Phương pháp sản xuất hệ sơn epoxy lai siloxan và hệ sơn thu được từ phương pháp này

Ngày: 30/05/2025 | 53

Bằng độc quyền giải pháp hữu ích số 3757 “Phương pháp sản xuất hệ sơn epoxy lai siloxan và hệ sơn thu được từ phương pháp này” đã được Cục Sở hữu trí tuệ cấp cho GS.TS. Thái Hoàng và các đồng nghiệp thuộc Viện Khoa học vật liệu, Viện Hàn lâm KHCNVN ngày 25/10/2024. Giải pháp hữu ích đề cập đến hệ sơn 2 thành phần trên cơ sở chất tạo màng nhựa epoxy lai siloxan bền mài mòn, kháng khuẩn, có khả năng bảo vệ chống ăn mòn kim loại và phương pháp sản xuất hệ sơn này.

Trong các loại lớp phủ bảo vệ, lớp phủ hữu cơ trên cơ sở nhựa epoxy thường được sử dụng để bảo vệ chống ăn mòn cho các vật liệu kim loại và thép nhờ khả năng bám dính tốt, độ bền hóa học và cơ học cao, bền nhiệt và thời gian sử dụng tương đối dài.

Các nghiên cứu về hệ sơn/lớp phủ bảo vệ chống ăn mòn trên cơ sở nhựa epoxy hiện nay chủ yếu tập trung nghiên cứu trên đối tượng nhựa epoxy gốc nước hoặc gốc dung môi kết hợp với một số phụ gia nano như TiO₂, SiO₂, ZnO, ZrO₂.... và chất đóng rắn gốc amin. Tuy nhiên, bảo vệ chống ăn mòn kim loại, chống hàu hà, vi sinh vật bám vẫn là vấn đề cấp thiết hiện nay. Do đó, vẫn cần phát triển các hệ sơn/lớp phủ bảo vệ chống ăn mòn kim loại, chống hàu hà, vi sinh vật bám, cho phép ứng dụng hệ sơn 2 thành phần, trong đó thành phần A gồm nhựa epoxy lai siloxan kết hợp với hạt nano ZnO biến tính hữu cơ, chất kháng khuẩn Ag/Zn zeolit, phụ gia kháng ăn mòn, bột màu, bột độn và một số phụ gia khác; thành phần B gồm chất đóng rắn polyamin/polyamit, dễ dàng thi công cho thiết bị, kết cấu kim loại làm việc trong môi trường khí quyển biển hoặc nước biển.

Giải pháp hữu ích nhằm giải quyết các vấn đề nêu trên, bằng cách kết hợp 2 thành phần, trong đó thành phần A gồm nhựa epoxy lai siloxan kết hợp với hạt nano ZnO biến tính hữu cơ, chất kháng khuẩn Ag/Zn zeolit (hàm lượng nguyên tố Ag: 0,44%, Zn: 1,46% theo khối lượng), phụ gia kháng ăn mòn, phụ gia hỗ trợ phân tán, phụ gia chống lắng, phụ gia phá bọt, chất lưu biến, phụ gia hoạt động bề mặt, bột màu và bột độn, dung môi; thành phần B gồm chất đóng rắn polyamin/polyamit. Hệ sơn này có thể dùng làm sơn bảo vệ cho các thiết bị, kết cấu kim loại làm việc trong môi trường khí quyển biển và nước biển. Giải pháp hữu ích đã phát triển được hệ sơn bền mài mòn, có khả năng kháng khuẩn và bảo vệ chống ăn mòn kim loại. 

Giải pháp hữu ích đề cập đến phương pháp sản xuất hệ sơn epoxy lai siloxan 2 thành phần A và B, trong đó phương pháp này bao gồm các bước: a) chuẩn bị nguyên liệu; b) hạt nano ZnO biến tính hữu cơ được đưa vào dung dịch xylen; c) cho chất kháng khuẩn Ag/Zn zeolit, phụ gia chống ăn mòn, phụ gia hỗ trợ phân tán, phụ gia chống lắng, phụ gia phá bọt, chất lưu biến, phụ gia hoạt động bề mặt, bột màu và bột độn, dung môi vào thùng rồi khuấy và sau đó rung siêu âm; d) thêm nhựa epoxy lai siloxan, hạt nano ZnO biến tính hữu cơ đã chuẩn bị ở bước b) và các phụ gia khác vào hỗn hợp chế tạo ở bước c) và khuấy và sau đó rung siêu âm; e) đổ hệ sơn thu được ở bước d) vào trong thùng kín và bảo quản ở nhiệt độ phòng thu được thành phần A.

Hiệu quả đạt được của giải pháp hữu ích

Hệ sơn chứa các thành phần cụ thể theo giải pháp hữu ích là hoàn toàn mới và có khả năng bền mài mòn, kháng khuẩn và bảo vệ chống ăn mòn kim loại. Hiện nay, tại Việt Nam, chưa có bất kỳ công trình khoa học hay nghiên cứu và giải pháp hữu ích nào bộc lộ hệ sơn chứa các thành phần cụ thể theo giải pháp hữu ích.

Giải pháp theo giải pháp hữu ích đã giải quyết được bản chất của vấn đề, cả về tính thực tiễn và học thuật. Cụ thể hơn, hệ sơn này có độ bền mài mòn 160,8 - 183,5 L/mil, có khả năng diệt khuẩn mạnh (trên 99,99 %) với vi khuẩn gram âm (E. coli) và gram dương (S. aureus). Hệ sơn có khả năng bảo vệ chống ăn mòn kim loại cao với độ chịu mặn trên 240 giờ, độ chịu axit trên 168 giờ, độ chịu kiềm trên 168 giờ, độ bền muối trên 1440 giờ. Hệ sơn và phương pháp tạo ra hệ sơn này còn phù hợp với điều kiện chế tạo, có thể áp dụng ở quy mô bán công nghiệp và công nghiệp trong sản xuất sơn đa chức năng chất lượng cao.

Tư vấn, hỗ trợ đăng ký bảo hộ độc quyền các loại hình quyền Sở hữu trí tuệ tại Viện Hàn lâm KHCNVN: Phòng Thông tin, Truyền thông Khoa học và Sở hữu công nghiệp, phòng I 3.1, nhà A11, số 18 Hoàng Quốc Việt. TEL: 024.37562551 - 0904.252.152. Email: pqduong@isi.vast.vn

Tin: Trần Thị Kim Ngân