Đối với dòng sơn gốc nước, một trong những phụ gia quan trọng trong thành phần sản xuất chính là chất trợ tạo màng. Phụ gia hóa chất này được bổ sung vào để tối ưu hóa quá trình hình thành màng của nhũ tương nhựa trong những điều kiện ứng dụng nhất định.

Trong bài này, Stromann sẽ cùng bạn tìm hiểu sâu hơn về hóa chất phụ gia này.

  • Tại sao đã có chất tạo màng mà vẫn cần sử dụng thêm chất trợ tạo màng?

Khác với các hệ sơn dung môi, epoxy, cơ chế tạo màng là quá trình oxi hóa hoặc phản ứng hóa học để hình thành màng sơn. Với sơn nước, chất kết dính dung môi trong sơn hệ nước là nhựa dạng nhũ tương, quá trình hình thành màng sơn của sơn nước hoàn toàn theo cơ chế lý tính. Nhựa dạng nhũ tương bao gồm các hạt polymer được nhũ hóa trong nước, bề mặt chúng được bao bọc bởi chất phân tán giúp chúng phân bố ổn định chống lại sự kết tụ. Quá trình tạo màng của nhựa nhũ tương được chia thành 3 bước chính:

– Giai đoạn cô đặc: Khi nước bay hơi dẫn đến giảm thể tích, các hạt polymer tiến lại gần nhau hơn;

– Giai đoạn nén chặt: Khi các hạt đã di chuyển lại gần nhau đến mức lực đẩy của chất nhũ hóa không còn tác dụng, khi đó dưới tác dụng của lực mao dẫn xảy ra tiếp xúc giữa các hạt polymer;

– Giai đoạn kết dính: Khi các hạt polymer tiếp xúc bị nén chặt, dưới tác động của lực mao dẫn chúng bắt buộc phải biến dạng cho đến khi đạt được 1 màng đồng nhất kết dính. 

Giai đoạn kết dính này có thể bị ảnh hưởng bởi độ cứng của hạt polymer, những hạt polymer có độ cứng càng cao thì khả năng biến dạng của chúng sẽ càng khó khăn hơn. Nếu khả chống biến dạng của polymer lớn hơn lực mao dẫn thì quá trình kết dính sẽ không thể hoàn thành. Đây chính là lúc chất trợ tạo màng hoạt động. 

  • Chất trợ tạo màng hoạt động như thế nào?

Chất trợ tạo màng được bổ sung trong quá trình sản xuất sơn sẽ giúp giảm độ cứng tạm thời của các hạt polymer giúp việc kết dính trở nên dễ dàng, tối ưu hóa quá trình hình thành màng của nhũ tương nhựa, tăng độ kết dính, độ nhớt và độ dày màng sơn. Chất trợ tạo màng sẽ bay hơi khi màng khô, trả lại độ cứng của chất kết dính đồng thời không gây ảnh hướng đến tính cơ lý của màng sơn.

Để đảm bảo tính hiệu quả trong quá trình tạo màng, chất trợ tạo màng cần đáp ứng các đặc điểm sau: 

  • Khả năng khuếch tán, phân bổ của chất trợ tạo màng vào hệ nhũ tương: phụ gia hóa chất này chỉ có thể phân bổ đều giữa polymer và nước chứ không thể khuếch tán hoàn toàn. Vì vậy khả năng phân bổ sẽ phụ thuộc vào tính phân cực của polymer và khả năng hòa tan với nước của chất trợ tạo màng;
  • Khả năng làm mềm polymer/ giảm nhiệt độ tạo màng tối thiểu: Chất trợ tạo màng phải có khả năng giảm tối đa nhiệt độ tạo màng của polymer tạo thành điều kiện nhiệt độ thấp, giúp sự khuếch tán diễn ra nhanh chóng, tăng cường độ bền và đặc tính khác của màng sơn;
  • Tốc độ bay hơi của chất trợ tạo màng ra khỏi màng sơn: Tốc độ bay hơi khỏi màng nhanh thì sẽ giúp màng sơn cứng nhanh, hình thành độ bền vật lý và giảm bám bụi. Chất trợ tạo màng tối ưu là chất có tốc độ bay hơi nhanh nhưng phải chậm hơn nước. Đây chính là một trong những yếu tố cần được quan tâm khi lựa chọn chất trợ tạo màng.
  • Những lưu ý khi sử dụng chất trợ tạo màng

Khi bổ sung chất trợ tạo màng có thể xảy ra phản ứng sốc khiến chúng kết tụ hoàn toàn. Vì vậy khi cho chất trợ tạo màng cần cho từ từ và khuấy đều, có thể pha loãng với nước, hoặc chất ưa nước, đối với chất trợ tạo màng không tan trong nước ta có thể pha loãng bằng chất thấm ướt.

