Roy Kienle
Roy H. Kienle (1896–1957) oli yhdysvaltalainen polymeerikemisti ja tuotekehittäjä. Yhdessä Wallace Carothersin kanssa häntä pidetään polymeerikemian isänä.
Kienle oli American Cyanamid Corporationin tutkimuspäällikkö. Hän tutki mahdollisuutta korvata öljypohjaiset maalien sideaineet niiden hitaan kuivumisajan, heikon säänkestävyyden ja itsesyttymisvaaran vuoksi synteettisillä hartseilla. Hänen tutkimuksensa johtivat alkydipohjaisten hartsien keksimiseen.
Alkydihartsit koostuvat moniarvoisesta alkoholista, kuten glyserolista tai pentaerytritolista, rasvahaposta ja kaksoissidoksen sisältävästä verkkoutumisagentista, kuten styreenistä. Kovettuessaan rasvahappoihin sitoutuneet verkkoutumisagentit ja niiden kaksoissiddokset aukeavat ilman hapen, ja molekyylit verkkoutuvat keskenään, muodostaen makromolekyylin (kertamuovin), johon pigmenttiaineet ja täyteaineet jäävät kiinni.
Alkydipohjaiset maalit merkitsivät maaliteollisuudessa vallankumousta: ensimmäistä kertaa oli mahdollisuus valmistaa nopeasti ja tasaisesti kuivuva, kemiallisesti kovettuva lakka tai maali, jolla oli hyvät sitkeys- ja säänkesto-ominaisuudet. Nykypäivänä suuri osa maaliteollisuuden valmistamista maaleista on alkydipohjaisia.
Kienle tutki ja kehitti aktiivisesti pinnoitteita aina vuoteen 1955 saakka. Kienle kuoli tupakoinnin aiheuttamaan keuhkosyöpään.
Lyijymönjää antiikista nykypäivään
Antiikin ajoista asti tunnetun lyijymönjän Pb3O4 tehokkuus korroosionestopigmenttinä perustuu aineen kemialliseen, sähkökemialliseen ja mekaaniseen ruosteenestokykyyn.
Kemiallisesti lyijymönjä reagoi öljyn ja öljypitoisten sideaineiden kanssa muodostaen lyijysaippuoita. Samalla se neutraloi maalikalvon vanhetessa syntyvät happamat, metallille vaaralliset hajoamistuotteet lyijysaippuoiksi. Lyijysaippuat toimivat inhibiitteinä.
Tämän selityksen mukaan lyijymönjä olisi tehokas vain sellaisissa hapettumalla kuivuvissa sideaineissa, joissa voi tapahtua saippuan muodostusta. Kokemuksen mukaan lyijymönjä vaikuttaa kuitenkin myös saippuoitumattomissa sideaineissa. Lyijymönjäkalvon mönjässä tapahtuu kemiallisia ja sähkökemiallisia reaktioita, jotka johtavat sekä katodiseen että anodiseen alueeseen muodostuvien suojakerrosten syntymiseen sideaineesta riippumatta. Tästä syystä lyijymönjää käytettiin 1950-luvulla jopa epoksimaalien korroosionestopigmenttinä.
Lyijymönjä pystyy reagoimaan kloridien ja sulfaattien kanssa muodostaen niukkaliukoisia lyijysulfaatteja ja -klorideja. Tämän vuoksi lyijymönjämaaleja on voitu käyttää myös osittain ruosteisten pintojen maalaukseen.
Lyijymönjän ominaispaino on n. 9 kg/l, joten ns. puhtaat lyijymönjämaalit olivat painavia. Maalatun pinnan vedenkestävyys oli huono, joten sen suojaksi oli aina siveltävä pintamaali, jotta korroosionesto-ominaisuudet säilyisivät.
Lyijymönjästä oli 1940-luvun lopulla pulaa, koska jälleenrakennus oli kiihkeää. Tuolloin keksittiin monipigmenttilyijymönjämaali, jonka valmistamiseen tarvittiin vain 40 % lyijymönjää perinteisiin ruosteenestomaaleihin verrattuna. Myös säänkesto oli moninkertainen tavanomaisiin lyijymönjämaaleihin verrattuna.
Lyijymönjämaaleja ja sinkkikromaattipitoisia maaleja ei enää käytetä kuin erikoistapauksissa niiden aiheuttamien ympäristöhaittojen ja terveysriskien vuoksi.
