Polyme Quan sát % mol
PTBDMSMA
Tg (0C)
PBA Keo đặc nhớt 0 -49
PMMA Màng dẻo 0 105
PTBDMSMA Không tạo màng
(nứt thành từng mảnh nhỏ) 100 140-144
PTBDMSMA-s-PBA Màng dẻo 30 -16,2
PTBDMSMA-s-PMMA Không tạo màng
(nứt thành từng mảnh nhỏ) 32 -
Kết quả cho thấy, ở nhiệt độ phòng PBA là chất keo nhớt, PMMA tạo màng dẻo cịn PTBDMSMA khơng có khả năng tạo màng. Điều này đƣợc giải thích bởi sự tăng nhiệt độ thủy tinh hóa từ -49ºC với PBA, khoảng 105ºC với PMMA rồi đạt 144ºC với PTBDMSMA.
Đối với các copolyme ta thấy khi PTBDMSMA kết hợp với PBA với tỉ lệ TBDMSMA 30% có khả năng tạo màng, do nhiệt độ thủy tinh hóa của PBA thấp đã làm cho nhiệt độ thủy tinh hóa của copolyme giảm.
Ngƣợc lại đối với hệ PTBDMSMA/PMMA thì nhiệt độ thủy tinh hóa của MMA cũng tƣơng đối cao nên không làm giảm nhiều nhiệt độ thủy tinh hóa của copolyme, chính vì vậy nên PTBDMSMA-s-PMMA khơng có khả năng tạo màng, cịn PTBDMSMA-b-PMMA thì tạo màng nhƣng là màng giòn. Sự khác biệt giữa copolyme phân bố ngẫu nhiên và copolyme khối là do hình thái cấu trúc của chúng khác nhau.
Đồng trùng hợp dƣờng nhƣ là cách để điều chỉnh giá trị Tg của vật liệu polyme. Các copolyme ngẫu nhiên đƣợc đặc trƣng bởi một giá trị Tg, giá trị Tg này bị ảnh hƣởng bởi % mol của monome TBDMSMA và trọng lƣợng phân tử của copolyme.
3.4. Tính chất bào mịn của màng sơn
Khả năng chống hà của màng sơn đƣợc đặc trƣng bởi hai yếu tố chính, tốc độ bào mịn màng sơn và hoạt tính của chất chống hà. Tốc độ bào mịn màng sơn quyết định tốc độ giải phóng chất chống hà ra bề mặt sơn, ngồi ra cịn có tác dụng rửa trơi vi sinh vật bám vào bề mặt sơn. Nếu tốc độ bào mòn lớn, hiệu quả chống hà sẽ cao nhƣng thời gian sử dụng sơn lại thấp. Ngƣợc lại nếu tốc độ bào mịn q chậm thì vi sinh vật đủ thời gian để bám dính và phát triển trên bề mặt sơn, nhƣ vậy sơn sẽ mất tác dụng.
3.4.1. Cơ chế bào mòn màng sơn
Copolyme ban đầu không tan trong nƣớc do nó chứa hai polyme kị nƣớc. Tuy nhiên, nếu bị ngâm trong nƣớc biển ở pH=8,2-8,4 polyme PTBDMSMA có thể bị thủy phân theo phản ứng nêu trong hình 3.12.
C H 3 C O O C C H 3 C H 3 S i C H 3 H 3 C H 3 C C H 2 C n C O O C H 3 CH 2 C H m O O C C H 3 S i C H 3 C H 3 C H 3 C C H 3 C H 3 S i C H 3 C H 3 C H 3 H 3 C N u o c b i e n M o i t r u o n g k i e m N a C H 3 C O C H 2 C n C O O C H 3 C H 2 C H m +
Hình 3.12. Thủy phân copolyme PTBDMSMA trong mơi trƣờng nƣớc biển.
Quá trình thủy phân của liên kết este sẽ sinh ra ion cacboxylat làm cho polyme trở thành ƣa nƣớc và có thể trƣơng nở rồi tan dần vào nƣớc. Sản phẩm phụ sinh ra là R3SiCl có xu hƣớng tạo thành các hợp chất siloxan thơng qua q trình thủy phân, các chất này không độc hại. Nhƣ vậy tốc độ bào mòn sẽ phụ thuộc vào tỉ lệ của PTBDMSMA trong copolyme. Nếu lƣợng PTBDMSMA càng lớn thì tốc độ bào mòn càng cao và ngƣợc lại.
Tuy nhiên ngoài yếu tố về tỉ lệ PTBDMSMA cịn có các yếu tố khác ảnh hƣởng đến tốc độ bào mòn màng sơn nhƣ nhiệt độ, tốc độ di chuyển và đặc biệt là hình thái cấu trúc của copolyme
3.4.2. Nghiên cứu sự bào mòn tĩnh của copolyme
Sự bào mòn lớp màng đƣợc nghiên cứu dựa trên thí nghiệm theo dõi sự giảm độ dày lớp màng phủ trên các tấm PVC khi ngâm chúng trong nƣớc biển nhân tạo ở 40ºC. Lớp màng đƣợc tạo thành bằng cách hòa tan polyme và 5% TiO2 trong toluen rồi quét lên các tấm PVC bằng thiết bị tạo màng bar-coater. Để bay hơi dung môi sẽ thu đƣợc lớp màng khô.
Nghiên cứu đƣợc tiến hành trên hai copolyme PTBDMSMA-s-PMMA 28/72 và PTBDMSMA-b-PMMA 26/74 và đƣợc so sánh với copolyme cơ thiếc (polyme- TBT). Kết quả theo dõi độ giảm chiều dày màng sơn đƣợc thể hiện trong bảng 3.10.