Mẫu sơn Tính chất
M1 M2 M3 M4 M5
Thời gian khô bề mặt, phút 10 10 10 10 10 Thời gian khô hoàn toàn, giờ 12 12 12 12 12 Độ cứng tƣơng đối 0,25 0,34 0,40 0,42 0,42
Độ bền uốn dẻo, mm 3 2 2 2 3
Độ bền va đập, kg.cm 25 42,5 42,5 50 47,5
Độ bám dính, điểm kém 2 1 1 1
Từ kết quả thu đƣợc thấy rằng với lƣợng nƣớc là 2,5% cho chất tạo màng để tạo màng sơn có tính chất cơ lý tốt nhất. Nếu lƣợng nƣớc đƣa vào phản ứng thủy phân quá nhiều có thể dẫn đến sự gel hoá hệ tạo màng trong bình chứa hoặc khả năng gia công kém và sự gel hoá của hỗn hợp sơn trong thiết bị chứa. Nếu lƣợng nƣớc ít hơn lƣợng nƣớc tối ƣu, mức độ thủy phân của etyl silicat giảm, có thể dẫn đến màng sơn không đóng rắn, độ cứng kém và chất lƣợng của màng sơn kém.
3.2. Khảo sát ảnh hƣởng của hàm lƣợng chất tạo màng đến tính chất cơ lý của màng sơn lý của màng sơn
Trong thành phần của sơn, chất tạo màng là thành phần có vai trò quyết định đối với các tính chất của hệ sơn. Vì vậy, việc nghiên cứu sự ảnh hƣởng của hàm lƣợng chất tạo màng đến tính chất của màng sơn là hết sức cần thiết.
Để khảo sát ảnh hƣởng của hàm lƣợng chất tạo màng đến tính chất cơ lý của màng sơn đãn tiến hành thay đổi hàm lƣợng chất tạo màng lần lƣợt là 15, 20, 25 và 30%. Thành phần các hệ sơn với hàm lƣợng chất tạo màng khác nhau đƣợc trình bày trong bảng 3.7.
LuËn v¨n tèt nghiÖp Vò ThÞ Dung CNVL Polyme 2008 - 2010
52
Bảng 3.7. Thành phần các hệ sơn giàu kẽm với các hàm lƣợng chất tạo màng khác nhau Mẫu sơn Thành phần M-1 M-2 M-3 M-4 Chất tạo màng 15 20 25 30 Bột kẽm 60 60 60 60 Bột màu, bột độn 7,5 7,5 7,5 7,5 Phụ gia 2,5 2,5 2,5 2,5 Dung môi 15 10 5 - Tổng 100 100 100 100
Kết quả đo đạc tính chất cơ lý của màng sơn với hàm lƣợng chất tạo màng khác nhau đƣợc thể hiện trong bảng 3.8.
Bảng 3.8. Tính chất cơ lý của màng sơn
Mẫu sơn Tính chất
M-1 M-2 M-3 M-4
Thời gian khô bề mặt, phút
Tính chất kém
10 10 10
Thời gian khô hoàn toàn, giờ 12 12 12
Độ cứng tƣơng đối 0,42 0,42 0,42
Độ bền uốn dẻo, mm 3 2 3
Độ bền va đập, kg.cm 40 50 40
Độ bám dính, điểm 2 1 1
Các số liệu trong bảng trên cho thấy với hàm lƣợng chất tạo màng là 25% cho màng sơn tính chất cơ lý tốt nhất. Khi hàm lƣợng chất tạo màng quá nhiều hoặc quá ít đều có ảnh hƣởng không tốt đến tính chất cơ lý của màng sơn. Khi lƣợng chất tạo màng quá ít, khả năng tạo màng của màng sơn kém, độ bám dính của màng sơn với nền cũng bị suy giảm. Lƣợng chất tạo màng không đủ để bao quanh hết các hạt
LuËn v¨n tèt nghiÖp Vò ThÞ Dung CNVL Polyme 2008 - 2010
53
kẽm. Còn khi lƣợng chất tạo màng quá nhiều, tác dụng bảo vệ chống ăn mòn của các hạt kẽm bị suy giảm do hàm lƣợng của kẽm so với chất tạo màng giảm.
Hàm lƣợng chất tạo màng không chỉ ảnh hƣởng đến tính chất cơ lý của màng sơn mà còn ảnh hƣởng đến khả năng chống ăn mòn của nó.
Để khảo sát ảnh hƣởng của hàm lƣợng chất tạo màng đến khả năng chống ăn mòn của màng sơn đã tiến hành chế tạo các mẫu sơn trên nền thép với chiều dày 40 – 50 m và đặt phơi trong tủ mù muối 480 giờ. Kết quả thử nghiệm mù muối của các mẫu sơn sau 480 giờ đƣợc trình bày trong bảng 3.9.
Bảng 3.9. Kết quả thử nghiềm mù muối của các mẫu sơn
Mẫu sơn Gỉ tại vết rạch Gỉ tại vùng không rạch Bề rộng gỉ Mức độ Diện tích gỉ, % Mức độ
Mẫu M-2 1 8 4 7
Mẫu M-3 0.5 9 0.5 9
Mẫu M-4 3 6 2 8
Qua kết quả trong bảng trên có thể thấy mẫu M-3 có khả năng chống ăn mòn tốt nhất. Khả năng chống ăn mòn này thể hiện cả tại vết rạch lẫn vùng không bị rạch, mức độ chống ăn mòn tại cả 2 vùng của mẫu hai đều đạt mức độ 9. Khi tăng hay giảm hàm lƣợng chất tạo màng, khả năng chống ăn mòn của màng sơn đều giảm. Mẫu M-2 có khả năng chống ăn mòn tại vết rạch khá tốt, đạt mức độ 8. Tuy nhiên khả năng chống ăn mòn tại vùng không rạch của mẫu này kém hơn nhiều, chỉ đạt mức độ 7 với rất nhiều vết gỉ điểm trên toàn bộ bề mặt tấm mẫu. Điều này có thể lý giải do hàm lƣợng chất tạo màng trong mẫu M-2 quá thấp, do đó màng sơn có cấu trúc xốp, tạo điều kiện cho các tác nhân ăn mòn thẩm thấu qua màng sơn để tấn công bề mặt thép dễ dàng. Mẫu M-4 có khả năng chống ăn mòn tại vết rạch rất kém, gỉ từ vết rạch lan rộng rất nhanh và sau 480 giờ, bề rộng của vết gỉ đạt 3 milimet mỗi bên vết rạch. Đó là do mẫu M-4 có hàm lƣợng chất tạo màng quá cao, dẫn đến chất tạo màng bao phủ toàn bộ bề mặt hạt kẽm, làm giảm khả năng tiếp xúc giữa
LuËn v¨n tèt nghiÖp Vò ThÞ Dung CNVL Polyme 2008 - 2010
54
các hạt kẽm và với nền thép. Từ đó làm giảm khả năng bảo vệ chống ăn mòn theo cơ chế bảo vệ catot của các hạt kẽm.
Nhƣ vậy, qua quá trình khảo sát đã xác định đƣợc hàm lƣợng chất tạo màng thích hợp cho hệ sơn là 25%. Với hàm lƣợng này, chất tạo màng đủ để tạo ra màng sơn có khả năng bảo vệ tốt, đồng thời cũng không làm mất đi khả năng bảo vệ catot của các hạt kẽm.