Sơn silicon là loại sơn trên cơ sở chất tạo màng là nhựa silicon. Lớp phủ màng sơn silicon chứa một monome silan hữu cơ, silicon hoặc silicon oligome là hệ lớp phủ polyme. Sự kết hợp độc đáo các thuộc tắnh của silicon là rất thắch hợp để ứng dụng trong sơn phủ. Thông thường sơn có thể chịu được nhiệt độ 200oC, nếu cho vào sơn silicon chịu nhiệt độ cao bột nhôm hoặc silicat thì sơn có thể chịu được nhiệt độ 500oC đến 1000oC [8].
Cũng như đối với các loại sơn khác, sơn silicon cũng bao gồm thành phần chắnh trong sơn như là chất tạo màng, bột độn, phụ gia, bột màu, dung môi, chất pha loãng,... Đối với các tắnh chất cơ lý và khả năng chịu tác động môi trường bên ngoài của sơn silicon chịu nhiệt chủ yếu phụ thuộc vào bản chất của chất tạo màng và một số loại phụ gia.
* Chất tạo màng
Chất tạo màng là thành phần quan trọng nhất trong hệ sơn, nó quyết định trực tiếp đến các chỉ tiêu kỹ thuật của sơn, là thành phần chắnh trong sơn, quyết định tắnh chất màng sơn, thường được gọi là sơn gốc. Nhựa tổng hợp có nhiều loại, quy mô sản xuất công nghiệp lớn, tắnh năng tốt là cơ sở của sơn hiện đại [8]. Và các polyme vô cơ có khả năng chịu nhiệt độ tốt hơn rất nhiều so với các loại polyme có nguồn gốc hữu cơ. Điều này là do ở nhiệt độ cao, các liên kết đặc trưng hợp chất hữu cơ như C-C, C-O,... dễ dàng bị phân hủy, còn các liên kết hợp chất vô cơ bị phân hủy ở nhiệt độ cao hơn và trong điều kiện khắc nghiệt hơn.
Các chất tạo màng thực hiện một số chức năng quan trọng như: liên kết chất độn và bột màu, tạo một lớp màng bảo vệ và thúc đẩy khả năng bám dắnh của sơn vào bề mặt đã được xử lý.
Các chất tạo màng khác nhau thì khả năng chịu nhiệt độ của chúng khác nhau:
200oC;
- Các loại chất tạo màng từ gốcnhựa cao su chịu được nhiệt độ nhỏ hơn
250oC;
- Các loại chất tạo màng từ nhựa epoxy chịu nhiệt độ khoảng 300oC; - Các loại chất tạo màng từ silicon chịu nhiệt khoảng trên 350oC, nó là loại nhựa có độ bền nhiệt siêu cao và có khả năng biến tắnh tốt so với các nhựa hữu cơ khác như: nhựa polyeste, nhựa phenol-formaldehyt, nhựa polyvinyl axetat,...
Nhựa silicon có độ bền nhiệt cao, chắnh vì vậy chất tạo màng của các loại sơn chịu nhiệt chủ yếu sử dụng là các chất tạo màng có nguồn gốc từ silicon.
Trong công nghiệp dùng làm sơn phủ bảo vệ kim loại làm việc ở nhiệt độ cao, người ta thường sử dụng silicon ở dạng sau:
- Polydimetyl siloxan: Si CH3 H3C CH3 Si O Si CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 n
- Polymetyl phenyl siloxan:
Si CH3 H3C CH3 Si O Si CH3 CH3 CH3 CH3 C6H5 n
Trong phạm vi của luận án, polymetyl phenyl siloxan được lựa chọn làm chất tạo màng cho sơn chịu nhiệt.
* Dung môi
Dung môi pha sơn là dung dịch hay hỗn hợp chuyên dụng để pha loãng hoặc bổ sung thêm các đặc tắnh khác như chống thấm, chống bám bẩn, chống rêu,Ầ Dung môi ảnh hưởng trực tiếp đến tắnh ổn định, phương pháp gia công và chất lượng màng sơn. Chọn dung môi để điều chỉnh độ nhớt sơn thắch hợp phải tương ứng với phương pháp gia công, có tốc độ bay hơi nhất định, độ làm khô màng sơn thắch hợp, hình thành màng sơn lý tưởng, nâng cao tắnh thấm ướt của màng sơn với bề mặt sản phẩm, tăng độ bám chắc màng sơn, tránh vết nhăn, châm kim biến trắng,
mất bóng,... [8]. Mục đắch cuối cùng là làm cho sơn dễ dàng sử dụng và tăng khối lượng phủ bề mặt của sơn.
Theo công bố của nhàsản xuất Waker (Đức), polymetyl phenyl siloxan được bán sẵn ở trạng thái dung dịch trong dung môi xylen, vì vậy, xylen được lựa chọn làm dung môi sử dụngtrong sơn chịu nhiệt trên cơ sở nhựa silicon.
* Bột màu và các phụ gia
Sơn ngoài các thành phần chắnhlà chất tạo màng, dung môi, còn chứa một số nguyên liệu khác với tỷ lệ nhỏ các chất phụ gia. Các chất này có ảnh hưởng tắch cực đến chất lượng màng sơn và bản thân chúng không thể hình thành màng sơn nhưng chúng tham gia với chất tạo màng làm cho màng sơncó màu sắc hoặc có công năng nào đó có thể gia cường tắnh chất vật lý của sơn [8]. Các chất phụ gia trong sơn thường phân loại theo chức năng, mục đắch sử dụng để cải thiện tắnh chất của sơn. Vắ dụ: phụ gia khử bọt, phân tán thấm ướt bột màu, phụ gia chống tạo váng, chống lắng, chống nhăn, chống tia tử ngoại (tia UV), chống rêu mốc, chống thối,Ầ
Một số phụ gia phổ biến dùng trong sơn: - Phụ gia chống tạo váng: metyl etyl keton,Ầ - Phụ gia khử bọt: dầu silicon,Ầ
- Phụ gia chống tia UV (tia cực tắm): oxit kẽm, cacbon kỹ thuật, bột màu hữu cơ, bột nhôm, magiê monotitanat MgO.TiO2,...
- Phụ gia chống ăn mòn: phốt phát kẽm, borat kẽm,...
- Phụ gia chống lắng: gốc bentonit, gốc muội silica, gốc amid,Ầ
Đối với sơn chịu nhiệt, một loại phụ gia không thể thiếu để tăng khả năng