Nghiên cứu điều chế viên nang Epoxy kích thước micromet ứng dụng trong chế tạo sơn tự lành

Hóa học & Kỹ thuật môi trường<br /> <br /> NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ VIÊN NANG EPOXY KÍCH THƯỚC<br /> MICROMET ỨNG DỤNG TRONG CHẾ TẠO SƠN TỰ LÀNH<br /> Trần Phương Chiến1*, La Thị Thái Hà2, Nguyễn Đình Chinh1<br /> Tóm tắt: Chống ăn mòn kim loại luôn là nhiệm vụ thiết yếu nhằm nâng cao tuổi<br /> thọ sử dụng cho máy móc, thiết bị. Một trong những phương pháp chống ăn mòn<br /> tiên tiến hiện nay là sử dụng các loại sơn thông minh có khả năng tự lành một phần.<br /> Bài báo này trình bày một số kết quả ban đầu về nghiên cứu chế tạo sơn tự lành<br /> trên cơ sở viên nang Epoxy. Viên nang có nhân là nhựa epoxy lỏng được bao bọc<br /> bằng lớp vỏ cứng từ chất đóng rắn Diethylene triamin (DETA). Nghiên cứu này tập<br /> trung vào việc tạo ra viên nang có kích thước theo yêu cầu, tăng lượng epoxy trong<br /> viên nang, khảo sát phân tán viên nang vào nhựa màng và kiểm tra khả năng bảo vệ<br /> kim loại của sơn tự lành đã được chế tạo.<br /> Từ khóa: Sơn thông minh, Sơn tự lành, Viên nang micromet.<br /> <br /> 1. ĐẶT VẤN ĐỀ<br /> Các loại sơn thông minh đang được đẩy mạnh nghiên cứu ứng dụng để chủ<br /> động bảo vệ vật liệu, chống ăn mòn kim loại[1]. Điển hình cho xu hướng nghiên<br /> cứu này là sơn có khả năng tự lành trên cơ sở đưa viên nang kích thước micromet<br /> vào polymers [2]. Năm 2011 Zhao Yang và các công sự đã công bố kết quả nghiên<br /> cứu về lớp phủ chứa các viên nang Epoxy siêu nhỏ với vỏ bọc là urea–<br /> formaldehyde dạng nano [3]. Năm 2012 Xiuxiu Liu, Hairui Zhang và các cộng sự<br /> đã công bố nghiên cứu tổng hợp viên nang Epoxy siêu nhỏ dựa trên phản đóng rắn<br /> của những giọt nhựa Epoxy và ethylenediamine (EDA) [4]. Ở trong nước cũng đã<br /> có một số công trình nghiên cứu về loại sơn này, cụ thể là công trình của TS La<br /> Thị Thái Hà:“Nghiên cứu tổng hợp viên nang Viên nang EPOXY chứa nhựa<br /> Epoxy ứng dụng trong lớp phủ thông minh“[5]<br /> Hai vấn đề cốt lõi của công nghệ này đang được tiếp tục giải quyết là tạo được<br /> viên nang có kích thước đủ nhỏ và hàm lượng nhân viên nang đủ lớn để lớp phủ có<br /> được khả năng tự lành. Hiện nay người ta có thể tạo được viên nang có kích thước<br /> từ vài chục đến đến vài nghìn micromet. Tuy nhiên, theo nhiều nghiên cứu kích<br /> thước viên nang nên nhỏ hơn 200 micromet để có thể phân tán vào nhựa nền với<br /> hàm lượng đủ để đảm bảo cơ chế tự lành [3],[4]. Trong nghiên cứu của Zhao Yang<br /> (2011) kích thước viên nang được kiểm tra và công bố là khoảng 100μm; hàm<br /> lượng viên nang trong lớp phủ là 10%; khả năng làm lành vết nứt của lớp phủ được<br /> kiểm chứng trên các tấm thép cacbon mạ. Một kết quả khác của Xiuxiu Liu và<br /> cộng sự công bố rằng lớp phủ chứa 20% viên nang siêu nhỏ epoxy được cho là có<br /> hàm lượng cao nhất hiện tại. Các nghiên cứu ở trong nước [5], [6], hiện nay mới<br /> đạt được kích thước viên nang là 200 μm nên mức độ phân tán vào sơn hạn chế,<br /> hàm lượng nhân