Các kết quả nghiên cứu
3.2.1. Lựa chọn thμnh phần, cấp phối cho sơn:
Nh− đã trình bầy tại mục 2.3 về Sơn xây dựng, thμnh phần cơ bản của sơn xây dựng gồm cĩ chất kết dính (polymer), maứu (pigment), dung mõi (solvent) vaứ phú gia (additive).
- Chất kết dính đĩng vai trị tạo mμng sơn thơng th−ờng lμ polymer nh−
polyacrylic, epoxy, silicon, các hợp chất alkyd... vμ các chất vơ cơ nh− silicat hoặc xi măng. Sơn xây dựng hiện nay th−ờng sử dụng polyacrylic hoặc các copolymer của acrylate vμ epoxy vì đĩ lμ những polymer thơng dụng hiện nay vμ
t−ơng đối bền với mơi tr−ờng của bề mặt bê tơng, t−ờng nhμ vμ bền trong mơi tr−ờng thời tiết nắng ẩm... Nhĩm đề tμi đã lựa chọn chất tạo mμng thơng dụng nhất trong sơn xây dựng lμ polyacrylic để chế tạo sơn nano xúc tác quang hĩa.
Trong thời gian gần đây các polymer của silicon đã đ−ợc dùng để sản xuất sơn cĩ độ bền cao trong các mơi tr−ờng oxy hĩa vμ ăn mịn hĩa học. Đặc biệt polysiloxane lμ một polymer với các liên kết mạch chính lμ O-Si-O rất bền với tia UV do độ bền liên kết của của Si-O rất cao (445kJ/mol) so với các liên kết C-C (358kJ/mol) [22]. O Si O Si O Si O Si O OR R R R R R R
R=H, CH3, C2H5, Hoặc gốc hữu cơ khác
Hình 17: Cấu trúc hĩa học của polysiloxane
Chính vì lý do trên polysiloxane đã đ−ợc dùng lμm chất tạo mμng trong thμnh phần của sơn nano xúc tác quang hĩa [20-23]. Tuy nhiên polysiloxane cĩ giá thμnh rất đắt nên sẽ lμm cho sản phẩm sơn cĩ giá thμnh cao. Trong thực tế ng−ời ta đã dùng hỗn hợp 2 polymer lμ acrylic vμ polysiloxane trong thμnh phần của sơn tùy theo sự tính tốn giữa mục đích sử dụng, giá thμnh của sản phẩm. Dựa trên những kinh nghiệm trên trong đề tμi nμy chúng tơi đã sử dụng hỗn hợp của acrylic vμ polysiloxane lμm chất tạo mμng cho sơn.
________________________________________________________________________________ 39
sơn. Trong đề tμi nμy chúng tơi lựa chọn các chất vơ cơ thơng dụng nhất cho sơn xây dựng lμ TiO2.
- Dung mơi cho sơn hiện nay trên thị tr−ờng sơn xây dựng đa số lμ các loại sơn gốc n−ớc khơng độc hại vμ an toμn cho ng−ời thi cơng cũng nh− ng−ời sử dụng. Đề tμi cũng định h−ớng chế tạo sơn nano gốc n−ớc trên cơ sở sử dụng các polymer latex của acrylic.
- Phụ gia: trong sản xuất sơn xây dựng gốc n−ớc cĩ một số loại phụ gia cĩ những chức năng khác nhau đ−ợc sử dụng vμo thμnh phần của sơn nh−: phụ gia phân tán, phụ gia chống tạo bọt, phụ gia điều chỉnh độ nhớt.... Trong quá trình nghiên cứu đề tμi cũng sử dụng các loại phụ gia trên.
- Chất độn: (Filler): Chất độn th−ờng dùng trong sản xuất sơn xây dựng lμ
CaCO3 hoặc cao lanh trắng. Trong đề tμi nμy chúng tơi sử dụng CaCO3.
Trong thμnh phần của sơn thì tỷ lệ chất kết dính, chất mμu, chất độn vμ các phụ gia sẽ cĩ vai trị quyết định các tính chất của mμng sơn. Với hệ sơn gốc n−ớc thì chất kết dính lμ polymer latex th−ờng cĩ nồng độ chất khơ lμ ~50%. Mặt khác trong tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6934:2001 về Sơn t−ờng – Sơn nhũ t−ơng – Yêu cầu kỹ thuật vμ ph−ơng pháp thử đã qui định hμm l−ợng chất khơng bay hơi phải >50% để đảm bảo các tính chất khác của sơn nh− độ phủ, độ nhớt .... Dựa trên các dữ liệu trên vμ các kết quả nghiên cứu khác về thμnh phần của sơn n−ớc trong xây dựng [19, 21-23] chúng tơi lựa chọn thμnh phần của sơn nano nh− sau:
- Chất kết dính (bao gồm tổng các polyme latex): khoảng từ 34% - Chất độn : 16%
- Chất mμu: 14%
- Phụ gia (tổng các loại phụ gia): 3%
Tỷ lệ các thμnh phần trên sẽ khơng thay đổi trong các mẫu nghiên cứu. Chúng tơi tập trung khảo sát tỷ lệ của 2 polyme latex lμ polyacrylic vμ polysiloxane) vμ
tỷ lệ của xúc tác quang hĩa nano TiO2 trong sơn để cĩ thể tìm ra cấp phối tối −u
