Nghiên cứu chế tạo sơn epoxy chống ăn mòn sử dụng phụ gia ức chế ăn mòn nanoclay
Đồ án chuyên ngành kỹ sư polyme và compozit MỞ ĐẦU Sơn, hay chất phủ bề mặt, là một loại vật liệu được dùng để trang trí mỹ thuật hoặc bảo vệ các bề mặt vật liệu cần sơn. Tuy các loại sơn thô sơ đã được con người sử dụng từ trên 25000 năm trước, ngành công nghiệp sơn chỉ mới thực sự phát triển từ cuối thế kỷ 18 do tác động của cách mạng khoa học kỹ thuật ở châu Âu. Một trong những ứng dụng quan trọng của của sơn và màng phủ trong công nghiệp là bảo vệ các kết cấu kim loại, đặc biệt là sắt và các hợp kim, khỏi sự ăn mòn của môi trường. Ở các nước công nghiệp phát triển, chi phí bình quân cho công tác chống rỉ sét và ăn mòn kim loại thường rơi vào khoảng 4% GDP hàng năm của quốc gia. Theo ước tính, nếu không có chi phí đó, hàng năm sẽ có tới 10 - 15% lượng kim loại khai thác được bị ăn mòn, dẫn tới không sử dụng được gây lãng phí lớn cho xã hội. Tuy nhiên, hiện nay ở nước ta thì chi phí dành cho công tác này còn thấp, chủ yếu tập trung cho các phương pháp chống ăn mòn thông thường nên nhiều công trình sau vài năm sử dụng đã xuống cấp gây mất an toàn cho người sử dụng, làm tăng chi phí duy tu bảo dưỡng. Nguyên nhân của thực trạng này một phần là do nước ta còn nghèo trong khi đa phần sơn chống ăn mòn hiện nay đều phải nhập khẩu với giá thành đắt gây khó khăn cho nguồn vốn đầu tư ban đầu, bên cạnh đó nhiều loại sơn nhập khẩu được thiết kế để sử dụng trong điều kiện của nước sở tại, khi đưa sang Việt Nam gặp nhiều vấn đề không mong muốn do điều kiện thời tiết nóng ẩm, nhiều nơi có phần khắc nghiệt, làm ảnh hưởng tới quá trình đưa màng sơn lên trên bề mặt cần bảo vệ cũng như làm giảm đáng kể tuổi thọ của màng sơn. Chất tạo màng sơn phổ biến và quan trọng bậc nhất hiện nay đó là nhựa epoxy, một loại nhựa đã được nghiên cứu từ rất lâu, có ứng dụng rộng khắp trong các ngành công nghiệp. Việc đóng rắn epoxy để tạo màng sơn ở nhiệt độ thường đóng vai trò quyết định cho việc lựa chọn loại nhựa này làm chất tạo màng. Epoxy đóng rắn ở nhiệt độ thường, thường sử dụng các chất đóng rắn polyamin mạch thẳng hoặc polyamit. Tuy nhiên khi đóng rắn trong điều kiện độ ẩm cao thì phương pháp trên lại không hiệu quả vì polyamin Trang 1 Đồ án chuyên ngành kỹ sư polyme và compozit rất nhạy cảm với độ ẩm, đặc biệt là khí CO 2 , các amin chuyển hóa thành các muối cacbamat, làm sơn bị mờ đục và có độ bám dính kém trên bề mặt ẩm ướt. Một trong những phương pháp tăng tính chất cơ lý và tính bảo vệ chống ăn mòn là bổ sung nanoclay vào màng sơn[28,29]. Cùng với su hướng trên công trình này: “Nghiên cứu chế tạo sơn epoxy chống ăn mòn sử dụng phụ gia ức chế ăn mòn nanoclay”. PHẦN I: TỔNG QUAN Trang 2 Đồ án chuyên ngành kỹ sư polyme và compozit I. ĂN MÒN KIM LOẠI [1] 1. Định nghĩa về sự ăn mòn kim loại và cơ chế của quá trình ăn mòn kim loại Ăn mòn kim loại là sự phá hủy tự phát của kim loại gây ra bởi các quá trình hóa học hoặc điện hóa học xảy ra trên bề mặt kim loại khi kim loại tiếp xúc trực tiếp với môi