Hình 1. 5. Cát thạch anh và các hạt thủy tinh rỗng hình cầu[20

Đây là những phân tử rất nhỏ, hoàn toàn trống rỗng, chúng đẩy tất cả không khí ra ngoài và tạo môi trường chân không, giúp chúng phản xạ bức xạ sức nóng, giảm nhiệt độ xuống.

Nano silica với cấu trúc mạng ba chiều, có diện tích bề mặt lớn cụ thể, cho thấy hoạt động rất tốt, có thể hình thành một cấu trúc mạng trong sơn, không những tăng độ bền của sơn và lớp ngoài cùng, mà còn cải thiện sắc tố đình chỉ, có thể duy trì màu sơn lâu dài không phai.

Hình 1. 1. Cấu trúc không gian của SiO2

Với silica thông thường không có tính chất quang học đặc biệt, thì nano silica có sự hấp thụ tia cực tím mạnh mẽ, đặc điểm phản xạ hồng ngoại, tăng cường tính đàn hồi và sức mạnh của lớp phủ. Máy quang phổ tia cực tím có thể cho thấy sự hấp thụ tia cực tím của silica ở bước sóng 400nm hoặc nhỏ hơn 70% so với bước sóng phản xạ hồng ngoại 800nm, nó có thể được thêm vào sơn phủ nhằm mục đích chắn tia tử ngoại (UV), giảm bớt tia hồng ngoại (IR) và lão hóa nhiệt, trong khi tăng khả năng cách nhiệt cho các lớp phủ.

Nano silica sử dụng để cải thiện khả năng chống trầy xước và mài mòn, chống ăn mòn, chống va đập, tăng độ bền kéo và các đặc tính siêu kỵ nước và dễ làm sạch. Silica cũng có thể được sử dụng như một chất làm mờ, chất độn chống lắng và chống chảy để sản xuất các lớp phủ hiệu suất cao.

Hiện nay nano silica sản xuất từ tro trấu nó có thể được sử dụng như một vật liệu nano có nguồn gốc sinh học để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của “Thị trường Chất Phủ Xanh toàn cầu” và có thể được tùy chỉnh để sản xuất nhiều loại chất phủ nano có tính năng đặc biệt như chống vân tay, chống ăn mòn, chống bám bẩn và dễ làm sạch, cách nhiệt và chống cháy, tự làm sạch, chống mài mòn và ăn mòn, chống bức xạ.

Hình 1. 2. Silica được tổng hợp bằng phế phẩm nông nghiệp 1.4. Giới thiệu về sơn cách nhiệt 1.4.1. Sơn cách nhiệt [20]

Sơn cách nhiệt là sơn hệ nước một thành phần được chế tạo từ chất tạo màng có khả năng chịu khí hậu nóng bức, liên kết với phụ gia phản quang có cấu trúc tinh thể hình lá xếp lớp, có khoảng trống bên trong, ngăn cản truyền nhiệt và phản xạ ánh sáng, tạo thành thể đồng nhất bám chặt lên bề mặt tường ngăn, ngăn cản tia UV – IR từ ánh nắng của mặt trời.

Hình 1. 3. Cấu tạo và tác dụng của sơn cách nhiệt trên bề mặt tường 1.4.2. Nguyên lý cách nhiệt[20]

Sơn cách nhiệt theo quy luật phản xạ ánh sáng và cách nhiệt đồng thời, làm giảm nhiệt độ bề mặt vật liệu, làm tăng chênh lệch nhiệt độ bên ngoài tường, ngăn cách không gian bên trong và bên ngoài nhà. Nhiệt độ càng cao thì sự chênh lệch nhiệt bên ngoài và bên trong nhà càng lớn, đồng thời chống rêu mốc. Có độ đàn hồi cao, không rạn nứt .

Các tia bức xạ, năng lượng nhiệt khi đi tới bề mặt của sơn, dưới tác dụng của các loại phụ gia cách nhiệt hầu hết các tia bức xạ năng lượng nhiệt này sẽ được phản xạ trờ lại và chỉ một lượng nhỏ năng lượng được truyền qua. Chính vì thế chúng có tác dụng cách nhiệt rất lớn, khả năng chênh lệch nhiệt độ ngoài trời với trong phòng đối với các nhà xưởng được sơn bằng các loại sơn này có thể lên đến 15 – 20oC

Sơn cách nhiệt thường có màu trắng hoặc xanh nhạt. Cũng có thể pha nhiều màu khác, nhưng khả năng chống nóng sẽ giảm dần, khi độ đậm của màu tăng. Không độc hại, không cháy nổ, không gây ô nhiễm môi trường.

Hình 1. 4. So sánh đặc tính phản xạ ánh sáng mặt trời của sơn chống nóng và sơn thường 1.4.3. Thành phần nguyên liệu tổng hợp sơn cách nhiệt[23] 1.4.3.1. Chất tạo màng:

Chất tạo màng chiếm khoảng 30 – 40 % trọng lượng sơn. Chất tạo màng là các polyme có độ bám dính tốt, có khả năng chứa các loại bột như bột màu, bột độn, có các tính chất như: khả năng khô, độ cứng, độ bóng,...

Đây là vật liệu hình thành màng liên tục, kết dính với nền, làm cho bề mặt nền được bao phủ. Ngoài ra, chúng kết nối với nhau và với các chất khác trong màng để tạo ra màng sơn có độ rắn chắc thỏa mãn các đặc tính bề mặt bên ngoài. Chất tạo màng quyết định chủ yếu đặc tính bảo vệ và các đặc tính cơ học, lý, hóa chung của màng sơn. Chất tạo màng có nhiệm vụ là: - Tạo màng liên tục - Bao phủ bề mặt - Kết nối, tạo liên kết với các chất khác.

Các tính chất quan trọng của chất tạo màng được quan tâm là: độ nhớt, tỷ trọng, khả năng hòa tan trong dung môi, khả năng phản ứng hóa học (với sơn khô hóa học),... Một số chất tạo màng được tạo ra từ sự trùng hợp ôxy hóa hoặc trùng hợp nhiệt – để