a. Cơ chế làm khô màng sơn [8]
Màng alkyd có thể khô bằng 2 phương pháp
- Khô vật lý: sự bay hơi của dung môi làm tăng độ nhớt của màng.
- Khô hóa học: O2 không khí được hấp thụ bởi các chất làm khô M2+ (như là Co2+, PbO2+, Mn2+, Zr2+, Ca2+) rồi giải phóng ra dạng gốc oxy gây nên phản ứng trùng hợp nối đôi của dầu, tạo mạng không gian. Phản ứng chính như sau:
13 b. Các chất làm khô (theo [9])
Naphthanate cobalt: được tổng hợp từ acid napthanic với oxyde cobalt. Sau đó được hòa tan trong xylen ( nồng độ 10%). Hóa chất này có tác dụng hấp thu oxygene trong không khí và giải phóng oxygene dạng gốc, xúc tiến quá trình làm khô màng sơn bằng phản ứng trùng hợp.
Octoate cobalt: được tổng hợp từ octoic acid và oxyde cobalt. Có tác dụng tương tự như naphthanate cobalt, tồn tại dưới dạng dung dịch 10% trong xylene.
- Hai chất trên làm khô mặt ngoài của màng sơn, và được gọi là dung dịch Co2+. - Lượng dung dịch Co2+ thường được dùng từ 0,005 – 0,2% trên lượng nhựa alkyd
Octoate Lead (Pb2+ 32%): là chất phụ trợ quan trọng nhất, được dùng kết hợp với chất làm khô dung dịch Cobalt. Chì thúc đẩy quá trình làm khô bởi tác dụng trùng hợp. Lượng Pb2+ thường dùng: 0,2 – 1,0% trên khối lượng nhựa alkyd.
- Lượng Pb2+ cho phép sử dụng trong sơn gia dụng lên tới 0,86%. Nhưng hiện đang có xu hướng kết hợp với Ca2+ và Zirconium thay thế cho Pb2+. Pb2+ sử dụng với chất làm khô bề mặt để xúc tiến độ rắn chắc qua quá trình làm khô màng hoàn toàn, không ảnh hưởng tới độ mềm dẻo của màng sơn. Thường dùng thêm một lượng nhỏ Ca2+ với Pb2+.
14
Mangan Octoate (Mn 10%): Mangan hoạt hóa sự oxy hóa và trùng hợp, tạo ra bề mặt khô hoàn toàn. Khi kết hợp với Pb2+, Mangan có thể thay thế một phần Cobalt. Mangan tạo cho lớp sơn hoàn thiện, chắc và bền. Nó còn được dùng trong sơn sấy.
- Thường được dùng với tỉ lệ 0,05 – 0,2% trên tổng khối lượng nhựa alkyd.
Canxi Octoate (Ca2+ 5%, 10%): là chất làm khô phụ trợ. Một mình nó không có tác dụng làm khô. Khi kết hợp với Co2+/Mn2+ Canxi có thể thay thế cho Pb2+ trong sơn sấy. Canxi cũng được dùng trong sơn sấy, có thể dùng để ổn định Pb2+ trong những lớp sơn nhạy cảm với nước, hoặc những sơn có acid tự do như alkyd có trị số pH cao.
- Lượng dùng Ca2+ 5%, 10%: từ 0,02 – 0,2% trên khổi lượng nhựa alkyd.
Zirconium Octoate (Zr 12%): Là chất làm khô phụ trợ kết hợp với Co2+/Mn2+ và là chất thay thế hữu hiệu cho Pb2+. Độ bóng, màu sắc, thời gian khô, tính mềm dẻo và các đặc tính bề mặt khác đều được cải thiện.
- Lượng dùng Zr 12%: 0,03 – 0,2% trên khối lượng nhựa alkyd.