Độ bền thời tiết được đánh giá theo hai phương pháp
Áp dụng phòng thí nghiệm nhanh ( tăng tốc quá trình lão hóa)
Phơi mẫu sơn màu ngoài trời
CỤ THỂ NHƯ SAU:
A, PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM NHANH
Tăng tốc quá trình lão hóa: 1 ngày trong tủ thí nghiệm tương đương khoảng 6 tháng -> 1 năm ngoài khí quyển , sau đó đánh giá độ bền màu theo tiêu chuẩn Greyscale DIN 54001 và ISO Greyscale R105 A02.
- Phòng thí nghiệm nhanh đánh giá với nhiều thông số: ánh sáng tia tử ngoại UV, phun nước dạng mưa, nhiệt độ, độ ẩm, điều kiện khí hậu, hóa chất v.v…
- Cách thí nghiệm: Mẫu sơn được đưa vào trong tủ thí nghiệm tăng tốc quá trình lão hóa liên tục 720 giờ ( 1 tháng tương đương 10 năm ngoài đời)
Độ bền của sơn màu, chống thấm màu được đánh giá theo tiêu chuẩn ISO Greyscale R105V - A02 như sau:
Cấp 1: Không bền -> Đến cấp 5: Rất bền
*Chúng tôi thường sử dụng phương pháp này để thí nghiệm, nghiên cứu vì tính chuẩn xác rất cao và được các nhà khoa học hàng đầu thế giới sử dụng
Quá trình này tốn kém nhiều chi phí, thời gian, hao mòn máy móc vì phải hoạt động liên tục 500 giờ - 720 giờ...
B, PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM: PHƠI MẪU NGOÀI TRỜI
- MẪU SƠN cần thí nghiệm sẽ được gắn vào giá phơi mẫu tại địa điểm có tác động xâm thực mạnh của thời tiết ( mỗi địa điểm, mỗi quốc gia có sự tác động thời tiết khác nhau)
– Cách thí nghiệm: Phơi mẫu thực tế kéo dài 10 tháng liên tục, sau đó đem so sánh với MẪU LƯU(*) cùng loại, đánh giá theo tiêu chuẩn Greyscale DIN 54001 thể hiện như sau:
Cấp độ 1: Không đạt -> Đến Cấp độ 5: Tốt nhất
*MẪU LƯU là mẫu lấy làm tiêu chuẩn đã được chứng minh thực tế có độ bền 10 năm
Giả sử MẪU LƯU này trong thời gian 10 tháng phơi mẫu bị lão hóa 2%
Sau này, muốn thử nghiệm sản phẩm khác hãng ABC, chúng tôi cũng đem sản phẩm hãng ABC phơi 10 tháng, nếu sản phẩm ABC cũng lão hóa 2% -> tức là 2 sản phẩm có độ bền tương đương -> hãng ABC cũng bền 10 năm
Phương pháp này rất tiết kiệm chi phí, nhưng đổi lại phải đợi 10 tháng mới có kết quả
Độ bền ánh sáng của bột màu là sự bền màu với ánh sáng mặt trời ( có tồn tại tia tử ngoại - tia UV phá hoại độ bền của sơn- chống thấm)
Phương pháp đánh giá độ bền ánh sáng của chất tạo màu thường được sử dụng là phương pháp Blue Wool Scale có cấp như sau:
- Bột màu dùng chế tạo sơn yêu cầu phải có tính bền nhiệt để không bị biến màu trong các trường hợp sau:
● Khi phân tán hoặc nghiền bi ở tốc độ cao
● Khi cần sấy ở nhiệt độ cao
● Khi sử dụng bề mặt sơn ở gần khu vực nhiệt độ cao
- Độ bền nhiệt được thí nghiệm theo phương pháp tiến hành sấy các mẫu sơn màu có chiều dày màng sơn ướt 100μm ở các điều kiện:
Cấp 1: 120 ° C – 30 phút
Cấp 2: 140 ° C – 30 phút
Cấp 3: 160 ° C – 30 phút
Cấp 4: 180 ° C – 30 phút
Cấp 5: 200 ° C – 30 phút
Đánh giá độ bền nhiệt theo 5 cấp tiêu chuẩn GREYSCALE DIN 54002 như sau:
Cấp 1: Kém bền nhiệt -> Cấp 5: Rất bền nhiệt
- Màng sơn màu khi thi công sau khi khô tại các công trình xây dựng có khí quyển công nghiệp cần có độ bền axit do khí thải ngưng tụ với hơi nước tạo ra axit bám trên bề mặt sơn, hoặc sơn lên bề mặt vật liệu silicat, bê tông, xi măng có tính kiềm, hoặc mực in màu lên bao bì, chứa các chất tẩy rửa có tính kiềm.
