Hình 2. 1. Buồng thí nghiệm xác định khả năng cách nhiệt của vật liệu sơn

Sơ đồ 1. 4. Tổng hợp sơn cách nhiệt từ hạt silica aerogel và nhựa acrylic

Silica aerogel được nghiền và trộn trong sự có mặt của nước và các chất hoạt động bề mặt đã chọn để đạt được silica aerogel gốc nước. Sau đó, hỗn hợp silica aerogel được trộn với hỗn hợp CaCO3 / TiO2 đã điều chế và nhựa acrylic để thu được sơn cách nhiệt. Hàm lượng silica aerogel trong sơn là điều chỉnh từ 3 – 7% wt%.

Ứng dụng: Sơn cách nhiệt của sơn gốc nước bằng silica aerogel (6% trọng lượng) được cải thiện giảm khoảng ~ 1.2oC dành cho sơn tường. 1.6.2. Ngành sơn cách nhiệt tại Việt Nam 1. Nhóm tác giả của GS. TS. Nguyễn Hữu Niếu (2017), “Nghiên cứu tổng hợp Polyaspartic Ester ứng dụng làm màng sơn Polyurea bảo vệ thép ngoài trời, Trung Tâm Nghiên Cứu Vật Liệu Polymer – Trường Đại học Bách Khoa, đã tổng hợp tổng hợp được polyaspartic ester sẽ tăng khả năng chế tạo hệ sơn polyurea trong nước, thay thế các nguồn nguyên liệu ngoại nhập, phù hợp với điều kiện khí hậu Việt Nam.

Đơn phối liệu: Aspartic ester và các loại bột độn, dung môi được nghiên trộn trong thiết bị nghiền bi liên tục 72 giờ theo công thức sơn như sau:

Bảng 1. 12. Đơn phối liệu sơn phủ từ Aspartic ester và các loại bột độn

Phần

A Aspartic ester 100,00 94,34 TiO2 100,00 23,83 BaSO4 76,00 17,41 Talc 24,00 8,80 Toluen 10,00 11,48 n-butylacetate 10,00 11,33 Tổng 320,00 167,19

Phần

Hệ sơn polyurea từ aspartic ester Thành phần Khối lượng Thể tích

B Desmodur N3600 65,86 56,76

% B/A theo khối lượng: 20,58% % B/A theo thể tích: 33,95% Hàm lượng thể tích bột (PVC) trong hệ sơn: 24,88%

Các tính chất lý, hóa của sản phẩm sơn aspartic ester màu trắng thu được: + Màu sắc: màu trắng, không bị lắng, tách pha + Độ nhớt: trong khoảng 1.000–1.200 cps (xác định bằng ASTM D 2983) - Sơn aspartic ester màu trắng sau khi nghiền 72 giờ được pha trộn với Desmodur N3600 theo tỷ lệ khối lượng aspartic ester/N3600 = 10/2,06. Hỗn hợp sơn cần được khuấy trộn đều trong 3 phút trước khi gia công màng. Sơn polyurea phải được sơn lên trên bề mặt kim loại đã xử lý cơ học mài nhám và rửa sạch bằng dung môi acetone. - Tùy thuộc vào phương pháp gia công sử dụng cần điều chỉnh độ nhớt của hệ sơn bằng cách thêm vào dung môi.

Ứng dụng: sản xuất thực tế và ứng dụng làm sơn phủ cho các công trình xây dựng, giao thông,… làm bằng sắt thép tại Việt Nam. 2. Tác giả Võ Thị Nhã Uyên (2019), “Nghiên cứu tổng hợp hệ epoxy vi nhũ tương ứng dụng làm sơn nước trên kim loại”, Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM, Tạp chí Khoa học Công nghệ và Thực phẩm 19 (1) (2019) 80-92, đã nghiên cứu thành công hệ epoxy vi nhũ tương được thử nghiệm sơn trên nền kim loại, sau khi đóng rắn có độ bám dính 100%, độ cứng 6 H, độ bền va đập 2 kg.m, đường kính uốn 3 mm chưa thấy xuất hiện vết nứt trên bề mặt mẫu.

Phương pháp phân tích đánh giá: + Khối lượng phân tử trung bình và độ đa phân tán của adduct xác định bằng phương pháp sắc ký gel (Gel Performance Chrmatography - GPC), sử dụng máy PL GPC 150 - Plus. + Kích thước hạt của hệ epoxy vi nhũ tương xác định bằng thiết bị đo phân bố kích thước hạt DLS (Dynamic light scattering), sử dụng máy Horiba LA 920. + Độ bám dính màng sơn xác định theo tiêu chuẩn ASTM D3359 [4], sử dụng bộ dụng cụ Erichsen model 295. + Độ bền uốn màng sơn xác định theo tiêu chuẩn ASTM D522-93a [5], sử dụng bộ dụng cụ Erichsen model 312. + Độ bền va đập màng sơn xác định theo tiêu chuẩn ASTM D2794-93 [6], sử dụng bộ dụng cụ Erichsen model 304 ISO. Các phương pháp phân tích số 1, 2, 3, 4, 5 được đo tại Phòng Thí nghiệm trọng điểm Quốc gia Vật liệu Polymer và Composite, Trường Đại học Bách Khoa Tp. HCM.

+ Độ cứng của màng sơn xác định theo tiêu chuẩn ASTM D3363-92a [7], sử dụng bộ viết chì được tiêu chuẩn hóa có độ cứng theo thang chia từ mềm đến cứng như sau: 6B – 5B – 4B – 3B – 2B – B – HB – F – H – 2H – 3H – 4H – 5H – 6H. + Độ nhớt của muối adduct và hệ epoxy vi nhũ tương được xác định theo tiêu chuẩn ASTM D2196-18e1 [8], sử dụng nhớt kế Brockfield.

Quy trình tổng hợp hệ epoxy vi nhũ tương + Giai đoạn tổng hợp adduct: tỷ lệ mol epoxy/amin là 1/9, nhiệt độ phản ứng: 65 ºC, thời gian phản ứng: 1,5 giờ, hàm lượng dung môi pha loãng 35%. Adduct thu được có màu vàng chanh, trong suốt, khối lượng phân tử 1982 g/mol, hàm lượng rắn 72,1%. + Giai đoạn tạo muối adduct: tỷ lệ mol adduct/axit: 1/7, nhiệt độ phản ứng: 70 ºC, thời gian phản ứng: 1,5 giờ, hàm lượng nước pha loãng: 58%. Muối adduct có pH 6,5-7,0; màu vàng đậm, hàm lượng rắn 31,1%, độ nhớt 2,5 × 40 cP. + Giai đoạn tạo nhũ: hàm lượng dung dịch DER 331: 12,2-18,8%, tốc độ khuấy: 700 vòng/phút, thời gian khuấy: 15 phút, hàm lượng nước pha loãng: 18,2 – 21,8%. Hệ nhũ thu được có màu vàng nhạt và trong, hàm lượng rắn 33,5 – 35,5%, độ nhớt 2,5×40 cP, kích thước hạt nhũ trong khoảng 0,0693 – 0,1000 µ m.