trường bên ngoài. Đa phần các loại kim loại đều có thể bị ăn mòn dưới tác động của điều kiện môi trường không quá khắc nghiệt, tuy nhiên dạng ăn mòn phổ biến nhất và gây nhiều thiệt hại nhất cho con người chính là sự ăn mòn của sắt cùng các hợp kim của nó mà đặc biệt là thép cacbon. Trong các dạng ăn mòn của sắt và thép, dạng có tác động tiêu cực nhất là gỉ sắt đỏ Fe 2 O 3 .nH 2 O do nó tạo thành lớp gỉ không bền và xốp, không có khả năng bảo vệ cho lớp vật liệu bên dưới khiến cho quá trình ăn mòn dễ dàng tiến sâu vào trong lòng vật liệu gây phá hủy nhanh chóng kết cấu của vật liệu. Cơ chế ăn mòn các loại kim loại khác nhau là khác nhau, phụ thuộc vào nhiều yếu tố như bản chất hóa học của kim loại, thành phần hóa học của môi trường ăn mòn, điều kiện nhiệt độ và áp suất của môi trường Tuy vậy, ta vẫn có thể chia cơ chế ăn mòn kim loại thành hai dạng chính là ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa. Quá trình ăn mòn hóa học, nói một cách đơn giản, là quá trình ăn mòn do phản ứng hóa học trực tiếp giữa kim loại với các hợp chất hóa học có trong môi trường, chủ yếu xảy ra khi vật liệu tiếp xúc trực tiếp với các chất có tính xâm thực trong môi trường khí hoặc chất lỏng không phân cực như Cl 2 , O 2 , Br 2 dạng lỏng, lưu huỳnh nóng chảy, lưu huỳnh và các hợp chất gốc sunfua lẫn trong nhiên liệu lỏng Hai hiện tượng ăn mòn hóa học phổ biến nhất là hiện tượng oxy hóa kim loại dưới tác dụng của oxy không khí ở nhiệt độ cao và hiện tượng mất cacbon ở thép cacbon. Hiện tượng mất cacbon ở thép cacbon xảy ra ở điều kiện thường dưới tác động của một số hợp chất khác nhau, khiến cho một phần cacbon trên bề mặt vật liệu đi vào môi trường tạo gradient nồng độ kéo cacbon bên trong vật liệu ra ngoài và tiếp tục thoát ra môi trường, hậu quả là hàm lượng cacbon của khối vật liệu giảm, vật liệu bị suy giảm độ cứng, độ chịu mài mòn và giới hạn đàn hồi. Fe 3 C + 1/2 O 2 → 3Fe + CO Trang 3 Đồ án chuyên ngành kỹ sư polyme và compozit Fe 3 C + CO 2 → 3Fe + 2CO Fe 3 C + H 2 O → 3Fe + CO + H 2 Ngược lại, quá trình ăn mòn điện hoá là quá trình ăn mòn gây ra bởi sự không đồng đều của các thành phần bên trong vật liệu dẫn đến một số vùng trên bề mặt trở thành anot trong khi các vùng khác trở thành catot, sự phân vùng này tạo điều kiện cho sự ăn mòn điện hóa xảy ra khi vật liệu tiếp xúc với hơi ẩm trong không khí hoặc các dung dịch có tính dẫn điện. Xét ví dụ về sự ăn mòn điện hóa thông dụng nhất là sự ăn mòn tạo gỉ sắt đỏ của thép cacbon thông thường trong môi trường khí quyển, khi đó sắt sẽ đóng vai trò anot còn cacbon sẽ đóng vai trò catot và sự ăn mòn xảy ra dưới sự có mặt của hơi ẩm. 2H 2 O → 2H + + 2OHˉ Tại anot: Fe → Fe 2+ + 2eˉ Tại catot: 2H + + 2eˉ → H 2 hoặc O 2 + 2H 2 O + 4eˉ → 4OHˉ Phản ứng tổng thể của quá trình là: 2Fe + O 2 + H 2 O → 2Fe 2+ + 4OHˉ Sau đó, dưới sự oxy hóa của oxy không khí, hydroxit sắt (II) bị oxy hóa thành gỉ sắt đỏ: 4Fe(OH) 2 + 2O 2 → 2Fe 2 O 3 .H 2 O + H 2 O 2. Phân loại các quá trình ăn mòn kim loại Có nhiều cách để phân loại các quá