Có nhiều loại polyol đã được sử dụng trong phản ứng với polyisocyanate, trong đó có 3 loại chính là polyol trên cơ sở polyete, polyeste hoặc polyol trên cơ sở acrylic, và việc lựa chọn sẽ phụ thuộc vào từng mục đích ứng dụng. Các polyol mạch thẳng sẽ mềm dẻo hơn nhưng bền hóa chất kém hơn. Khi số nhóm chức tăng lên thì mật độ các mối ngang cũng tăng do đó làm tăng độ cứng, giảm tính đàn hồi, tăng độ bền hóa chất và tăng độ ổn
định nhiệt. Thêm vào đó, khi hàm lượng nhóm OH tăng thì độ bền cơ học cũng tăng nhưng tốc độ đóng rắn giảm xuống.
Các polyol dạng polyether thường được cung cấp dưới dạng lỏng không chứa dung môi, và chúng có cấu trúc mạch thẳng ít nhánh. Khối lượng phân tử của chúng chủ yếu nằm trong khoảng từ 1000 đến 2000, và chúng không bị thủy phân, và nhìn chung là có độ bền hóa chất cao. Một số loại có độ nhớt thấp có thể dùng trong công thức sơn mà không cần dùng dung môi, vì vậy có thể làm giảm lượng dung môi bay hơi. Tuy nhiên khi đó khả năng bị oxihoa cũng cao hơn, và do vậy chúng chỉ giới hạn sử dụng trong một số lĩnh vực không yêu cầu tính năng cao. Chúng được ứng dụng chủ yếu trong sơn lót và đặc biệt phù hợp làm sơn lót ngay trên bề mặt nền bê tông chỗ mà luôn đòi hỏi màng sơn có tính chất chịu kiềm cao. Polyol dạng polyether cũng rất nhạy cảm với sự có mặt của nước trong quá trình bảo quản và thi công.
Polyol trên cơ sở polyeste thường được cung cấp dưới dạng rắn hoặc dung dịch có độ nhớt cao. Khối lượng phân tử của chúng trong khoảng từ 500-5000. Và thông thường loại mạch thẳng cho màng sơn có tính mềm dẻo cao hơn, trong khi loại mạch nhánh thì cứng hơn hoặc có tính chất bền hóa chất cao hơn. Loại mạch nhánh thường đi từ các polylo như là trimethylol propan hoặc glycol, và việc lựa chọn polyol và axit phù hợp sẽ giúp chúng ta điều chỉnh được độ cứng hoặc tính mềm dẻo. Thật vậy axit adipic, 1,6- hecxan diol, diethylen glycol được sử dụng để tạo ra nhựa có tính mềm dẻo cao, trong khi nếu sử dụng axit phtalic, neopentyl glycol và etylen glycol sẽ làm giảm tính mềm dẻo và do vậy màng sơn cứng hơn. Một số polyeste được biến tính với axit béo không no để cải thiện tính làm ẩm bột màu của nhựa. Một khác nhau chính giữa polyeste và polyete là khả năng chịu thời tiết tốt hơn của polyeste, tuy nhiên độ bền thủy phân của polyeste lại thấp hơn. Vì vậy polyeste không được giới thiệu sử dụng trên bề mặt có tính kiềm, cũng như không sử dụng nó trong môi trường có tính kiềm cao.
Đôi khi polyeste được sử dụng kết hợp với polyete để tạo ra polyol có tính nhạy cảm với độ ẩm kém hơn, trong khi vẫn đạt được chức năng bền hóa chất cao. Sự kết hợp này đã được chứng minh là rất phù hợp cho sơn không dùng dung môi trên nền bê tông.
Polyol acrylic cũng được sử dụng rộng rãi. So với các loại khác, acrylic có thời gian khô sẽ nhanh hơn và đòi hỏi lượng polyisocryanate thấp hơn. Đây là bởi vì chúng có mức độ nhất định trong tính khô vật lý. Và vì vậy hầu như chúng có khối lượng phân tử cao hơn và có hàm rắn thấp hơn. Chúng cũng có thời gian sống(pot-life: thời gian mà kể từ khi trộn hai thành phần vào dung dịch sơn vẫn còn sử dụng được) dài hơn, mặc dù thời gian khô se nhanh hơn. Các acrylic có hàm lượng OH thấp (1-2%) thường dễ dàng cho việc sơn lại, thầm chí cả khi bị phơi ngoài trời trong thời gian dài. Điều này được cho là có lợi đặc biệt trong trường hợp thiết bị chịu sự va chạm nhiều.
Có một số polyol khác như epoxy, vinyl, cellulosic, nhựa polyketon, và nhựa silicol, tuy nhiên chúng sử dụng rất ít. Alkyd cũng có thể phản ứng với polyisocyanate. Một polyol khác đang được quan tâm là nhựa polyeste- polycarbonate. Loại nhựa này có những tính năng tuyệt vời, đặc biệt trong độ bền thời tiết và độ bền thủy phân.
