Sơn Epoxy là gì?
Hợp chất Epoxy là gì?
Epoxy là hợp chất hữu cơ gốc nhựa composite, có những tính chất cơ lý đặc biệt, kháng môi trường hơn hẳn các gốc nhựa khác, là loại nhựa được sử dụng nhiều nhất trong các chi tiết máy bay, tàu thủy, giàn khoan.
Gốc nhựa Epoxy không có nhóm ester vì vậy có tính chất kết dính và khả năng kháng nước tuyệt vời, Epoxy rất lý tưởng để sử dụng trong ngành đóng tàu, là lớp lót cũng như phủ ngoài chính cho tàu chất lượng cao thay cho polyester dễ bị thủy phân bởi nước và gelcoat.
Ngoài ra, do có hai vòng benzen bền vững ở vị trí trung tâm nên nhựa Epoxy chịu ứng suất cơ và nhiệt tốt hơn mạch thẳng, Epoxy rất cứng, dai, kháng nhiệt.
Một trong những ưu điểm nổi bật của Epoxy là tính co ngót thấp trong khi đóng rắn, lực kết dính, tính chất cơ lý tuyệt vời của Epoxy giúp vật liệu bám dính cực tốt lên các bề mặt không đồng nhất như: kim loại, nhựa, bê tông, kính, gỗ…
Thành phần của hợp chất Epoxy
Thành phần cấu tạo chính lên hợp chất Epoxy là nhựa Epoxy và chất đóng rắn. Cụ thể
Nhựa Epoxy
Bản thân nhựa được làm từ bisphenol (và có nhiều loại) và epichlorohydrin. Loại bisphenol phổ biến nhất là sự kết hợp của axeton và phenol. Có lẽ bây giờ bạn đang tự hỏi mình: phenol đến từ nơi nào trên trái đất? Vâng, khi lần đầu tiên người ta phát hiện ra nó đến từ nhựa than đá, nhưng ngày nay, các nhà hóa học chiết xuất nó từ dầu mỏ (giống như rất nhiều hợp chất hữu ích khác). Bây giờ, theo như liên quan đến epichlorohydrin, nó có nguồn gốc từ một thứ gọi là allyl clorua, một hóa chất phụ clo hóa của propylene.
Epoxy là một trong những chất kết dính tốt nhất hiện có để sử dụng trong công nghiệp. Theo stickives.org, nhựa epoxy khi đóng rắn sẽ tạo ra “các đường liên kết cứng nhưng dai và có khả năng bám dính tuyệt vời với kim loại. Kháng hóa chất và môi trường là tuyệt vời. Hầu hết các công thức đều có độ sệt và có thể được thi công bằng bay hoặc đùn thành hạt. Chúng dễ dàng lấp đầy các khoảng trống và cung cấp các đặc tính bịt kín tuyệt vời, đặc biệt là chống lại các hóa chất khắc nghiệt. Chúng thường được sử dụng thay thế cho hàn và đinh tán ”.
Chất đóng rắn
Chất đóng rắn đóng một vai trò quan trọng trong việc epoxy hóa thành như thế nào khi nó được đóng rắn. Có rất nhiều công thức chất đóng rắn, nhưng một trong những công thức phổ biến hơn là sự kết hợp của amit và polyamit (tạo ra một biến thể của amoniac - sự khác biệt là sự thay thế nguyên tử hydro bằng một cặp cacbon + oxy).
Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình đóng rắn của hợp chất Epoxy
Nhiệt độ có thể có tác động đáng kể trong quá trình đóng rắn epoxy. Nhiệt sẽ đẩy nhanh thời gian đóng rắn, trong khi lạnh sẽ làm chậm quá trình đóng rắn. Tuy nhiên, nhiệt độ lạnh được ưu tiên hơn khi bảo quản. Điều này là do nhựa epoxy trở nên kém hiệu quả hơn sau khi làm ấm đến nhiệt độ phòng.
Để đáp ứng các yêu cầu về chu trình xử lý thích hợp, nhiều công ty dựa vào lò nướng cực kỳ đắt tiền và nồi hấp nhiệt độ cao. Những loại phương tiện và công cụ này không chỉ đầu tư vốn đáng kể mà còn tốn kém để vận hành. Ngoài ra, các loại dung dịch gia nhiệt này đòi hỏi phải bảo dưỡng và hiệu chuẩn một lượng đáng kể.
