TIÊU CHUẨN LỰA CHỌN VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM CHẤT PHÁ BỌT
Chọn lựa chất phá bọt cho hệ sơn gốc nước (aqueous coatings), chủ yếu phá bọt macro, có 2 loại chính là:
- Chất phá bọt gốc dầu khoáng (mineral oil) có chứa 80-95% dầu khoáng dùng để mang các chất phá bọt khác là các hạt kỵ nước (hydrophobic particles) xâm nhập vào vùng bọt tiệm cận bề mặt sơn. Các hạt kỵ nước này có thành phần chủ yếu là các Stearate, kim loại, dẫn xuất acid béo, silica kỵ nước hoặc các hợp chất Polyurea, các hạt kỵ nước này đóng vai trò phá hủy bọt macro. Thường các chất phá bọt gốc Mineral Oil được phối với một lượng nhỏ Silicone để tăng thêm tác dụng.
- Chất phá bọt gốc silicone là các loại dầu Silicone Oil kỵ nước, ví dụ: Poly (dimethyl siloxane) hoặc Poly Oxypropylene – Poly (Dimethyl Siloxane) biến tính. Thường dầu Silicone Oil được cung cấp dưới dạng nhũ tương nhằm dễ dàng xâm nhập vào sơn để dễ phá hủy bọt macro.
- Chọn lựa chất phá bọt cho sơn hệ dung môi không phải là nước (Non- aquaous coatings)
- Các Polysiloxane: được dùng nhiều nhất. Cần chú ý phân biệt cấu trúc của các Polysiloxane này để lựa chọn. Chỉ có các Poly (Dimethylsiloxane) nguyên chất có độ nhớt nằm trong khoảng 5,000 – 50,000 mPas mới có tác dụng.
- Các Polysiloxane có gắn mạch polyether có tính chất “ưa nước” mới có tác dụng (vì không tương hợp với sơn gốc dung môi).
- Các Poly (Methylalkylsiloxane).
- Các chất phá bọt không chứa silicone (non-silicone) là các polymer hữu cơ. Ví dụ: Polyether, Polyacrylate.
Nói chung, các tiêu chuẩn chọn lựa nói trên chỉ là nguyên tắc, thông thường, người ta thường sử dụng phối hợp một số chất phá bọt để hỗ trợ tác dụng cho nhau, và để phá bọt triệt để hơn (cả bọt macro và bọt micro). Khi nghiền sơn cần phải dùng chất phá bọt macro (Defoamer) và trước khi lọc đóng gói cần dùng thêm các chất phá bọt micro (Deaerator).
Việc lựa chọn các chất phá bọt đúng tác dụng cần trải qua quá trình thí nghiệm chọn lựa.
b. Các Phương pháp thí nghiệm chọn lựa chất phá bọt
- Thí nghiệm hiệu lực tác dụng phá bọt dựa trên nguyên tắc đưa không khí vào sơn, thử nghiệm bằng 4 cách thử: lắc, khuấy máy, khuấy bơm van con lăn có lỗ xốp, quan sát các hiện tượng bọt bị phá hoặc thể tích bọt sinh ra
giảm đi nhanh đến đâu, hoặc thi công màng sơn rồi quan sát các khuyết tật bề mặt.
- Thí nghiệm hiệu lực phá bọt sau một thời gian lưu trữ sơn bằng cách lưu trữ sơn thí nghiệm ở 500C trong 4 tuần lễ, độ bền của chất phá bọt được thể hiện rõ ràng nhất là với những chất phá bọt có chứa các hạt kỵ nước (hydrophobic particles). Chúng sẽ lắng tách ra sau thời gian thí nghiệm nói trên.
1.1 Tóm tắt và kết luận
- Không khí xâm nhập vào sơn trong quá trình sản xuất và thi công sơn gây ra hiện tượng bọt (FOAM). Bọt Macro (còn gọi là bọt ướt) hay bọt lớn sinh ra chủ yếu trong quá trình sản xuất sơn và nằm trong sơn do tác dụng làm bền bọt của hàng loạt các chất phụ gia hoạt động bề mặt sử dụng trong sơn. Bọt micro (còn gọi là bọt khô) hay bọt nhỏ (cực nhỏ) sinh ra chủ yếu trong quá trình lọc sơn trước khi đóng gói hoặc trộn các thành phần A, B trước khi thi công, bọt micro bị chậm “dâng lên” bề mặt màng sơn do tác dụng sức căng bề mặt ở màng sơn khô, làm tạo ra các lỗ kim, hố lõm trên màng sơn gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng sơn.
- Chất phá bọt macro còn gọi là DEFOAMERS có tác dụng chính là “phá hủy” độ bền vững của bọt macro và được sử dụng nhiều trong sơn gốc nước.
Chất phá bọt micro còn gọi là DEAERATORS có tác dụng chính là “tăng tốc độ dâng lên” bề mặt sơn của các bọt micro và được sử dụng nhiều trong sơn gốc dung môi.
Tuy nhiên, trong thực tế rất khó chỉ định chính xác chất nào là phá bọt macro hay micro mà thường gọi chung là chất phá bọt và tiến hành chọn lựa bằng cách dựa vào các tiêu chuẩn chọn lựa được tổng kết qua thực tế và thực hiện các thí nghiệm đánh giá hiệu lực phá bọt.
- Đối với sơn gốc nước, sử dụng 2 nhóm chất phá bọt gốc Mineral Oil (dầu khoáng) và gốc Silicone Oil (dầu Silicon) dạng nhũ tương.
Đối với sơn gốc dung môi, sử dụng 4 nhóm chất phá bọt là:
- Các Polysiloxane có độ nhớt 5,000 – 50,000 mPas.
- Các Polysiloxane có mạch nhánh Polyether.
- Các Poly (Methyl Alkyl Siloxane)
Các Polymer hữu cơ như Polyacrylate.