1.2.3. Bột mầu, bột độn:
1.2.3.1. Giới thiệu về bột mầu, bột đôn.
Đúng như tên gọi, chức năng chính của nó trong màng sơn là mang màu. Ngoài ra nó còn giúp tăng cường tính năng cơ lý của màng sơn. Và trong một số trường hợp nó còn giúp cho màng sơn có nhiều tính năng đặc biệt khác như: chống lại sự ăn mòn, chống bám bẩn, giúp phản quang…
Để đánh giá các loại bột màu với nhau cũng như giúp chúng ta dễ dàng trong việc phân tán chúng vào trong sơn, một số chỉ tiêu của bột màu cần phải xem xét. Các chỉ tiêu này sẽ được cung cấp bởi các nhà chế tạo bột màu. Một số tính năng chính bao gồm:
- độ ngấm dầu: được đo bằng số gam(hoặc ml) dầu thảo mộc (dầu lành)
cần thiết để thấm ướt 100g bột màu tạo thành dạng past đồng nhất.
Chỉ tiêu này sẽ ảnh hưởng tới sự phân tán bột màu vào trong sơn. Nếu độ ngấm dầu càng cao thì khả năng phân tán vào trong sơn càng khó và ngược lại.
-Cường lực mầu: chỉ tiêu này sẽ cho biết khả năng truyền mầu của nó
-Độ phủ: được tính bằng số gam bột mầu cần thiết để phủ 1m2 sao cho phủ hết không nhìn thấy nền. Độ phủ càng cao thì khả năng phủ càng tốt.
-Bền sáng: Chỉ tiêu này được chia theo thang đo từ 1-8. Bột mầu có chỉ tiêu này càng cao thì khả năng bền ánh sáng càng tốt.
- Hàm ẩm: Nói chung bột mầu có hàm ẩm càng thấp càng tốt, đặc biệt
trong sơn polyurethan.
Ngoài ra còn một số chỉ tiêu khác như bền axit, bền thời tiết, bền kiềm, bền dung môi, bền màu với thời tiết. Các chỉ tiêu này đều được đo theo thang đo từ 1-5. Bột mầu có chỉ tiêu càng cao thì chứng tỏ các tính năng đó càng tốt.
1.2.3.2. Phân loại bột mầu:
Có nhiều cách để phân loại khác nhau như: - phân loại theo mầu sắc
- phân loại theo tính năng kỹ thuật của bột mầu - phân loại theo thành phần hóa học.
- Tuy nhiên trong thực tế bột mầu được phân loại chủ yếu theo thành phần hóa học. theo cách phân loại này người ta chia ra 2 loại :bột mầu vô cơ và bột mầu hữu cơ. So với bột mầu vô cơ thì bột mầu hữu cơ thường có mầu sắc rực rỡ, cường lực mầu lớn song độ bền với ánh sáng, khí quyển, tác nhân hóa học kém hơn.
1.2.3.3. Bột mầu, bột độn trong sơn polyurethan:
Cũng như các hệ sơn khác, độ ẩm của bột mầu và bột độn được giảm tới mức tối đa, đặc biệt trong sơn polyurethan. Vì sơn polyurethan rất nhạy cảm với độ ẩm.
Trong sơn polyurethan một số bột mầu sẽ làm giảm thời gian sống của sơn; các bột mầu này bao gồm oxit kẽm, chì đỏ,cyanamide chì, xanh oxit crom, đỏ molybdate, và một số bột đen cacbon. Tuy nhiên cũng có nhiều loại bột mầu rất phù hợp với hệ sơn này như: titan dioxit (dạng rutil), oxit sắt vàng-nâu-đỏ -đen, và hầu hết các bột mầu hữu cơ.
Bột độn cũng được sử dụng rộng rãi trong sơn polyurethan để tẳng tính năng cơ lý của màn sơn .Tuy nhiên ,khi đó khả năng hập thủ nước củng cao hơn ,do vây phải thận trong trong việc lựa chọn bột độn.
1.2.4. Dung môi
Dung môi có thể hiểu đơn giản là chất hòa tan nhựa để tạo thành dung dịch sơn. Khi thi công màn sơn khô bằng hai cách: thứ nhất là sự bay hơi dung môi thông thường, trường hợp thứ hai là vừa có sự bay hơi dung môi vừa có biển đổi hóa học. Trong công nghiệp sơn, dung môi là một thành phần quan trọng vì nó sẽ giúp đơn giản hóa quá trình chế tạo và sử dụng sơn. Tuy nhiên nó cũng có hại, vì hầu hết chúng sẻ bay hơi vào môi trường và làm ô nhiễm nguồn nước. Ngoài ra nó còn gây ra nguy hiểm do nguy cơ cháy nổ, gây ngộ độc. Việc thu hồi nó và sử dụng lại có thể làm được, tuy nhiên điều này rất không kinh tế. Vì vậy trong thực tế sản xuất cũng như ứng dụng cần hạn chế tối đa sự bay hơi không cần thiết, tránh tiếp xúc trực tiếp, và cần có phương tiện bảo hộ cần thiết.
1.2.4.1 Phân loại dung môi: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Các dung môi sử dụng trong sơn hầu hết là dung môi hydro cacbon và dung môi oxy hóa. Dung môi oxy hóa còn gọi là dung môi hóa học, bởi vì