trình ăn mòn kim loại dựa trên các tiêu chí khác nhau, trong đó có các tiêu chí thông dụng sau đây: Theo cơ chế của sự ăn mòn: Ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa. Theo điều kiện của quá trình ăn mòn: Ăn mòn trong khí quyển, ăn mòn trong khí nóng, ăn mòn trong dung môi, ăn mòn do tiếp xúc, ăn mòn do dòng điện dò Trang 4 Đồ án chuyên ngành kỹ sư polyme và compozit Theo đặc trưng của dạng ăn mòn: Ăn mòn toàn bộ và ăn mòn cục bộ. 3. Các phương pháp chống ăn mòn kim loại Dựa theo các đặc điểm của quá trình ăn mòn kim loại, người ta đã phát triển được một số phương pháp chống ăn mòn kim loại phổ biến sau: Điều chỉnh điều kiện môi trường: Sử dụng các thiết bị, máy móc nhằm điều chỉnh các thông số của môi trường sử dụng như nhiệt độ, độ ẩm nhằm hạn chế sự ăn mòn kim loại. Đây là một phương pháp khá đơn giản và rẻ tiền nếu yêu cầu không quá cao, tuy nhiên tác dụng thu được thường không cao và không áp dụng được cho điều kiện nhúng chìm, để thu được tác dụng tốt thì chi phí lại rất cao. Sử dụng các loại hợp kim chống ăn mòn: Đưa một số loại kim loại có tính chống ăn mòn vào vật liệu nhằm làm tăng khả chống ăn mòn của vật liệu. Đây là một phương pháp tiện dụng và cho hiệu quả cao, tuy nhiên hợp kim thu được thường khó gia công và có giá thành cao hơn nhiều so với vật liệu thông thường. Phương pháp bảo vệ điện hóa: Sử dụng một kim loại có tính khử mạnh, thường là kẽm, làm vật hi sinh chịu ăn mòn để bảo vệ vật liệu kim loại khác. Đây là một phương pháp đơn giản và tiện dụng, cho hiệu quả cao nhưng yêu cầu tính toán lắp đặt ban đầu chính xác và có sự kiểm tra bảo dưỡng thường xuyên, thường chỉ áp dụng cho các công trình nhúng chìm trong nước. Phương pháp che phủ bề mặt: Phủ lên bề mặt kim loại một lớp vật liệu khác như sơn, dầu mỡ, chất dẻo hoặc một kim loại khác nhằm ngăn cách vật liệu với môi trường. Đây là một phương pháp tiện dụng và rẻ tiền, cho sự bảo vệ toàn diện nhưng yêu cầu phải được thực hiện theo đứng một số quy trình nhất định để đạt được hiệu quả mong muốn và khá nhạy cảm với các khuyết tật, do vậy cần phân tích cẩn thận trước khi sử dụng. 4. Cơ chế bảo vệ kim loại của màng sơn Trang 5 Đồ án chuyên ngành kỹ sư polyme và compozit Màng sơn, do là một loại tác nhân che phủ bề mặt, có tác dụng bảo vệ cơ bản là tạo thành một lớp màng ngăn cách giữa bề mặt vật liệu và các tác nhân gây ăn mòn của môi trường. Trên thực tế, tất cả các loại màng sơn đều ít nhiều thể hiện khả năng bảo vệ này, tuy nhiên nếu xét một màng sơn đơn với độ dày bình thường thì tác dụng bảo vệ này là không đáng kể do nó không thể ngăn cản hoàn toàn các tác nhân xâm thực di chuyển qua để tiếp xúc với bề mặt vật liệu, đặc biệt là các tác nhân có kích thước bé như O 2 hay ẩm trong không khí. Tuy nhiên, trong trường hợp ăn mòn điện hóa, các màng sơn không chỉ đóng vai trò là một lớp ngăn cách đơn thuần mà chúng còn đóng vai trò là một điện trở, ngăn cản sự dịch chuyển của ionkim loại như Fe 2+ thoát ra khỏi bề mặt vật liệu, do đó cản trở quá trình ăn mòn điện hóa của vật