2.1.2 Polymer
nhiệt dẻo và polymer nhiệt rắn
Resin là những
vật liệu polymer có khả năng hình thành lớp màng sau khi phủ. Đối với sự hình thành lớp màng tốt, resin có
MW cao là cần thiết. Nói chung, trong công nghiệp sơn và chất phủ, có hai loại
resin được sử dụng.
(1) Polymer có
MW cao có khả năng hình thành lớp màng sau khi phủ mà không cần phản ứng hóa học
(2) Polymer có
MW thấp yều cầu một phản ứng hóa học sau khi phủ để tăng MW và trở nên có khả
năng hình thành lớp màng
Hai cơ chế
hình thành lớp phủ này tạo thành cơ sở để phân loại. Nói chung tất cả các resin
và vì thế là tất cả các lớp phủ được phân thành hai loại riêng biệt, resin nhiệt
dẻo và resin nhiệt rắn.
Resin nhiệt dẻo
là những polymer có MW cao có thể hình thành lớp màng mà không cần phản ứng hóa
học trong suốt hoặc sau khi hình thành lớp màng. Resin nhiệt dẻo về cơ bản là
những polymer phân nhánh. Sự hình thành lớp màng dựa trên những polymer này liên
quan đến sự bay hơi của dung môi. Lớp màng khô của những polymer này cơ bản là
một đống những phân tử polymer vô định hình chồng chất lên nhau, và tương tác với
nhau bằng lực Van der Waals. Độ chồng chất và sự tương tác vật lý là đủ mạnh để
mang lại một số tính chất hữu dụng, nhưng nói chung vẫn còn thiếu những tính chất
cơ học mong muốn và tính bền với dung môi. Vì độ nhớt của dung dịch polymer phụ
thuộc vào MW, những polymer nhiệt dẻo có MW cao sẽ có độ nhớt dung dịch cao
hơn. Điều này yêu cầu một lượng lớn dung môi trong lớp phủ để giảm độ nhớt tới
mức có thể chấp nhận được. Tuy nhiên latex nhựa nhiệt dẻo (hệ phân tán của nhựa
nhiệt dẻo trong nước) có thể tạo thành chất phủ mà không cần sử dụng dung môi.
Những hệ này rất phổ biến và hình thành nên một mạng chính của chất phủ hệ nước
ngày nay.
Nhựa nhiệt rắn
là một loại resin quan trọng khác, là những vật liệu polymer mà chúng cần phải
trải qua một vài phản ứng hóa học sau khi phủ để hình thành lớp màng. Những phản
ứng hóa học này, được gọi là phản ứng liên kết chéo hay phản ứng lưu hóa, về cơ
bản là kết nối các chuỗi polymer nhỏ để tăng MW và hình thành một cấu trúc mạng
polymer hay polymer được lưu hóa. Vì thế cấu trúc của polymer trong hệ nhiệt rắn,
không giống như hệ nhiệt dẻo, tạo thành những lớp màng bền vững và chịu được sự
tác độ hóa học và tác động của dung môi. Nói chung chất kết dính của chất phủ
nhiệt rắn được cấu tạo từ resin có MW thấp với những nhóm chức hoạt động và một
tác nhân hình thành sự lưu hóa (chất lưu hóa). Sau khi tạo ra lớp phủ, dưới những
điều kiện phản ứng phù hợp, chất lưu hóa sẽ phản ứng với những nhóm chức của
resin để hình thành màng khô. Một số resin nhiệt rắn có những nhóm chức có khả
năng tự phản ứng lưu hóa hoặc phản ứng lưu hóa với những thành phần có trong
không khí như là hơi ẩm hoặc khí oxy mà không cần tác nhân lưu hóa. Vì thế tính
chất của lớp màng được hình thành từ resin nhiệt dẻo và nhiệt rắn về cơ bản là
khác nhau và có những ứng dụng khác nhau tùy theo mục đích sử dụng cuối cùng.
No comments:
Post a Comment