Ứng dụng của hợp chất Epoxy
Hiện nay Epoxy đã trở nên phổ biến trên thế giới, Epoxy đã tạo ra một phương thức hoàn toàn mới và tiết kiệm hơn rất nhiều. Epoxy trở thành một lớp màng chịu cơ lý, bảo quản đối với mọi bề mặt vật liệu: xi măng, sắt, gỗ, nhựa…đều có thể sử dụng Epoxy để bảo vệ. Epoxy còn tuyệt vời ở chỗ nó có thể được dùng với sợi thủy tinh, sợi basalt, sợi carbon để bọc những nơi chịu lực mạnh như cột buồm, bánh lái, trụ cột dây
Bởi những đặc tính ưu điểm kháng vượt trội này mà người ta tìm thấy được từ Epoxy, vì vậy mà Epoxy được bọc ở những vị trí chịu tác động cả vật lý, hóa học mạnh và liên tục.
Ví dụ điển hình như thuyền, tàu thủy vỏ sắt hoặc vỏ nhôm, đầu tiên người ta bọc chúng bằng Epoxy chống gỉ sét, chống ăn mòn. Sau khi bọc vỏ thuyền bằng keo Epoxy, họ phủ một lớp sơn lót Epoxy, rồi kết thúc bằng những loại sơn bóng có thành phần từ Epoxy giống như dùng cho xe hơi, kết quả là một con thuyền với bề mặt bóng loáng như chiếc xe hơi mới chạy trên bờ mà vẫn kháng tốt với các điều kiện tiếp xúc nước biển.
Đỉnh cao của ứng dụng Epoxy có lẽ là ứng dụng trong các thùng chứa Axit Sunfuric (H2SO4) đậm đặc. Dung dịch axit đậm đặc này ăn mòn hầu hết các bề mặt kim loại, hợp chất, có những chất chúng không ăn mòn được thì lại quá đắt đỏ để làm bình chứa.
Epoxy được sử dụng để phủ mặt trong tiếp xúc với axit đậm đặc các thùng chứa này đem lại tính an toàn và hiệu quả tiết kiệm cao.
Tuy nhiên, vì tính ăn mòn quá cao của dạng axit này, người ta vẫn phải thường xuyên sơn lại định kỳ lớp phủ trong Epoxy, khoảng 6 tháng một lần.
Sơn Epoxy là gì?
Thành phần cấu tạo sơn Epoxy?
Như đã giới thiệu với các bạn ở trên về hợp chất Epoxy và tính ứng dụng của nó. Nhìn chung, Epoxy được biết đến với đặc tính bám dính tuyệt hảo, khả năng chống lại tác động của nhiệt và hóa chất, các đặc tính cơ học và đặc tính cách điện tuyệt vời. Vì vậy không có gì kì lạ khi Epoxy nhanh chóng được ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp chất phủ bề mặt (coatings).
Sơn Epoxy bao gồm 2 thành phần A và B, thông thường được trộn theo tỉ lệ 4:1 ( hoặc những tỷ lệ khác nhau tùy thuộc vào thành phần cấu tạo ).
Thành phần A chủ yếu là Epoxy được phối trộn với các hạt tạo màu siêu mịn, các chất gia cường, chất hoạt động bề mặt, dung môi, phụ gia…mục đích là để Epoxy có màu sắc và có thể sơn được.
Thành phần B là chất đóng rắn như đã đề cập ở trên, khi pha trộn với thành phần A chúng tạo ra các liên kết thật sự bền vững trong mạng lưới các phân tử Epoxy.
Ứng dụng sơn Epoxy
Sơn Epoxy có đặc tính khô nhanh, tính chất bay hơi thấp. Khi sơn Epoxy được sơn và đóng rắn tạo ra lớp phủ bảo vệ bền, có độ cứng tuyệt hảo, nhờ các chất phụ gia thêm vào mà lớp phủ Epoxy có độ bóng cao, rất dễ làm sạch bằng nước và các dụng cụ thông thường.
Sơn Epoxy hiện nay được sử dụng phổ biến, ứng dụng làm sàn trong các nhà máy sản xuất, gara oto, tầng hầm để xe, bệnh viện, showroom…nơi mà không có vật liệu nào có thể đáp ứng được những bộ yêu cầu kỹ thuật đặc biệt như sơn Epoxy thể hiện như chịu mài mòn ma sát, chịu chùi rửa, không bám bụi, có thể kháng axit nhẹ, chống thấm nước và chịu áp lực rất tốt từ những vật nặng.
Có bao nhiêu loại sơn EPoxy
Trên lý thuyết, sơn Epoxy có rất nhiều loại, tùy theo từng đặc tính cơ lý nào người ta yêu cầu mà sơn Epoxy được pha trộn chế tạo để tạo ra các đặc tính vượt trội đó.
Trên thực tế thị trường hiện nay, thông dụng nhất là 3 loại sơn Epoxy:
+ Sơn Epoxy không dung môi.
