Vízbázisú epoxigyantákSzerkesztés

lásd még Epoxi

Az epoxigyanta rendszer általában egy keményítőszerből és egy epoxigyantából áll. Mind a keményítőszer, mind az epoxigyanta vízbázisúvá tehető. Szilárd epoxigyanta (molekulatömeg >1000) diszperziók állnak rendelkezésre, amelyek vízben diszpergált epoxigyantából állnak, néha társoldószerek és felületaktív anyagok segítségével. A gyanta gerincét gyakran módosítják a vízben való diszpergálhatóság biztosítása érdekében. Ezek a gyanták a víz/közös oldószer elpárolgása és a részecskék koaleszcenciája révén önmagukban megszáradnak. A gyanta kikeményítéséhez és térhálósításához általában amin alapú kikeményítőszert adnak hozzá. Ezáltal egy kétkomponensű rendszer jön létre. Alternatív megoldás a szabványos, közepes viszkozitású folyékony epoxigyanták használata és emulgeálása vízben oldódó poliamin vagy poliaminoamid keményítőgyantával, ami szintén kétkomponensű rendszert eredményez. A poliaminoamidok etilén-aminok és dimerizált zsírsavak reakciójával készülnek, hogy amidkötésekkel rendelkező, de még mindig amin-funkcióval rendelkező fajokat kapjanak. A kondenzációs reakció során víz szabadul fel. Ezek a gyanták ezután vízoldhatóvá tehetőek jéghidrogén szerves savakkal vagy formaldehiddel történő további reakcióval. Az ilyen gyanták általában további aminfunkciót hagynak a polimer gerincén, hogy lehetővé tegyék a keményedést és az epoxigyanta térhálósítását. Ezután festékek készíthetők belőlük az epoxi vagy az aminkeményítő rész, vagy akár mindkettő pigmentálásával. A poliaminoamid-gyantákkal ellentétben a poliaminoamid-gyantákat általában úgy állítják elő, hogy polifunkciós aminokat epoxigyantával és/vagy epoxi hígítószerrel részlegesen addukálják, és a fajokban meghagyják a maradék aminfunkciót. Ezt az adduktot ezután vízben fel lehet oldani és további epoxigyanta emulgeálására lehet használni, és ismét bármelyik rész vagy mindkettő pigmentálható. Ezeknek a rendszereknek az az előnye, hogy nincs szükségük jéghideg szerves savakra az oldáshoz. Ez akkor jelent előnyt, ha a bevonatot erősen lúgos aljzaton, például friss betonon kell használni, mivel a cementből származó lúg semlegesíti a savat, és instabilitást okoz, ha az ecsetet ismételten belemártják a dobozba. Annak ellenére, hogy a víz jelen van, és a korrózió táptalaja, vízbázisú epoxi alapú fémbevonatok is megfogalmazhatók.

Vízbázisú alkidgyantákSzerkesztés

lásd még cikk Alkid

A vízzel redukálható alkidok alapvetően hagyományos alkidgyanták, azaz telített vagy telítetlen olajokon vagy zsírsavakon, polibázisú savakon és alkoholokon alapuló poliészterek, amelyeket a vízzel való keverhetőség biztosítása érdekében módosítottak. Tipikus komponensek a növényi olajok vagy zsírsavak, mint például lenmag, szójabab, ricinus, dehidratált ricinus, pórsáfrány, tung, kókusz és tallolaj. A savak közé tartoznak az izoftál-, tereftál-, adipin-, benzoesav, borostyánkősav, valamint a ftál-, malein- és trimellitesav-anhidrid. A poliolok közé tartozik a glicerin, pentaeritritol, trimetilolpropan, etilénglikol, propilénglikol, dietilénglikol, neopentilglikol, 1,6-hexándiol és 1,4-butándiol. A különböző mértékű vízzel való keverhetőség bevezetésének tipikus módszerei hasonlóak más gyantarendszerekhez. A módszerek alapvetően hidrofil centrumok, például savcsoportok bevezetését foglalják magukban, amelyek aztán neutrazizálhatók, hogy sót képezzenek. Egy másik módszer a poláros csoportok bevitele a gerincre. Az alkidok esetében a tipikus módszerek közé tartozik a telítetlen zsírsavak maleinizálása maleinsav-anhidriddel. Ennek során Diels-Alder-adduktot hoznak létre a kettőskötés-helyek közelében. A bevezetett savcsoportokat ezután tovább lehet reagáltatni poliolokkal. Diels-Alder-reakció csak konjugált kettős kötésrendszer esetén következik be. Ha nincs konjugált kötés, egyszerű addíció következik be. Más technikák közé tartozik a gyanta szintetizálása hidroxilfunkciós oligomerekkel, pl. etilénglikolt tartalmazó oligomerekkel, majd a reakció vége felé specifikus sav vagy hidroxil tartalmú anyagok hozzáadása. Egy másik technika az akril funkciós alkid előállítása karbonsavcsoportokban gazdag akril monomer keverékkel.

