n KEMITEKNIK Ligninpartikler i antikorrosive malinger For at beskytte stålkonstruktioner mod korrosivt havvand anvendes malinger med højt pigmentindhold. Partikelproduktionen er imidlertid særdeles energikrævende. Kan pigmenterne, uden at det hæmmer korrosionsbeskyttelsen, erstattes af bæredygtige ligninpartikler? Af Tejasvi Laxminarayan, Narayanan Rajagopalan og Søren Kiil, The Hempel Foundation Coatings Science and Technology Center (CoaST), DTU Kemiteknik For at undgå korrosion af skibe, produk tionsanlæg og infrastruktur (se figur 1), maler man jern- og stålkonstruktioner med højtydende malingssystemer. Især epoxymaling, der har gode vedhæftnings- og mekaniske egenskaber, er populær som grunder og mellemlag, og det globale forbrug af bindermaterialer og pigmenter skal måles i millioner af tons om året. Med den stigende interesse for bæredygtighed, er energiforbruget til fremstilling af pig menter, for eksempel TiO 2 , Fe 2 O 3 , Zn og magnesiumsilikater, kommet i fokus, og jagten på alternativer sat ind. I papirindustrien dannes årligt 630.000 tons kraft lignin, der næsten udelukkende anvendes som brændstof af den selvsamme industri. Biproduk tet består af partikler af biopolymerer (8.000-10.000 g/mol) med en tydelig aromatisk struktur, der minder en del Figur 1. Korroderet dieseltank på Anholt. Foto Kemiteknik. Figur 2. Kemisk struktur af epoxy novolac-binder (venstre) og lignin (højre). om den, der findes i epoxybindere (se figur 2). Man forventer derfor, at lignin vil have god kompatibilitet med andre malingkomponenter, og forskere har for søgt at depolymerisere molekylerne og/ eller solventekstrahere underfraktioner for at fremstille nye bindermaterialer [1]. I et samarbejde med Mats Johanssons syntesegruppe ved Stockholms Kung liga Tekniska Högskolan (KTH), har vi i to ph.d.-projekter undersøgt muligheden af Torben Rasmussen, CoaST, DTU for at erstatte pigmenter i antikorrosive barrieremalinger med ligninpartikler. Indeværende artikel gengiver de vigtig ste resultater og yderligere detaljer kan findes i Laxminarayan et al. [1]. Ligninpartikler i maling Til forsøgene anvendte vi en epoxy novolac og en bisphenol F binder, kemisk krydsbundet med henholdsvis en alifatisk og en cyklisk alifatisk polyamin hærder. Den struktur-forstærkende komponent af kraft ligninpartikler fra nåletræer, med en gennemsnitlig partikelstørrelse på 121 µm, kom fra en svensk papirproducent. For at få en fraktion, der egner sig til brug i en malingsfilm med en tykkelse på omkring 300 µm, blev pulveret neddelt i en kuglemølle og sigtet. Udbyttet af den ønskede fraktion, med en gennemsnitlig partikelstørrelse på 15 µm, var omkring 40 procent. Ligninpartikler, før og efter sigtning, er vist i figur 3. Med henblik på at undersøge effekten af ligninpartikelstørrelsen, formulerede vi malinger med det komplette lignin pulver og med den fraktion, der pas serede gennem sigten. For at undgå for 18 Dansk Kemi, 105, nr. 5, 2024 -
Download PDF fil
Se arkivet med udgivelser af Dansk Kemi her
TechMedias mange andre fagblade kan læses her