beiden gehärteten Filme waren recht ähnlich, d. h. Trocknungszeiten, Wasserbeständigkeit (gut), Alkalibeständigkeit (schlecht), Säurebeständigkeit (gut), Beständigkeit gegen unpolare Lösungsmittel (akzeptabel) und Haftung (stark).
Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Band 162, Januar 2022, veröffentlicht.