liệu. Hai tác dụng bảo vệ này của màng sơn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: Bản chất của chất tạo màng: Các chất tạo màng có khả năng tạo thành cấu trúc đặc khít có khả năng ngăn cản tốt sự dịch chuyển của các phân tử chất qua nó, tuy nhiên cấu trúc càng đặc khít thì lớp màng tạo thành lại càng có xu hướng giòn, dễ bị phá hủy gây mất khả năng bảo vệ. Bên cạnh đó, bản chất của chất tạo màng còn ảnh hưởng tới khả năng bám dính của màng sơn lên trên bề mặt cần bảo vệ, ảnh hưởng nhiều tới khả năng bảo vệ của màng sơn. Các thành phần phụ gia, chất độn, bột màu: Sự hiện diện của các thành phần này trong màng sơn có thể giúp làm tăng khả năng cản trở của màng sơn. Độ dày của lớp màng sơn: Màng sơn càng dày càng có khả năng cản trở tốt, tuy nhiên khi độ dày màng sơn tăng thì chi phí cũng tăng theo, đồng thời nhiều yếu tố kỹ thuật khác cũng bị ảnh hưởng. Bề mặt cần bảo vệ: Mức độ sạch sẽ của bề mặt cần bảo vệ cũng như độ ẩm của môi trường khi tiến hành sơn đóng vai trò quan trọng tới khả năng bám dính của màng sơn lên trên bề mặt cần bảo vệ, do vậy ảnh hưởng nhiều tới khả năng bảo vệ của màng sơn. Trang 6 Đồ án chuyên ngành kỹ sư polyme và compozit Bên cạnh hai khả năng bảo vệ chung nói trên, một màng sơn còn có thể cung cấp các khả năng bảo vệ khác phụ thuộc vào thành phần của sơn, bao gồm: Sử dụng một kim loại khác có tính khử mạnh đóng vai trò anot thay thế cho kim loại cần bảo vệ. Trong công nghệ sơn và màng phủ, bột kẽm là một loại bột màu có khả năng bảo vệ điện hóa rất tốt, được ứng dụng nhiều trong sơn chống ăn mòn. Bột kẽm kim loại có tác dụng như một anot thay thế, đóng vai trò chất hi sinh cho bề mặt kim loại cần bảo vệ. Sản phẩm ăn mòn của kẽm tạo thành một lớp bảo vệ thứ cấp giúp ngăn chặn các tác nhân ăn mòn từ môi trường đi qua lớp màng, giúp duy trì lâu dài khả năng bảo vệ của bột kẽm. Bên cạnh bột kẽm, người ta còn có thể sử dụng bột nhôm, tuy nhiên tác dụng bảo vệ điện hóa của nó chỉ thực sự đáng kể khi lớp màng sơn bị tổn thương. Sử dụng các loại bột màu có tác dụng làm dày thêm hoặc hoàn thiện lớp màng oxit trên bề mặt cần bảo vệ, giúp bảo vệ bề mặt này khỏi các tác nhân ăn mòn điện hóa. Chúng có thể là các loại bột màu thụ động chỉ có tác dụng che phủ đơn thuần như TiO 2 hay Fe 2 O 3 , hoặc các loại bột màu thụ động hóa có khả năng tạo muối không tan với ion kim loại sinh ra do quá trình điện hóa như kẽm photphat, kẽm cromat hay kẽm molybdat. II. SƠN EPOXY [2] Sơn là một hệ gồm có nhiều thành phần: chất tạo màng, chất đóng rắn (với hệ sơn hai thành phần), bột màu và bột độn, dung môi, phụ gia.