GIẢI THÍCH HIỆN TƯỢNG NHANH VÀNG HÓA CỦA SƠN ALKYD BẰNG CƠ CHẾ HÓA HỌC

 

Hiện tượng vàng hóa của màng sơn là hiện tượng màng sơn trắng sau một thời gian thi công thì có sự thay đổi màu sắc từ trắng sang màu vàng.

CHỦ ĐỀ: GIẢI THÍCH HIỆN TƯỢNG NHANH VÀNG HÓA CỦA SƠN ALKYD BẰNG CƠ CHẾ HÓA HỌC

1. Khái niệm về hiện tượng vàng hóa của màng sơn

Hiện tượng vàng hóa của màng sơn là hiện tượng màng sơn trắng sau một thời gian thi công thì có sự thay đổi màu sắc từ trắng sang màu vàng. Đây là hiện tượng phổ biến của các màng sơn nói chung và sơn Alkyd nói riêng. Bài viết này sẽ giải thích hiện tượng nhanh vàng hóa của sơn Alkyd bằng cơ chế hóa học.

2. Cơ chế hóa học

Như đã biết, nhựa Alkyd sử dụng trong sơn Alkyd thường được biến tính bằng các loại dầu béo với mục đích làm tăng tính chất của sơn thành phẩm. Các loại dầu thường được sử dụng như: Dầu lanh (Linseed oil), dầu đậu nành (Soyabean oil), dầu hột cao su (Rubber seed oil), dầu trẫu (tương đương Tung oil), dầu thầu dầu (chưa khử nước)  và các axít béo khác . Trong quá trình tổng hợp, hàm lượng Axit béo tự do còn dư chính là nguyên nhân gây nên sự vàng hóa của sơn Alkyd, đặc biệt là Axit linolenic.

Sự ngả vàng của màng sơn, cơ chế vàng hóa bền thời tiết của sơn Alkyd

Hình 1:  Công thức cấu tạo của Axit linolenic

Cơ chế của quá trình vàng hóa được trình bày thông qua các phản ứng sau:

Ban đầu, axit linolenic kết hợp với O2 tạo ra hợp chất Monohydroperoxides.

Sự ngả vàng của màng sơn, cơ chế vàng hóa bền thời tiết của sơn AlkydHình 2: Quá trình hình thành Monohydroperoxides.

Quá trình này sẽ tạo ra các sản phẩm khác nhau cụ thể như sau:

Sự ngả vàng của màng sơn, cơ chế vàng hóa bền thời tiết của sơn AlkydHình 3: Các sản phẩm của quá trình tạo Monohydroperoxides.

Có 4 sản phẩm Monohydroperoxides hình thành ở các vị trí C12, C13, C9, 16 với hàm lượng phần trăm lần lượt là 12, 12, 30, 46 (%).

Tiếp đó, các hợp chất Monohydroperoxides xảy ra quá trình phân hủy để tạo ra các hợp chất Cacbonyl mang màu liên hợp. Các hợp chất Cacbonyl này khiến cho màng sơn có màu vàng.

Sự ngả vàng của màng sơn, cơ chế vàng hóa bền thời tiết của sơn AlkydHình 4:  Phản ứng hình thành sản phẩm mang màu vàng trên màng sơn

>> Liên hệ nhận tư vấn chuyển giao công nghệ sản xuất từ chúng tôi  <<

3. Ảnh hưởng của ánh sáng UV đến tốc độ ngả vàng của màng sơn Alkyd

Nghiên cứu ảnh hưởng của sự có mặt của tia UV đến quá trình vàng hóa của màng sơn cho thấy đối với các mẫu sơn sử dụng ngoài trời tiếp xúc với hàm lượng UV nhiều thì cường độ màu vàng thấp hơn so với các mẫu Alkyd được bảo quản sử dụng trong nhà.

Nguyên nhân là khi tiếp xúc với ánh sáng tử ngoại các hợp chất mang màu sẽ bị phân hủy tạo CO2, H2O.  Bên cạnh đó là sự hình thành của các hợp chất không mang màu của Axit linolenic là Hydroperoxy Epidioxides ( Hình 5).

Sự ngả vàng của màng sơn, cơ chế vàng hóa bền thời tiết của sơn AlkydHình 5: Sản phẩm thu được khi màng sơn tiếp xúc với ánh sáng UV

4. Kết luận

Như vậy, sự ngả vàng của sơn Alkyd là do quá trình tự oxy hóa của các Axit béo tự do có liên quan đến chỉ số axits của nhựa. Đối với các loại nhựa Alkyd có chỉ số axit cao thì sẽ ngả vàng nhanh hơn so với các loại có chỉ số axit thấp. Màng sơn Alkyd trong nhà có màu vàng sẫm hơn so với phơi ngoài trời do các hợp chất Cacbonyl mang màu vàng (sản phẩm từ quá trình oxi hóa của axit béo tự do) để ngoài trời tiếp tục bị oxi hóa thành thành hợp chất Hydroperoxy Epidioxides (không màu), CO2 và nước.

Để biết thêm chi tiết hãy liên hệ với Trung tâm nghiên cứu phát triển Mega Việt Nam để được giải đáp những thắc mắc và đưa ra các giải pháp kịp thời nhé.

>> Xem thêm các bài báo khoa học chuyên ngành của chúng tôi <<

Mọi thông tin vui lòng liên hệ: 

Trung tâm nghiên cứu phát triển vật liệu mới Mega Việt Nam

Văn phòng: Tầng 2, A2-IA20, KĐT Nam Thăng Long, đường Phạm Văn Đồng, P. Đông Ngạc, Q. Bắc Từ Liêm, TP. Hà Nội, Việt Nam.

Trung tâm nghiên cứu: Thôn Nhuế - xã Kim Chung - huyện Đông Anh - Tp. Hà Nội - Việt Nam.

Website: megaradcenter.com

Tel/Fax:  (+84) 24 375 89089 / (+84) 24 375 89098

Email: contact@megavietnam.vn