Antiikin ajoista asti tunnetun lyijymönjän Pb3O4 tehokkuus korroosionestopigmenttinä perustuu aineen kemialliseen, sähkökemialliseen ja mekaaniseen ruosteenestokykyyn.
Kemiallisesti lyijymönjä reagoi öljyn ja öljypitoisten sideaineiden kanssa muodostaen lyijysaippuoita. Samalla se neutraloi maalikalvon vanhetessa syntyvät happamat, metallille vaaralliset hajoamistuotteet lyijysaippuoiksi. Lyijysaippuat toimivat inhibiitteinä.
Tämän selityksen mukaan lyijymönjä olisi tehokas vain sellaisissa hapettumalla kuivuvissa sideaineissa, joissa voi tapahtua saippuan muodostusta. Kokemuksen mukaan lyijymönjä vaikuttaa kuitenkin myös saippuoitumattomissa sideaineissa. Lyijymönjäkalvon mönjässä tapahtuu kemiallisia ja sähkökemiallisia reaktioita, jotka johtavat sekä katodiseen että anodiseen alueeseen muodostuvien suojakerrosten syntymiseen sideaineesta riippumatta. Tästä syystä lyijymönjää käytettiin 1950-luvulla jopa epoksimaalien korroosionestopigmenttinä.
Lyijymönjä pystyy reagoimaan kloridien ja sulfaattien kanssa muodostaen niukkaliukoisia lyijysulfaatteja ja -klorideja. Tämän vuoksi lyijymönjämaaleja on voitu käyttää myös osittain ruosteisten pintojen maalaukseen.
Lyijymönjän ominaispaino on n. 9 kg/l, joten ns. puhtaat lyijymönjämaalit olivat painavia. Maalatun pinnan vedenkestävyys oli huono, joten sen suojaksi oli aina siveltävä pintamaali, jotta korroosionesto-ominaisuudet säilyisivät.
Lyijymönjästä oli 1940-luvun lopulla pulaa, koska jälleenrakennus oli kiihkeää. Tuolloin keksittiin monipigmenttilyijymönjämaali, jonka valmistamiseen tarvittiin vain 40 % lyijymönjää perinteisiin ruosteenestomaaleihin verrattuna. Myös säänkesto oli moninkertainen tavanomaisiin lyijymönjämaaleihin verrattuna.
Lyijymönjämaaleja ja sinkkikromaattipitoisia maaleja ei enää käytetä kuin erikoistapauksissa niiden aiheuttamien ympäristöhaittojen ja terveysriskien vuoksi.
Jauhemaalit ja nauhapinnoitteet säästävät ympäristöä
Jauhemaalit tulivat markkinoille 1960-luvun lopussa, ja Suomessa niiden valmistus alkoi v. 1971.
Coil coating, teräs- ja alumiiniohutlevyjen automaattinen linjamaalaus, aloitettiin Yhdysvalloissa 1950-luvun alussa. Prosessi on nopea, ympäristöä vähän kuormittava ja edullinen, ja sillä saadaan aikaan tasaista, korkeaa laatua. Menetelmän keksi alunperin Josef I. Hunter v. 1936.
Suomessa Rautaruukki aloitti nauhapinnoituksen v. 1977, jolloin suomalaisilla maalitehtailla oli valmius toimittaa tuotteita tähän tarkoitukseen. Tikkurila aloitti Suomessa ensimmäisenä nauhapinnoitteiden valmistuksen v. 1978. Tuote oli edelleenkin valikoimassa oleva PVDF- eli Kynar 500 -pinnoite.
Jauhemaalit tulivat markkinoille 1960-luvun lopussa, ja Suomessa niiden valmistus alkoi v. 1971.
Coil coating, teräs- ja alumiiniohutlevyjen automaattinen linjamaalaus, aloitettiin Yhdysvalloissa 1950-luvun alussa. Prosessi on nopea, ympäristöä vähän kuormittava ja edullinen, ja sillä saadaan aikaan tasaista, korkeaa laatua. Menetelmän keksi alunperin Josef I. Hunter v. 1936.
Suomessa Rautaruukki aloitti nauhapinnoituksen v. 1977, jolloin suomalaisilla maalitehtailla oli valmius toimittaa tuotteita tähän tarkoitukseen. Tikkurila aloitti Suomessa ensimmäisenä nauhapinnoitteiden valmistuksen v. 1978. Tuote oli edelleenkin valikoimassa oleva PVDF- eli Kynar 500 -pinnoite.
