Nghiên cứu chế tạo sơn trong suốt điện từ trên cơ sở nhựa acrylic polyol dùng để bảo vệ ra đa

Bài viết trình bày kết quả nghiên cứu sơn trong suốt điện từ chế tạo trên cơ sở chất tạo màng nhựa acrylic polyol kết hợp với 2,5% nanosilica biến tính, 1,5 % chất hấp thụ tia UV Tunivin 292 cùng một số pigment. Sơn đạt độ bền cơ lý, bền môi trường tốt, độ truyền qua của sóng điện từ lên tới 99%.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu chế tạo sơn trong suốt điện từ trên cơ sở nhựa acrylic polyol dùng để bảo vệ ra đa Hóa học và Kỹ thuật môi trường NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO SƠN TRONG SUỐT ĐIỆN TỪ TRÊN CƠ SỞ NHỰA ACRYLIC POLYOL DÙNG ĐỂ BẢO VỆ RA ĐA Phạm Xuân Thạo1*, Nguyễn Văn Đồng1, Nguyễn Huy Thanh1, Nguyễn Việt Long1, Đặng Chu Tuấn2, Phạm Minh Tuấn1 Tóm tắt: Ra đa là phương tiện vô tuyến điện dùng để phát hiện và xác định vị trí của mục tiêu. Vì vậy, ra đa được sử dụng rộng rãi trong cả lĩnh vực quân sự và giao thông. Các đài ra đa thường đặt ở ngoài trời nơi có thời tiết khắc nghiệt, độ ăn mòn cao nên dễ bị bong tróc, gỉ sét. Do đó, cần có lớp sơn phủ vừa có tác dụng bảo vệ chống ăn mòn, trang trí vừa để sóng điện từ truyền qua gần như hoàn toàn. Trong bài báo này, chúng tôi trình bày kết quả nghiên cứu sơn trong suốt điện từ chế tạo trên cơ sở chất tạo màng nhựa acrylic polyol kết hợp với 2,5% nanosilica biến tính, 1,5 % chất hấp thụ tia UV Tunivin 292 cùng một số pigment. Sơn đạt độ bền cơ lý, bền môi trường tốt, độ truyền qua của sóng điện từ lên tới 99%.Từ khóa: Trong suốt điện từ; Nanosilica; Chống ăn mòn; Polyurethane. 1. MỞ ĐẦU Sơn và lớp phủ trong suốt điện từ có ứng dụng to lớn trong ngành vô tuyến, ra đa, vìvậy, chúng đã được các nhà khoa học trên thế giới quan tâm và có nhiều công trình nghiêncứu. Phòng thí nghiệm không quân Mỹ những năm 70 của thế kỉ XX đã nghiên cứu chếtạo loại vật liệu phủ bề mặt mới là nhựa đàn hồi Flo có độ ổn định nhiệt trong thời giandài. Ở tần số 9,375 GHz độ truyền qua đạt 94%, sau 6 tháng đặt ngoài trời thử nghiệm ởFlorida độ truyền qua vẫn đạt 92%, ɛ=3,77, tanδ=0,055 [1]. Tại Nga đối với lớp phủ ăngten ra đa có yêu cầu và sự chọn lựa rất kĩ càng, các mẫu lớp phủ mới cho ăng ten ra đatheo thống kê có đến 7 loại khác nhau, bao gồm sơn cao su clo hóa, sơn epoxy,… Các ăngten ra đa bắt buộc phải sử dụng sơn do Nga sản xuất [2]. Hải quân Mỹ quy định an ten rađa, vỏ bọc an ten phải sử dụng sơn phủ chuyên dùng và công nghệ thi công riêng, sơn phủthường dùng bao gồm sơn epoxy polyimide, sơn bề mặt silicone alkyd [3]. Hiện nay, cácra đa của Việt Nam chủ yếu được nhập từ Nga sử dụng các loại sơn epoxy (EP255,EP140,…) để tiến hành bảo dưỡng, sơn phủ. Tuy nhiên, các lớp sơn epoxy có nhược điểmgiòn và dễ bị mất màu, đặc biệt với môi trường khí hậu nhiệt đới và biển đảo ở nước ta [4]. Trong bài báo này, chúng tôi nghiên cứu chế tạo sơn trong suốt điện từ (TSĐT) trên cơsở nhựa acrylic polyol và có phụ gia nanosilca biến tính. Nhựa acrylic polyol với nhữngưu điểm là bền hóa chất và bền thời tiết tốt, được ứng dụng rộng rãi trong ngành côngnghiệp ôtô [5]. Nanosilica làm phụ gia cho sơn với có tác dụng làm tăng các tính năng củamàng sơn như: độ cứng cao, bền nhiệt, chống cào xước và khả năng chống ăn mòn, chốngtia UV [6, 7]. 2. THỰC NGHIỆM2.1. Hóa chất thí nghiệm - Nhựa acrylic polyol: E7331-XS-70, chỉ số hydroxyl là 100 mgKOH/g, Hãng Eternal.Đài Loan (TQ); - Desmophen A450, hàm lượng OH: 1,0%, Hãng Bayer, Đức; - Desmodur N3300, đóng rắn dạng aliphatic polyisoxyanat HDI, hàm lượng nhómNCO ~ 21.8 %, Hãng Bayer, Đức; - Sannix FA-703, dạng polyete polyol, chỉ số OH: 50 mgKOH/g, Nhật;94 P. X. Thạo, …, P. M. Tuấn, “Nghiên cứu chế tạo sơn trong suốt … dùng để bảo vệ ra đa.”Nghiên cứu khoa học công nghệ - Pigment: TiO2, Xanh G.7, Vàng Y.83, Đỏ R.170, Nhật; - Nanosilica được biến tính bằng PDMS tại Viện Hóa học – Vật liệu. - Tinuvin UV292, BASF; butylaxetat, toluen, Trung Quốc.2.2. Thiết bị Thiết bị sử dụng: Cân phân tích 3 số; Máy nghiền sơn 2 tầng; Cối nghiền bi sứ 5L; Máysiêu âm phân tán vật liệu; Thiết bị đo độ bền va đập Erichsen; Thiết bị con lắc đo độ cứngmàng sơn; Thiết bị đo độ dày màng sơn Elcometer; Thiết bị đo độ bền uốn; Tủ mù muối;Thiết bị đo tổn hao truyền qua; Máy nén khí; Súng phun sơn; Mẫu thép CT3 có kích thước75 x 150 x 0,8 mm.2.3. Chế tạo sơn trong suốt điện từ trên cơ sở nhựa acrylic polyol2.3.1. Khảo sát tỷ lệ thành phần nhựa acrylic polyol Đầu tiên sơn TSĐT được khảo sát tỉ lệ khác nhau giữa nhựa E7331 và A450 để tìm ra tỉlệ tối ưu, thành phần đơn khảo sát tiến hành theo bảng 1. Bảng 1. Khảo sát thành phần nhựa có trong sơn phủ. Mẫu M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8Nguyên liệu E7331 (g) 10 90 80 70 60 50 40 100 A450 (g) 90 10 20 30 40 50 60 0 TiO2 (g) 20,2 20,2 20,2 20,2 20,2 20,2 20,2 20,2 G.7 (g) 7,5 7,5 7,5 ...