lu.se

Fuktcentrum

Lunds Tekniska Högskola

Denna sida på svenska This page in English

Alkalisk hydrolys av polymerer i kontakt med cementbaserade material

Lars Wadsö, Byggnadsmaterial LTH

I ett grundläggande projekt finansierat av FORMAS studerar jag hastigheten hos polymerhydrolys i alkaliska miljöer; det är denna process som populärt kallas ”förtvålning” och som ger upphov till elak lukt i t ex golvkonstruktioner. Även om hydrolys är en vanligt förekommande typ av reaktion – det är t ex till stor del hydrolys som bryter ner komposterbara polymerer – så är risken för hydrolys särskilt stor i kontakt med betong och andra alkaliska (basiska) material. Målet med projektet är att utveckla en metod att bedömma hur känsliga olika polymerer eller material innehållande polymerer är för alkalisk hydrolys.

Mätmetoden som jag använder är isoterm kalorimetri, dvs mätning av värmeutveckling från hydrolysprocessen. Detta är en ren laboratoriemetod, men den ger unik insikt i hur reaktionshastigheten beror på pH, temperatur och andra faktorer. Hitills har enkla polymerer och polymersystem studerats för att validera metoden. Exempel på polymerer som är lätthydrolyserade i alkalisk miljö är poly(vinylactetat) (PVAc, vitt trälim), poly(mjölksyra) (PLA, nedbrytbara förpackningar) samt dispersionsakrylater som butylakrylat (golvlim, dispersionsfärger).

Jag kommer nu att gå vidare med att titta på mer komplicerade system. Ett exempel på detta är olika typer av armering för betongkonstruktioner eller för lagning av betongkonstruktioner. Dessa består av fiberarmering (kolfiber, glasfiber) inbakad i en polymermatris och funktionen av denna kräver att både armeringen och matrisen är opåverkade av t ex hydrolys. Framförallt bör funktionen vara känslig för om nedbrytning sker i kontaktskiktet mellan armering och matris.

I figuren ses ett exempel på hur hydrolyshastigheten hos en polymer (i detta fall en snabbt bio-nedbrytbar plast) varierar med tiden. Den kalorimetriska metoden är intressant eftersom den direkt ger antalet hydrolysreaktioner per tidsenhet i ett prov. Eftersom man normalt vet ungefär hur många möjliga platser i en molekylstruktur som kan hydrolyseras så ger den kalorimetriska mätningen direkt hur stor andel av hydrolysen som har skett.

Sidansvarig: