Nghiên cứu chế tạo sơn chống ăn mòn không dung môi hữu cơ trên cơ sở nhựa epoxy có phụ gia nano

Nghiên cứu này đã giới thiệu kết quả đánh giá ảnh hưởng của hàm lượng chất tạo màng, bột màu, các loại phụ gia phân tán, phụ gia chống tạo bọt, đặc biệt là phụ gia nano trong chế tạo hệ sơn lót chống ăn mòn không dung môi hữu cơ trên cơ sở chất tạo màng epoxy. Kết quả thử nghiệm tính năng cơ lý, thử nghiệm điện hóa và thử nghiệm gia tốc thời tiết cho thấy sơn lót không dung môi chế tạo được có các tính chất cơ học và khả năng chống ăn mòn cao, đáp ứng yêu cầu quy định cho sơn bảo vệ thép tuổi thọ cao (theo TCVN 8789:2011).
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu chế tạo sơn chống ăn mòn không dung môi hữu cơ trên cơ sở nhựa epoxy có phụ gia nano THE INTERNATIONAL CONFERENCE ON MARINE SCIENCE AND TECHNOLOGY 2016 Nghiên cứu chế tạo sơn chống ăn mòn không dung môi hữu cơ trên cơ sở nhựa epoxy có phụ gia nano Study of free organic solvents anti-corrosion paint from epoxy resins with additives nano Nguyễn Thị Bích Thủy1, Lê Ngọc Lý1, Ngô Thị Hồng Quế1, Nguyễn Mạnh Hà , Nguyễn Thị Mỹ Trang1, Trần Quang Vĩnh2 1 1 Trường Đại học Công nghệ Giao thông Vận tải, thuygiaothong@gmail.com 2 Công ty Cổ phần Nghiên cứu & Phát triển công nghệ GTVT (TTRD) Tóm tắt Nghiên cứu này đã giới thiệu kết quả đánh giá ảnh hưởng của hàm lượng chất tạo màng, bột màu, các loại phụ gia phân tán, phụ gia chống tạo bọt, đặc biệt là phụ gia nano trong chế tạo hệ sơn lót chống ăn mòn không dung môi hữu cơ trên cơ sở chất tạo màng epoxy. Kết quả thử nghiệm tính năng cơ lý, thử nghiệm điện hóa và thử nghiệm gia tốc thời tiết cho thấy sơn lót không dung môi chế tạo được có các tính chất cơ học và khả năng chống ăn mòn cao, đáp ứng yêu cầu quy định cho sơn bảo vệ thép tuổi thọ cao (theo TCVN 8789:2011). Đặc biệt sơn không dung môi có khả năng thân thiện môi trường cao nên việc áp dụng loại sơn này cho bảo vệ kết cấu thép trong xây dựng công trình và phương tiện giao thông vận tải trong tương lai là rất cần thiết. Từ khóa: Sơn chống ăn mòn, không dung môi hữu cơ, chất tạo màng epoxy, phụ gia nano. Abstract This study shows the evaluation result of the influence of binder content, pigments, dispersed additives, anti-foam additives, especially nano additives on the production of free organic solvent anti-corrosion primer systems on the basic of the epoxy binder. The results of the mechanical feature, electrochemical and weather acceleration tests showed that the solvent primers manufactured have high mechanical properties and corrosion resistance, which fulfils the requirements for the high life span coating in terms of steel structure protection (following the Vietnam Standard No. 8789:2011). Especially, the free solvent primers are environmentally friendly, therefore, the application of this kind of primers in the protection of steel structures in construction and means of transportation in the future is essential. Keywords: Anti-corrosion coatings, free organic solvent, epoxy binder, nano additives. 1. Mở đầu Sơn epoxy không dung môi thường được chế tạo từ các loại nhựa epoxy có khối lượng phân tử thấp tồn tại ở dạng lỏng trong điều kiện thường. Loại nhựa epoxy được sử dụng phổ biến là diglyxydylete bisphenol A (DGEBA) được tổng hợp từ epyclohydrin và Bisphenol A. Ngoài ra loại nhựa diglyxydyl bisphenol F với một số tính chất tốt hơn cũng thường được sử dụng kết hợp với DGEBA. Hệ sơn epoxy không dung môi thường được đóng rắn bằng phản ứng cộng hợp với các hợp chất amin do có độ nhớt thấp và có thể phản ứng ở điều kiện thường. Chất đóng rắn giữ vai trò quyết định đối với khả năng phản ứng, thời gian khô cũng như tính chất của hệ sơn. Một thành phần quan trọng khác trong sơn epoxy không dung môi là chất pha loãng hoạt tính. Chất pha loãng hoạt tính là các hợp chất chứa nhóm epoxy có khối lượng phân tử thấp có khả năng phản ứng với các chất đóng rắn. Chất pha loãng không chỉ có vai trò giảm độ nhớt của sơn, mà còn ảnh hưởng lớn đến các tính chất của màng sơn [1-5]. HỘI NGHỊ QUỐC TẾ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ HÀNG HẢI 2016 120 THE INTERNATIONAL CONFERENCE ON MARINE SCIENCE AND TECHNOLOGY 2016 Tuy nhiên, để có được màng sơn với tính chất cơ lý tốt thì việc lựa chọn phụ gia, bột màu, bột độn là rất cần thiết. Trong công trình nghiên cứu này, ảnh hưởng của phụ gia, bột màu, bột độn đến tính chất của màng phủ epoxy không dung môi đã được khảo sát. 2. Thực nghiệm và phương pháp nghiên cứu 2.1. Hóa chất - Nhựa epoxy epykote 828 của hãng Hexxon có hàm lượng nhóm epoxy 5260 - 5420 mmol/kg, khối lượng nhựa chứa 1 gam nhóm epoxy là 184 - 190g, độ nhớt ở 250C là 12 -14 Pas. - Ankamin A: amin mạch vòng no biến tính; Đương lượng hydro: 95 (g/mol). Độ nhớt: 30 - 70 (cP); Sản xuất tại Mỹ. - Epodil A: chất pha loãng epoxy đơn chức. Đương lượng Epoxy: 270 - 300 (g/mol). Độ nhớt: 5 - 10 (cP); Sản xuất tại Mỹ. - Epodil B: chất pha loãng epoxy đơn chức. Đương lượng Epoxy: 140 - 165 (g/mol). Độ nhớt: 1.2 - 1.8 (cP). Sản xuất tại Mỹ. - Bột màu: + Bột màu Heucophos: bột màu ức chế ăn mòn trên cơ sở hỗn hợp các muối p ...