Sau khi cho chất trợ tạo màng nên để 24h để đảm bảo tính ổn định. Chất trợ tạo màng có thể ảnh hưởng đến độ nhớt/độ dày màng, ảnh hưởng đến độ HLP của sản phẩm. 

  • Các tiêu chí thể hiện chất trợ tạo màng tốt:
  • Giảm nhiệt độ tạo màng tốt;
  • Độ tương thích tốt với nhựa nhũ tương, dễ thấm nước; 
  • Nhanh bay hơi khỏi màng;
  • Ổn định với quá trình thủy phân;
  • Không gây tác động tiêu cực đến màng film.
  • Phân loại chất trợ tạo màng:

Mỗi loại chất trợ tạo màng sẽ có những đặc điểm tính năng khác nhau, vì vậy có thể phân loại chất trợ tạo màng theo hiệu quả chúng đem lại:

  • Các tác nhân không ảnh hưởng nhiều đến quá trình hình thành màng như tốc độ bay hơi của nước, hay thời gian khô của màng;
  • Chất tạo màng thúc đẩy quá trình kết dính lẫn nhau của các hạt polymer, và sự biến dạng của các hạt polymer;
  • Chất tạo màng tác nhân kết dính tốt, hỗ trợ sự hợp nhất chắc chắn của các polymer bằng cách làm cho quá trình khuếch tán xen kẽ diễn ra dễ dàng hơn.

Mặc khác, chúng ta cũng có thể phân loại chúng theo bản chất hóa học, như vậy chất trợ tạo màng sẽ có hai loại:

  • Chất trợ tạo màng đi từ những Hydrocarbon gốc: Có đặc điểm khuếch tán rất mạnh vào các hạt polymer, chúng có khả năng làm giảm MFFT làm mềm polymer rất tốt, tuy nhiên chúng kém hiệu quả trong quá trình tạo màng. Khi sử dụng chúng sẽ gây vẩn đục màng và giảm độ bóng. Với ưu điểm về giá thành chúng thường được dùng kết hợp với chất trợ tạo màng phân cực như rượu ete;
  • Chất trợ tạo màng phân cực có các nhóm chức như alcohol, ete, este, keto, hoặc sự kết hợp giữa các gốc trên: Chất trợ tạo màng phân cực đi từ este có lịch sử lâu đời, với khả năng hạ thấp MFFT tốt bên cạnh đó tương thích dễ dàng với các loại nhựa, tính ổn định cao ngay cả trong môi trường PH cao của sơn. Nhóm này bao gồm các chất như TPiB, ADE, DMP, HPE,…Tuy nhiên khả năng bay hơi của chúng khá là chậm nên ảnh hưởng đến độ cứng ban đầu của màng sơn, đồng thời mùi rất nồng cũng là trở ngại đối với sơn nội thất.

Với những thông tin trên đây chúng tôi cung cấp, Stromann hy vọng các bạn đã nắm rõ kiến thức về chất trợ tạo màng cũng như vai trò của chất trợ tạo màng thường được sử dụng trong công nghiệp sản xuất sơn nước.

Để đặt mua các hóa chất đảm bảo chất lượng, cần tìm một địa chỉ uy tín để tránh mua phải hàng giả kém chất lượng, gây ảnh hưởng đến sản phẩm của các bạn. STROMANN chúng tôi là đơn vị chuyên cung cấp các loại hóa chất ngành sơn, hóa chất ngành nhựa, hóa chất mực in, uy tín và chất lượng, giá cả hợp lý, hàng hóa nhập khẩu trực tiếp, kiểm soát chặt chẽ đầu vào đầu ra trước khi xuất xưởng. Chúng tôi cung cấp các mã sản phẩm chất lưu biến sau: