NHỮNG HIỂU BIẾT CẦN THIẾT VỀ NHỰA ALKYD

Hiện công ty TNHH Hóa chất Mega Việt Nam đang cung cấp các sản phẩm nhựa Alkyd cho sơn gỗ, sơn chống gỉ lót và phủ như các sản phẩm từ nhà cung cấp Eternal Eterkyd 3755-X80; Eterkyd 3306-X70; Eterkyd 3106-X70; Sản phẩm do Mega hợp tác sản xuất nhựa Longoil Megakyd 16-80 cho dòng sơn chống gỉ trên kim loại, giá thành cạnh tranh.

CÁC LỖI THƯỜNG GẶP KHI GIA CÔNG SƠN ALKYD
MỘT SỐ CHẤT XÚC TIẾN KIM LOẠI LÀM KHÔ MÀNG SƠN
NHỰA EPOXY LÀ GÌ VÀ QUY TRÌNH SẢN XUẤT NHỰA EPOXY
QUY TRÌNH SẢN XUẤT SƠN GỐC NHŨ TƯƠNG
MỘT SỐ PHỤ GIA CHỐNG LẮNG CHO SƠN

1. Thành phần nguyên liệu của một số loại nhựa Alkyd phổ biến

1.1 Các loại Alkyd khô tự nhiên: (dùng làm chất khô)

Bảng 1. Thành phần chủ yếu Alkyd khô tự nhiên

STT	Loại Alkyd và ứng dụng	% Dầu béo	Loại dầu béo	Loại rượu	Loại Axít Cacboxylic	Dung môi hòa tan
1	Alkyd béo ( sơn phủ )	60 - 65	Đậu nành	Pentaery- thriol	Phtalic-Anhydride ( PA )	White Spirit
2	Alkyd Trung (sơn lót, phối Alkyd béo cho sơn phủ)	48 - 55	Đậu nành Axít béo khô Đựợc Lin	Hỗn hợp Polyol Pentaery Thriol (nt)	Phtalic-Anhydride( PA )	WS Xylene
3	Alkyd gầy ( sơn lót nhanh khô )	38 - 30	Lin Axít béo dầu đậu nành	Glycerine Glycerine	P.A	Xylene

1.2 Các loại Alkyd 2 thành phần hoặc sấy nóng

Bảng 2: Thành phần chủ yếu của Alkyd gầy – không khô tự nhiên

1	Phối với Isocyanat làm sơn PU đồ gỗ	28	Axít béo tổng hợp	Hỗp hợp Polyol	PA	Xylene
2	Phối với Amino Resin làm dầu bóng Acid Curing (PTSA) (đồ gỗ)	32	Dầu béo no (bão hòa )	Hỗp hợp Polyol	PA	Xylene
3	Phối với NC làm dầu bóng NC (đồ gỗ)	40	TOFA (TALL OIL FATTY ACID )	Hỗp hợp Polyol	PA	Xylene
4	Phối với AminoResin làm sơn sấy chất lượng cao (sơn công nghiệp)	44	DCO dầu thầu dầu khử nước	Glycerine	P.A	Xylene

2. Cơ chế phản ứng cấu tạo nhựa Alkyd điển hình

2.1 Nguyên liệu

Dầu béo: là các Triglycerid:

GLYCERIN:

PENTAERYTHRIOL:

PHTALICANHYDRIDE:

2.2 Phương pháp chế tạo chủ yếu: ALCOL hóa (Rượu)

Qua 2 giai đoạn phản ứng:

a. Giai đoạn 1:

Este hóa chuyển đổi giữa Triglycerid với rượu đa chức trong sự có mặt chất xúc tác (NaOH, PbO, CaO, v.v…) ở nhiệt độ 220⁰C – 230⁰C tạo thành các este chưa hoàn chỉnh gồm monoglyceride (chiếm đa số ).

Quá trình phản ứng như sau:

b. Giai đoạn 2

Phản ứng trùng ngƣng este hóa ở nhiệt độ 220 – 2500C giữa các este chưa hoàn chỉnh trên với Phtalic Anhydride trong trong sự có mặt của chất xúc tác axít như orthophosphoric hoặc để tăng cƣờng quá trình tạo nhựa có trong lượng phân tử và cấu trúc cần thiết có thể dùng thêm chất tăng cường là Maleic Anhydride, v.v…

Quá trình phản ứng giai đoạn 2 như sau:

- Nhựa Glyphtal:

3. Cơ chế khô màng sơn Alkyd của các chất làm khô

- Quá trình khô của màng sơn Alkyd khô tự nhiên và dầu béo có nối đôi liên hợp được hiện bằng cách bay hơi dung môi và phản ứng hóa học ( oxy hóa và trùng hợp hóa ) của các chất làm khô và oxi không khí

- Phản ứng hóa học làm khô màng này xảy ra qua 4 giai đoạn chủ yếu là:

+ Thời gian thâm nhập của O2 và màng sơn.

