Ứng dụng canxi cacbonat trong các loại sơn phủ gốc nước.
Trong những năm gần đây, sơn gốc nước ngày càng được người tiêu dùng ưa chuộng nhờ những ưu điểm như "thân thiện với môi trường", "ít phát thải carbon", "hiệu suất cao" và "ứng dụng rộng rãi", và đang dần thay thế sơn truyền thống trở thành lựa chọn chủ đạo.
Tổng quan về các sản phẩm gốc nước sơn
Sơn gốc nước là loại sơn sử dụng nước làm dung môi hòa tan, với thành phần nước chiếm từ 70% đến 90%. Loại sơn này không chứa các dung môi hữu cơ độc hại như benzen, aldehyd và hydrocarbon halogen hóa, cũng như các hợp chất kim loại nặng như formaldehyd, chì và crom. Sơn gốc nước có đặc điểm không độc hại, thân thiện với môi trường, hầu như không chứa chất dễ bay hơi, không có mùi khó chịu và có tính ổn định cao. Đây là loại sơn an toàn, không gây ô nhiễm và thân thiện với môi trường.
Hiện nay, các loại sơn phủ gốc nước thân thiện với môi trường của Trung Quốc đã hình thành bốn phân khúc chính: sơn phủ gốc nước vô cơ giàu kẽm, sơn phủ gốc nước epoxy, sơn phủ gốc nước acrylic và sơn phủ gốc nước polyurethane.
Điều chỉnh thành phần gốc nước lớp phủ
Trong những năm gần đây, để khắc phục một số nhược điểm của sơn gốc nước, các nghiên cứu về cải tiến sơn đã liên tục được thực hiện. Trong số đó, các vật liệu cải tiến phổ biến nhất bao gồm hạt nano, polyurethane, polyacrylate, silicone, nhựa epoxy và nano-oxit, v.v.
Trong số đó, chất độn (chất làm tăng độ dày lớp sơn), là một trong những thành phần quan trọng của sơn phủ, đóng vai trò là phương pháp thực hiện then chốt trong công nghệ cải tiến vô cơ. Chất độn chủ yếu là bột màu trắng hoặc hơi có màu, thiếu độ bền màu và độ che phủ, nhưng chúng có các chức năng như tăng độ dày màng sơn, điều chỉnh tính chất lưu biến, cải thiện độ bền cơ học, tăng độ bền của màng sơn và giảm chi phí. Chúng chủ yếu bao gồm các muối của kim loại kiềm thổ, silicat và muối kim loại nhẹ như nhôm và magie.
Hiện nay, các chất độn thường được sử dụng trong sơn gốc nước bao gồm vật liệu carbon (graphene, ống nano carbon), canxi cacbonat, bentonit, cao lanh, silica, bột mica, bari sulfat, bột talc, v.v. Trong số đó, canxi cacbonat nổi bật nhờ lợi thế về chi phí đáng kể, cũng như khả năng tự san phẳng, phân tán và chống mài mòn tuyệt vời.
Ứng dụng sơn gốc nước
Vật liệu xây dựng xanh
Các loại sơn phủ kiến trúc vô cơ gốc nước thường được sử dụng trong các dự án xây dựng chủ yếu bao gồm dung dịch silicat biến tính kim loại kiềm và dung dịch phân tán silica dạng keo trong nước làm chất tạo màng chính, được bổ sung thêm chất tạo màu, chất độn, phụ gia, v.v. Lớp màng sơn phủ thu được thân thiện với môi trường, không độc hại, chống cháy, không bong tróc hay rơi rớt. Nó thể hiện khả năng chống chịu thời tiết và giữ màu vượt trội.
Nhiều kinh nghiệm ứng dụng và dữ liệu nghiên cứu đã khẳng định rằng việc thêm canxi cacbonat vào các lớp phủ gốc nước không chỉ giúp giảm chi phí mà còn nâng cao hiệu suất. Khi kết hợp với các chất tạo màu như titan dioxit, nó không ảnh hưởng đến hiệu suất của chất tạo màu và cũng có thể được sử dụng để kiểm soát độ lưu động, mang lại sự ổn định và độ bền màu cho lớp phủ.
Đồ gỗ
Chức năng chính của canxi cacbonat trong các loại sơn phủ gỗ gốc nước là lấp đầy các khe hở. Không cần thiết phải thêm nó vào vecni gỗ gốc nước, nhưng nó được thêm vào với lượng nhỏ trong sơn màu đặc gốc nước dành cho gỗ, và với lượng lớn hơn trong bột trét gỗ gốc nước.
Xe hơi
Hiện nay, các quốc gia có ngành công nghiệp ô tô phát triển tương đối đã thay thế về cơ bản các loại sơn phủ gốc dung môi bằng sơn phủ gốc nước. Tại Trung Quốc, nghiên cứu và sử dụng sơn phủ gốc nước đang dần tăng lên, và đã có nhiều dây chuyền sản xuất sơn lót và sơn phủ trung gian. Trong đó, Shanghai General Motors đã đi đầu trong việc xây dựng dây chuyền sản xuất sơn phủ màu gốc nước. Hiện nay, sơn phủ ô tô ở Trung Quốc được thiết kế dựa trên sơn phủ gốc nước, nhưng chủ yếu vẫn là các loại sơn phủ gốc dung môi truyền thống. Hiện tại, sơn phủ gốc nước chủ yếu được sử dụng trong các ứng dụng sơn lót, sơn phủ trung gian và sơn phủ hoàn thiện trong ngành ô tô.
Ví dụ, lớp phủ gầm chống sứt mẻ bằng acrylic chủ yếu bao gồm nhựa acrylic thu được thông qua quá trình đồng trùng hợp các monome acrylate, được pha chế với chất độn và phụ gia, và là một loại dung dịch nhựa tổng hợp. So với hệ thống nhựa PVC plastisol và lớp phủ gầm đàn hồi polyurethane được sử dụng rộng rãi nhất, dung dịch styrene-acrylic sử dụng nước làm dung môi chính, có hàm lượng VOC (hợp chất hữu cơ dễ bay hơi) cực thấp, tránh được nhược điểm của các dung môi dễ cháy và độc hại. Hơn nữa, nó có khả năng chống axit và kiềm, chống nước và chống va đập tốt, làm cho nó trở thành một loại lớp phủ gầm chống sứt mẻ mới.
Trong thực tế ứng dụng, việc sử dụng sơn phủ gốc nước trong ngành công nghiệp ô tô vẫn còn một số vấn đề. Do điểm sôi thấp của dung môi nước khiến quá trình bay hơi khó khăn, cùng với độ nhạy cao với độ ẩm môi trường, cũng như sức căng bề mặt cao, xu hướng tạo bọt và điện trở thấp, các lớp phủ này dễ bị chảy xệ và các khuyết tật khác.