[10] II.1 NHỰA EPOXY Nhựa epoxy là một nhóm các hợp chất cao phân tử có chứa nhiều hơn một nhóm thế epoxy trên mạch đại phân tử. Ngoài tên epoxy, nhóm thế này còn có các tên gọi khác như nhóm epoxit, nhóm oxiran hay nhóm ethoxylin. Nhóm epoxy là một nhóm thế có độ hoạt Trang 7 Đồ án chuyên ngành kỹ sư polyme và compozit động hóa học rất cao mà nguyên nhân là do sức căng lớn của liên kết vòng ba cạnh cũng như độ phân cực của liên kết C–O cộng hóa trị: Một cách chặt chẽ, nhựa epoxy chỉ được dùng để chỉ các oligome hay các monome chứa các nhóm epoxy chưa khâu mạch. Tuy nhiên, trên thực tế, nhựa epoxy còn được dùng để chỉ các hệ epoxy đã đóng rắn, là các hệ bao gồm các đại phân tử có phân tử có phân tử khối lớn, chứa rất ít hoặc hoàn toàn không chứa nhóm epoxy. Đa phần các loại nhựa epoxy thương phẩm đều được tổng hợp từ phản ứng cộng hợp tách loại hydro clorua giữa epiclohydrin với một hợp chất chứa ít nhất hai nguyên tử hydro linh động. Các sản phẩm nhựa epoxy tổng hợp từ epiclohydrin còn được gọi là các loại nhựa epoxy nhóm glycidyl. Monome cùng tham gia phản ứng với epiclohydrin có thể là các amino phenol, các monoamin và diamin, các imit và amit dị vòng, các diol và polyol mạch thẳng, các axit béo không no, các hợp chất đa nhân phenol, Trong số đó, nhựa epoxy của bisphenol A, hay nhựa diglycidyl ete của bisphenol A – nhựa DGEBA, được sử dụng rộng rãi nhất, chiếm tới hơn 75% thị phần nhựa epoxy do giá cả phải chăng và tính chất đáp ứng tốt các yêu cầu sử dụng. Trang 8 Đồ án chuyên ngành kỹ sư polyme và compozit Bên cạnh đó, nhựa epoxy còn có thể được tổng hợp thông qua phản ứng epoxy hóa các hợp chất dien sử dụng các loại peraxit. Nhựa epoxy khi chưa đóng rắn là loại nhựa nhiệt dẻo không màu hoặc có màu vàng sáng. tuỳ vào khối lượng phân tử mà có thể tồn tại ở các dạng : - Lỏng : Khối lượng phân tử M nhỏ hơn 450 - Đặc : khối lượng phân tử M từ 450 đến 800 - Rắn : Khối lượng phân tử M lớn hơn 800 Nhựa epoxy tan tốt trong các dung môi hữu cơ như : xeton, hydrocacbon clo hoá, dioxan, axetat… nhưng không tan trong các hydrocacbon mạch thẳng (xăng, white spirit…). Là phân tử có cực nên nhựa epoxy có khả năng phối trộn tốt với các loại nhựa khác như phenol – fomandehyt, polyeste, polysunfit… Nhựa epoxy có hai nhóm chức hoạt động là nhóm epoxy và nhóm hydroxyl. Tuỳ khối lượng phân tử mà nhóm chức nào sẽ chiếm ưu thế. Nhựa epoxy có khối lượng phân tử thấp ( M<1200) nhóm epoxy chiếm ưu thế, nhựa có khối lượng phân tử lớn ( M>3000) nhóm hydroxyl chiếm ưu thế. Vòng epoxy có tính phân cực và sức căng vòng lớn, do đó nó dễ dàng bị phá vỡ và tham gia vào nhiều loại phải ứng, đặc biệt với các tác nhân nucleophil. Đối với các tác nhân electrophil, phản ứng xảy ra khi có mặt xúc tác proton, nhóm hydroxyl hoạt động kém hơn nhóm epoxy nên phản ứng phải tiến hành trong điều kiện nhiệt độ cao hoặc có xúc tác. Các thông số quan trọng của nhựa epoxy - Hàm lượng nhóm epoxy ( HLE) : Trọng lượng nhóm epoxy có trong 100g nhựa. - Đương lượng nhóm epoxy (DLE): Lượng nhựa tính theo gam chứa 1 đương lượng oxy epoxy. - Giá trị epoxy (GTE): Số đương lượng oxy epoxy có trong 100g nhựa. Hàm lượng oxy epoxy GTE = Trang 9 Đồ án chuyên ngành kỹ sư polyme và compozit 16 Hàm lượng oxy epoxy = .16 43 HLE - Quan hệ giữa các thông số: DLE= 100 GTE HLE = 100.43 DLE - Khối lượng phân tử nhóm epoxy : 43 Nhựa epoxy có độ cứng, tuổi thọ, độ bền hoá học, cơ học cao, khả năng chịu nhiệt độ cao tốt hơn nhiều loại nhựa nhiệt rắn