Vízbázisú poliésztergyanták Szerkesztés

lásd még: Poliésztergyanta

A telített poliésztergyanták a hagyományos alkidgyantákban használt anyagok közül sokat tartalmaznak, de olaj- vagy zsírsavkomponensek nélkül. E gyanták tipikus összetevői a polikarboxil és polihidroxil komponensek. A leggyakrabban használt polisavak a ftalinsav, izoftálsav, tereftálsav és adipinsav. A ftalin- és trimellites anhidridek is használhatók. A poliolok általában neopentilglikol, 1,6-hexándiol és trimetilolpropan. Vízbázisúvá tételükhöz kétlépcsős eljárással szerves savakat vagy anhidrideket adnak hozzá, de léteznek más módszerek is.

Vízbázisú poliuretángyantákSzerkesztés

lásd még Poliuretán diszperzió

A poliuretángyanták vízbázisúak. Az egykomponensű változatokat általában poliuretán diszperzióknak nevezik. Ezek anionos, kationos és nemionos változatban állnak rendelkezésre, bár a kereskedelemben az anionos részek a legkönnyebben elérhetőek. A vízbázisú poliuretánok 2 komponensű változatokban is kaphatók. Mivel a 2 komponensű poliuretán poliol(ok)ból és izocianátból áll, és az izocianátok reakcióba lépnek a vízzel, ez különleges formulázási és gyártási technikákat igényel. A vízben diszpergálható poliizocianátot például szulfonáttal lehet módosítani.

Vízbázisú rácsokSzerkesztés

lásd a fő cikket Latex

A latex a polimer stabil diszperziója (emulziója) vízben. A szintetikus rácsokat általában egy vízben diszpergált felületaktív anyagokkal emulgeált monomer, például vinil-acetát polimerizálásával állítják elő.

Vízbázisú elektroforetikus leválasztó gyantákSzerkesztés

lásd cikk Elektroforetikus leválasztás

Az elektroforetikus leválasztáshoz használt gyanták általában epoxi-, akril- vagy fenolgyanta típusúak. Olyan funkciós csoportokkal vannak megfogalmazva, amelyek semlegesítéskor ionos csoportokat képeznek a polimer gerincén. Ezek vízoldékonyságot kölcsönöznek a polimernek. Léteznek anódos változatok, amelyek egy elektrokémiai cella katódján rakódnak le, vagy katódos változatok, amelyek a katódon rakódnak le. A katódos galvanikus leválasztású gyanták dominálnak, és forradalmasították a korrózióvédelmet az autóiparban. Inkább OEM (Original Equipment Manufacture), mint újrafényezési rendszerként alkalmazzák őket. A katódos gyanták a polimer gerincén aminokat tartalmaznak, amelyeket savcsoportok, például ecetsav, semlegesítenek, így stabil vizes diszperziót kapnak. Amikor elektromos áramot vezetnek át egy olyan karosszérián, amelyet katódos galvángyantán alapuló festéket tartalmazó fürdőbe mártanak, a katód közelében keletkező hidroxil-ionok lerakják a festéket a karosszériára. Az ehhez szükséges elektromos áramot az ioncentrumok száma határozza meg. A vízbázisú gyanták diszperziói a galvanikus bevonáshoz általában tartalmaznak néhány társoldószert, például butilglikolt és izopropanolt, és általában nagyon alacsony a szilárdanyag-tartalmuk, azaz 15%. Molekulatömegük általában 3-4000 közötti. Az ezeken alapuló festékek PVC-értéke általában 10-nél kisebb, azaz nagyon magas a kötőanyag-pigment arány.

Vízbázisú hibrid gyantákSzerkesztés

Sok gyanta kapható vízbázisú, de lehet hibrid vagy keverék. Ilyen például az akrilgyantákkal kevert vagy hibridizált poliuretán diszperziók. A vízbázisú epoxigyanták akriláttal módosíthatók, majd tovább módosíthatók sok fluoratomot tartalmazó oldalláncokkal. Léteznek olyan vízbázisú gyanták is, amelyek vizet és megújuló nyersanyagokat is használnak. Egy másik példa az alkidgyanták akrilgyantákkal való kombinálása, hogy vízbázisúvá tegyék őket. Hiperelágazó alkidokat használva és azokat akril monomerekkel módosítva, valamint mini emulziós polimerizációt alkalmazva megfelelő hibridek képződhetnek. A gyanták hibridizációja mellett a technikák kombinációja is alkalmazható. Például olyan ultraibolya-keményedő bevonatok állíthatók elő, amelyek elektrolitikusan leválaszthatók, és amelyek epoxigyanták és akrilgyanták vízbázisú hibridjei.