2 David Talbott, James Talbott, Corrosion Science and Technology, CRC Press, USA, 1998.
9.2.6.2. Chất tạo màng
Sản phẩm của một chất tạo màng cho sơn là một cấu trúc mạng lưới dính kết, liên tục. Tiền thân của mạng lưới này là các đơn vị cấu trúc rời rạc, đủ lớn
để quyết định dạng của cấu trúc sau cùng, nhưng cũng phải đủ nhỏ để phân tán trong dung mơi. Một yêu cầu thiết yếu của chất tạo màng là các đơn vị cấu trúc phải chứa các nhĩm chức (các nhĩm nguyên tử hoạt tính hĩa học) cho phép chúng tạo liên kết ngang (liên kết tạo mạng cấu trúc ba chiều). Cách kích hoạt việc tạo liên kết ngang là điểm khác biệt đầu tiên giữa các chất tạo màng:
• Các loại dầu sấy khơ trong khơng khí sẽ bị polyme hĩa bằng cách hấp thu oxy từ khí quyển. Đĩ là các sản phẩm tự nhiên như dầu lanh (linseed oil), dầu đậu nành (soya bean oil), dầu chẩu (tung oil). Tốc độ sấy khơ cĩ thể gia tăng nếu dầu
được xử lý trước bằng cách gia nhiệt với sự cĩ mặt của xúc tác, tạo thành dầu chưng (boiled oil) hoặc dầu đã polyme hĩa (stand oil).
• Các loại nhựa tổng hợp sẽ khơng polyme hĩa đồng thời mà sẽ polyme hĩa khi
đun nĩng. Chúng được phân biệt với nhau bằng cấu tạo của các đơn vị cấu trúc cơ bản và bằng các nhĩm chức tạo liên kết ngang, bao gồm:
• a) Nhựa amino: được đặc trưng bởi việc sử dụng các nguyên tử nitơ trên đơn vị cấu trúc. Urea formaldehyde và melamine formaldehyde thường là các chất tạo màng tiêu biểu của nhĩm này, được tạo thành từ phản ứng giữa urea hoặc melamine với formaldehyde.
• b) Nhựa alkyd: là polyester, tạo ra các đơn vị cấu trúc cơ bản bằng phản ứng giữa rượu đa chức với các diaxít hữu cơ. Ví dụ diaxít phthalic và glycerol, liên kết được tạo thành giữa nhĩm hydroxy –OH trên rượu và nhĩm cacboxyl trên axít. Nhiều rượu và axít khác cĩ thể sử dụng và phối trộn nhau để tạo ra các nhựa alkyd khác nhau, phù hợp những cầu sử dụng.
C O OCO O C O OC O C C O O O O H CH2 CH CH2OH OH C C O O C CO O C CO O O CH2 CH CH2O O + + +
c) Nhựa epoxy: là các phân tử phức tạp cĩ chứa hai nhĩm chức để tạo liên kết ngang là nhĩm hydroxy và nhĩm epoxy ở hai đầu. Chúng cĩ thể tạo liên kết với các loại nhựa khác như melamine formaldehyde, phenols, urea, …
d) Hổn hợp cho sơn sấy khơ trong khơng khí: Sơn chỉ dựa trên dầu sấy tự
nhiên thiếu khả năng chống trầy sướt, độ bĩng kém và khả năng chịu mơi trường kém. Do đĩ các dầu này được trộn với lượng vừa đủ nhựa tổng hợp để cải thiện tính chất của nĩ mà khơng mất đi khả năng sấy đồng thời trong khơng khí. Các sơn khơ trong khơng khí khơng được dùng để chế tạo các chi tiết chịu bền như ơ tơ, thiết bị gia đình và văn phịng vì sấy trong khơng khí khơng thích hợp với dây chuyền lắp ráp, ngồi ra tính chất của lớp sơn đĩng rắn thường khơng thích hợp.
e) Hổn hợp cho sơn sấy trong lị hấp: Chất tạo màng cho sơn hấp trong lị cĩ tỷ lệ nhựa tổng hợp lớn hơn và đĩng rắn bằng cách xử lý nhiệt trong lị hấp hoặc lị nung trong 30 phút ở nhiệt độ 130 – 180 oC.