khác nên được ứng dụng trong các loại sơn, màng phủ chất lượng cao, keo dán, lót trong các loại bể chứa, tàu thuyền, làm bảng điện… Nhựa epoxy sau khi đóng rắn có nhiều đặc tính tốt nổi bật như: khả năng bám dính tốt với nhiều loại vật liệu, bền hoá học, bền cơ học, độ bền nhiệt, cách điện cao. Tính chất của sản phẩm epoxy phụ thuộc vào việc sử dụng chất đóng rắn, do đó việc lựa chọn chất đóng rắn cho nhựa epoxy cần phải giải quyết tuỳ theo từng trường hợp cụ thể. [11, 12] II.1.2 Các thông số chính của nhựa epoxy chưa đóng rắn Trên thực tế, các loại epoxy thương phẩm không chỉ chứa một thành phần epoxy mà còn chứa nhiều chất khác như các loại phụ gia, chất độn Do vậy, việc xác định các thông số của nhựa epoxy là hết sức quan trọng để xác định loại nhựa epoxy phù hợp cho từng ứng dụng cũng như quá trình gia công cho loại nhựa đó. Việc sử dụng các thông số khác nhau phải phù hợp với từng loại nhựa khác nhau nhằm đánh giá tốt nhất tính chất cũng như khả năng gia công của loại nhựa đó. Đương lượng epoxy: Đương lượng epoxy EEW là một trong những thông số quan trọng nhất của nhựa epoxy, được định nghĩa là số gram nhựa epoxy chứa 1 gram gốc epoxy. Thông số này được sử dụng để tính toán lượng chất đóng rắn phù hợp trong quá trình đóng rắn dựa trên cơ sở phản ứng với gốc epoxy. Trang 10 [...]... số ứng dụng nổi bật của phụ gia nano được liệt kê trong Bảng 1 Bảng 1 Một số ứng dụng nổi bật của phụ gia nano Tính chất được tăng cường của màng sơn Phụ gia nano Khả năng kháng khuẩn CuO, TiO2, ZnO Khả năng chống thấm khí Nanoclay Khả năng chống ăn mòn Nanoclay, boemit Khả năng dẫn điện và giải tỏa điện tích ITO, ATO, SnO2 Khả năng chống cháy và chịu nhiệt Nanoclay Khả năng hấp thụ hay phản xạ tia... (không phân cực), các phụ gia này cũng thể hiện tính chất hoạt động bề mặt, hay nói một cách khác là chúng không chỉ ổn định phân tán bột màu, mà chúng còn có chức năng của phụ gia thấm ướt Một số loại phụ gia phân tán thường được sử dụng o Texaphor: phụ gia phân tán của ức o Disperbyk: Phụ gia phân tán của hãng BYK của ức o Anti-Terra: Phụ gia phân tán của hãng BYK của ức 4.2 Phụ gia cải thiện sự thấm... nhiệt, đồng thời có khả năng tạo thành các khuyết tật trong lòng sản phẩm, tạo thành ứng suất nội gây phá hủy vật liệu trong quá trình sử dụng II.2 SƠN EPOXY II.2.1 Ứng dụng của nhựa epoxy trong lĩnh vực sơn và màng phủ [2] Ứng dụng trong sơn và màng phủ là ứng dụng chiếm tỷ trọng tiêu thụ nhựa epoxy cao nhất trong số các ứng dụng của nhựa epoxy do nhựa epoxy có khả năng đóng rắn để tạo thành lớp màng phủ... phá huỷ Một số loại phụ gia chống tạo bọt hay được sử dụng: o o o Dehydran: Phụ gia chống tạo bọt của Mỹ FOAMASTER PD1: Phụ gia chống tạo bọt (dầu khoáng)- Trung Quốc Chất phá bọt không chứa silicon PB4 của hãng BYK 4.5 Chất chống sa lắng [4, 5] Trang 27 Đồ án chuyên ngành kỹ sư polyme và compozit Cải thiện sự lưu biến nhằm ngăn chặn sự sa lắng của bột màu khi bảo quản sơn Có tác dụng như chất hoạt... ánh sáng tới Khả năng tăng cường của các loại phụ gia nano có thể