Vì vậy bột màu sử dụng trong sơn màu, chống thấm màu cần có tính bền với axit – kiềm
- Độ bền axit, kiềm của bột màu được đánh giá theo hai phương pháp:
● Theo tiêu chuẩn ISO – GREYSCALE R105 – A02
Bột màu dạng Paste (không có chất tạo màng). Dùng dung dịch axit HCL 0.5N và dung dịch NaOH 2.5%, nhỏ giọt lên mẫu, đánh giá sau 24 giờ.
● Theo tiêu chuẩn GREYSCALE – DIN 54002 . Bột màu chế tạo thành sơn (dạng Alkyd/melamin – sấy khô)
Dùng dung dịch axit HCL 10% và dung dịch NaOH 5% nhỏ lên mặt màu sơn, đánh giá sau 24 giờ.
- Độ bền được đánh giá theo 5 cấp độ
Cấp 1: Không bền -> Đến cấp 5: Rất bền.
- Tính phân tán của bột màu là tính chất các bột màu sử dụng không được kết tụ với nhau trong chất tạo màng. Quá trình phân tán bột màu trong chất tạo màng bằng 2 thiết bị phân tán và các chất phụ gia thích hợp giúp bột màu phân tán đều trong chất tạo màng và không bị kết tụ trở lại trong quá trình lưu kho và sử dụng sơn
- Trong quá trình nghiên cứu và thí nghiệm, chúng tôi thấy rằng: Bột màu hữu cơ thường khó phân tán trong chất tạo màng hơn bột màu vô cơ
- Quá trình phân tán bột màu gồm có 4 bước thực hiện là:
● Sự thấm ướt (wetting) bề mặt bột màu
● Sự phá vỡ các tập hợp liên kết các hạt bột màu
● Sự phân bố đều các hạt bột màu trong chất tạo màng
● Sự làm ổn định (làm bền) dạng phân tán bột màu
- Độ bền dung môi là một yêu cầu quan trọng đối với chất màu dùng cho sơn màu và chống thấm màu trong quá trình sản xuất, sử dụng. Yêu cầu chung là chọn loại bột màu không tan trong dung môi hữu cơ là tốt nhất
- Độ bền dung môi được xác định theo tiêu chuẩn GREYSCALE – DIN 54002 như sau :
● Tấm giấy lọc mịn, giấy xếp hình phễu có chứa 0.5g bột màu thí nghiệm, ngâm ½ vào 20cm 3 dung môi 200C . Sau 24 giờ sau đánh giá theo tiêu chuẩn đã nói
● Mức độ bền dung môi của bột màu theo 5 cấp độ là: Cấp 1: Không bền -> Đến cấp 5: Rất bền
- Cường độ màu là một thông số rất quan trọng để xác minh màu sắc cuối cùng của màng sơn cần có theo yêu cầu
- Cường độ màu thường được đo bằng số lượng Ti O2 cần kết hợp với 1 phần bột màu cần đo để đạt được cường độ màu tiêu chuẩn theo thang màu chuẩn quốc tế Internetional Standard Colour Depth ( viết tắt là SD) được xây dựng do Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế (ISO).
Thường cường độ màu tiêu chuẩn được đo ở 3 mức cùng với một phần bột màu pha với phần TiO2 25 phần TiO2 và 200 phần TiO2 , gọi theo danh từ chuyên môn là Tinting Colour ( màu pha theo tiêu chuẩn). Phép đo này được ứng dụng nhiều trường hợp xác định cường độ màu của bột màu trong sơn nhất là với thang chuẩn Tinting Colour với TiO2
Tuy nhiên với trường hợp mực in hay dùng các bột màu có độ trong suốt (Transparent) thì phép đo này không chính xác.
● 7 tính chất từ a g là các thông số quan trọng của bột màu để lựa chọn loại thích hợp dùng sản xuất sơn màu và chống thấm màu
● Ngoài ra cũng cần chú ý đến một số tính chất khác của bột màu có ảnh hưởng đến tính chất của sơn mực in như:
Tính lưu biến( Rheology), tính kết tụ màu và độ bong màng sơn
Sự lựa chọn các loại tốt màu dùng trong sơn dựa vào yêu cầu sử dụng sơn cần dùng loại bột màu có tính chất phù hợp (7 thông số tính chất đã trình bày ở trên), ngoài ra cũng cần chú ý đến bản chất hóa học của chất tạo màng, dung môi, chất pha loãng và các thành phần khác trong sơn, cũng như ảnh hưởng của nhiệt độ trong quá trình sản xuất sơn
Tìm hiểu chi tiết về hóa chất tạo màu trong sơn và chống thấm màu tại tài liệu: Hóa chất tạo màu vô cơ và hữu cơ
Ở bảng dưới đây sẽ đề cập tính chất, độ bền, chất lượng của các chất màu mà trong quá trình nghiên cứu chúng tôi tổng hợp lại
Chất tạo màu HỮU CƠ
Bản quyền tài liệu nghiên cứu thuộc về CHONGTHAMMAUVN