+ Giai đoạn tạo thành các peroxide

+ Giai đoạn phân hủy các peroxide.

+ Giai đoạn kết hợp 3 chiều. Giai đoạn này làm màng sơn khô cứng hoàn toàn có thể xảy ra trong vài ngày đến vài tuần lễ tùy thuộc vào bản chất CTM.

Các chất làm khô cho sơn Alkyd thừờng dùng là một số muối kim loại của axít Naphtenic gọi là các Naphtenat và của axít Octoic gọi là các Octoat. Ngày nay người ta ít dùng chất làm khô Naphtenat so với chất làm khô Octoat vì lý do giá các Naphtenat thường cao hơn Octoate.

Cho đến nay, cơ chế làm khô màng của các chất làm khô nói trên còn đang tranh cãi chưa thống nhất thành lý thuyết vì vậy ngƣời ta thừơng sử dụng một hỗn hợp các chất làm khô khác nhau để hoàn thiện sự khô của màng sơn

Người ta tạm thời thống nhất với nhau về „hoạt hóa‟ của từng chất làm khô nhƣ sau:

Chất làm khô Cobalt ( -Co ): là chất khô mặt (thƣờng đƣợc dùng kết hợp với một số chất làm khô khác nhƣ –Mn2+, -Zr2+, -Pb2+, -Ca2+, v.v…)

Chất làm khô –Mn2+=: là chất khô mặt hoạt hóa hơn chất làm khô –Co2+ nhưng lại kích hoạt giai đọan trùng hợp CTM khi sấy nóng và giảm hiện tựợng đóng màng (skinning) với một số sơn Alkyd.

Chất làm khô –Fe3+: là chất khô mặt, chỉ dùng trong sơn Alkyd màu đen và sơn sấy #130⁰C – màu sậm. Chất làm khô –Pn2+: là chất khô chân , tức là xuyên suốt màng sơn (dưới lớp bề mặt ), chất làm khô –Pn2+ còn có một số tính chất quý giá khác trong vai trò tăng thêm tính thấm ƣớt, phân tán bột màu, tính chịu nước chống gỉ, v.v…( thường được dùng kết hợp với chất làm khô –Co2+và Mn2+). Cũng cần chú ý: không dùng chất làm khô –Pn2+ trong sơn nhũ Al vì nó phá hủy tính nổi (leafing) bạc của Al. Chất làm khô –Pn2+ ngày nay đựợc khuyến cáo hạn chế sử dụng vì lý do ô nhiễm môi trường.

- Các chất làm khô phụ trợ (Secondary Driers)

+ Chất làm khô –Ba2+: chất khô “ chân” dùng thay chất làm khô –Pb2+ trong một số loại sơn “ cấm dùng Pb”. Ít dùng trong sơn nói chung vì chất làm khô –Ba2+làm hại da của ngƣời sản xuất.

+ Chất làm khô –Ca2+ chỉ phát huy tác dụng hoạt hóa khi dùng chung với các chất làm khô chính, đặc biệt hợp với chất làm khô –Pb2+.

+ Chất làm khô Bismuth (Bi2+) là chất làm khô loại mới dùng thay chất làm khô –Pb2+kết hợp với chất làm khô –Co2+.

+ Chất làm khô –Sr2+ là chất làm khô “chân” thay cho chất làm khô –Pb2+.

+ Chất làm khô –Zr2+là chất khô “chân” đƣợc sử dụng rộng rãi nhất cho việc thay thế chất làm khô –Pb2+.

+ Chất làm khô Zn2+ là chất khô “mặt” được dủng kết hợp với chất làm khô –Co2+ để chống hiện tượng “nhăn bề mặt” do có –Co2+khi sấy nóng.

Bảng 3: Tham khảo tỷ lệ sử dụng (%) trong một số loại sơn khi dùng kết hợp các chất làm khô

STT	Loại CTM	Tỉ lệ CLK chính %	Tỉ lệ CLK phụ %
1	Dầu dầu khô được	0,03 Co hoặc Mn	0,2 Zr, 0,1 Ca
2	Alkyd Trung	0,04 Co	0,2 Zr, 0,1 Ca
3	Alkyd béo	0,05 Co	0,3 Zr, 0,2 Ca
4	Epoxy Este	0,03 Co	0,1 Ce
5	Urethan Alkyd	0,02 Co hoặc Mn	0,1 Zr , 0,05 Ca
6	Sơn dầu	0,03 Co hoặc Mn	0,2 Zr, 01 Ca
7	Polyeste	0,01 Co