+ Sơn Epoxy gốc dung môi.
+ Sơn Epoxy gốc nước.
Mỗi dòng sơn này đều có những đặc tính và cách thức ứng dụng phù hợp với các điều kiện thực tế riêng, nhưng nhìn chung đều có các tiêu chí cơ bản về tính chống chịu cơ lý, hóa học từ tốt đến rất tốt.
Đặc điểm từng loại sơn Epoxy
Sơn Epoxy gốc dung môi
Sơn Epoxy dung môi dầu (gốc dầu) là sản phẩm thời kì đầu khi sơn Epoxy mới được biết đến tại Việt Nam. Sơn Epoxy gốc dầu thời kì năm 2000 đều phải thông qua nhập khẩu, các nhà cung cấp cũng sản xuất rất hạn chế theo đơn đặt hàng và theo yêu cầu kỹ thuật của khách hàng.
Ưu điểm của sơn Epoxy gốc dầu: Bề mặt chai cứng, chịu va đập, chịu được ăn mòn axit nồng độ nhẹ…
Các nhược điểm của sơn Epoxy gốc dầu:
+ Địa hình thi công bị hạn chế. Không thi công được trong môi trường có bề mặt ẩm hoặc độ ẩm không khí cao.
+ Môi trường thi công, sử dụng trở nên độc hại do có chứa dầu là dung môi bay hơi.
+ Đặc biệt đối với khí hậu miền Bắc có 4 mùa khác nhau, nền nhiệt và độ ẩm trong năm thay đổi lớn. Hệ số giãn nở không phù hợp dẫn đến gây nứt, gẫy bề mặt màng sơn
Sơn Epoxy gốc nước
Sơn Epoxy gốc nước được phát triển, ra đời sau sơn gốc dầu. Nhờ vào các cải tiến khoa học kỹ thuật hiện đại, sơn Epoxy gốc nước đạt được các tính năng tạo mặt chai cứng, chịu va đập, chịu được ăn mòn axit nồng độ nhẹ… như sơn gốc dầu nhưng khắc phục cải tiến các nhược điểm của sơn Epoxy gốc dầu.
Sơn Epoxy gốc nước sử dụng dung môi là nước, không độc hại, thân thiện với môi trường. Đây là ưu điểm cho phép sơn Epoxy gốc nước đang dần thay thế hoàn toàn sơn gốc dầu. Sơn Epoxy gốc nước trở thành vật liệu sơn sàn chính trong các khu vực có yêu cầu vệ sinh cao như nhà máy thực phẩm, bệnh viện, bể bơi…
Những cải tiến vượt trội trong sơn Epoxy gốc nước:
+ Xảy ra phản ứng hóa học hoàn toàn trong quá trình trộn và bay hơi. Vì vậy, sơn Epoxy gốc nước ít xảy ra sự cố hơn so với gốc dầu và có thời gian sử dụng lâu dài hơn.
+ Chất lượng sơn được thiết kế phù hợp với khí hậu nhiệt đới 4 mùa.
+ Khả năng khô (đóng rắn) tốt trong môi trường ẩm. Sơn Epoxy gốc nước mở rộng các điều kiện, địa hình thi công hơn rất nhiều so với sơn Epoxy gốc dầu, như thành vách hầm đường bộ, các hạng mục kết cấu bê tông các công trình thủy điện.
+ An toàn cao trong thi công và thân thiện với môi trường trong sử dụng.
Hệ sơn Epoxy không dung môi
Sơn Epoxy không dung môi hay còn gọi là sơn Epoxy tự phẳng. Dạng sơn Epoxy này không chứa hàm lượng dung môi bay hơi, hoạt động dựa trên nguyên lý tự cân bằng dòng, vì vậy dễ dàng che lấp khuyết điểm trên mặt sàn.
Khi được sơn, sơn Epoxy tự phẳng có độ dày lớn, trung bình khoảng 3 mm trong khi đó Epoxy có dung môi gốc nước và gốc dầu có độ dày trung bình 0,1 mm. Sơn Epoxy tự phẳng có những tính năng tương đối vượt trội so với hai dòng còn lại, dòng sơn Epoxy tự phẳng ngoài những tính năng như chịu ăn mòn axit, kháng khuẩn, chống thấm nước, thấm dầu...
Ưu điểm của dòng sơn này là có màng sơn dày, liên kết bền vững, bề mặt sơn Epoxy tự phẳng chịu ứng lực rất tốt, có thể cho phép xe nâng dưới 16 tấn di chuyển trên bề mặt trong điều kiện tiêu chuẩn.