tiếp tục được cải thiện thông qua việc sử dụng bổ sung phụ gia hoạt động bề mặt polysiloxan hoặc biến tính bề mặt phụ gia nano bằng polysiloxan Khi được biến tính, nano silica có thể đạt được khả năng tăng cường ngang với nano alumina mà không gây ảnh hưởng tới tính chính quang học của màng sơn 1 Khả năng chống ăn mòn và chống thẩm khí... trên các bề mặt cần sơn Trang 24 Đồ án chuyên ngành kỹ sư polyme và compozit chứa nhiều tạp chất, phụ gia nhóm florin được sử dụng nhằm tăng cường khả năng thấm ướt để bù lại sức căng bề mặt sinh ra bởi tạp chất 4.3 Phụ gia lưu biến [4] Tính lưu biến là một tính chất quan trọng của hỗn hợp sơn Khi lưu kho, hỗn hợp sơn cần phải có độ nhớt cao để chống lắng còn khi sử dụng, hỗn hợp sơn lại cần phải có... cũng như khả năng sử dụng đa dạng, sơn epoxy được sử dụng trong nhiều lĩnh vực trong đó nổi bật là: Trang 17 Đồ án chuyên ngành kỹ sư polyme và compozit Sơn hàng hải và sơn thiết bị công nghiệp: Khả năng chịu hóa chất, chịu ăn mòn và chịu ma sát tốt của màng phủ epoxy đã khiến cho màng phủ epoxy được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực hàng hải và thiết bị công nghiệp do giúp kéo dài thời gian giữa các... trong suốt và độ mềm dẻo của màng sơn cũng bị suy giảm một cách đáng kể Những vấn đề này có thể được giải quyết dễ dàng thông qua việc sử dụng phụ gia nano Do có kích thước nhỏ, các hạt phụ gia nano có thể tăng cường khả năng chống trầy xước và chịu mài mòn trong khi ít gây ảnh hưởng tới các tính chất khác của màng sơn Hai loại phụ gia nano thông dụng nhất trong ứng dụng này là nano silica và nano alumina... bảo vệ vật liệu bên dưới của màng sơn Tính chất này của màng sơn có thể được tăng cường bằng cách tăng mức độ khâu mạng của màng sơn, tuy nhiên khi đó thì màng sơn lại mất đi độ mềm dẻo, giảm khả năng chịu va đập cũng như khả năng chống lưu dấu vân tay Một hướng đi khác là bổ sung các loại chất độn cứng nhằm tăng khả năng chống chịu của màng sơn, tuy nhiên khi sử dụng các loại chất độn cỡ micron thì... gia cho các ứng dụng sơn và màng phủ Nhiều nghiên cứu đã được tiến hành nhằm ứng dụng vật liệu nano vào sản xuất sơn và màng phủ Tùy thuộc vào bản chất của vật liệu nano mà khả năng tăng cường các tính chất của chúng đối với màng sơn là khác nhau, do vậy người ta có thể sử dụng các loại vật liệu nano khác nhau để đáp ứng những yêu cầu về tính chất xác định của màng sơn Một số ứng dụng nổi bật của phụ . công trình này: Nghiên cứu chế tạo sơn epoxy chống ăn mòn sử dụng phụ gia ức chế ăn mòn nanoclay . PHẦN I: TỔNG QUAN Trang 2 Đồ án chuyên ngành kỹ sư polyme và compozit I. ĂN MÒN KIM LOẠI [1] 1 mòn: Ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa. Theo điều kiện của quá trình ăn mòn: Ăn mòn trong khí quyển, ăn mòn trong khí nóng, ăn mòn trong dung môi, ăn mòn do tiếp xúc, ăn mòn do dòng điện dò Trang. dạng ăn mòn: Ăn mòn toàn bộ và ăn mòn cục bộ. 3. Các phương pháp chống ăn mòn kim loại Dựa theo các đặc điểm của quá trình ăn mòn kim loại, người ta đã phát triển được một số phương pháp chống ăn