D Coatings - Kiến thức và Giải pháp ngành sơn

vi flag
vi flag

Sơn Gốc Nước Là Gì? Tổng Quan Về Sơn Tường, Sơn Kiến Trúc Từ A–Z (Phần 1)

Sơn gốc nước là gì? Tìm hiểu cấu tạo, thành phần, cơ chế tạo màng, ưu nhược điểm và các yếu tố quyết định chất lượng sơn tường, sơn kiến trúc.

Sơn gốc nước là gì?

Sơn gốc nước, hay waterborne coating, là hệ sơn trong đó nước đóng vai trò là môi trường phân tán hoặc pha liên tục chính.

Khác với sơn dung môi truyền thống, trong sơn gốc nước, polymer thường tồn tại dưới dạng:

  • Nhũ tương polymer – polymer emulsion

  • Dispersion polymer

  • Latex

  • Polymer phân tán trong nước

  • Một số hệ hybrid như acrylic–styrene, vinyl acrylic, VAE, polyurethane dispersion...

Đối với sơn tường thông dụng, loại phổ biến nhất là nhũ tương acrylic hoặc styrene-acrylic; có thể hình dung một cách đơn giản:

Nước + Polymer + Pigment + Filler + Additives → Sơn gốc nước

Nhưng trên thực tế, việc biến những thành phần này thành một sản phẩm sơn ổn định, dễ thi công và có độ bền cao lại phức tạp hơn rất nhiều.

Thành phần cơ bản của sơn tường gốc nước

Một công thức sơn tường thông thường có thể được chia thành các nhóm chính:

1. Nước

Nước là môi trường phân tán chính và thường chiếm tỷ lệ khá lớn trong sơn, có nhiệm vụ:

  • Điều chỉnh độ nhớt.

  • Tạo môi trường phân tán.

  • Hỗ trợ quá trình nghiền pigment.

  • Điều chỉnh hàm lượng chất rắn.

  • Giúp sơn dễ thi công.

Tuy nhiên, không nên hiểu rằng càng nhiều nước thì sơn càng tốt hoặc càng dễ thi công.

Nếu lượng nước quá cao, màng sơn sau khi khô có thể có:

  • Độ che phủ thấp.

  • Độ bền chà rửa kém.

  • Độ bền nước thấp.

  • Độ bền ngoài trời giảm.

  • Dễ phát sinh hiện tượng màng sơn yếu hoặc phấn hóa.

2. Nhựa – thành phần quyết định phần lớn chất lượng màng sơn

Nếu phải chọn một thành phần quan trọng nhất trong sơn tường thì đó chính là binder – chất tạo màng. Một số loại polymer thường được sử dụng gồm:

Acrylic

Đây là một trong những hệ nhựa quan trọng nhất đối với sơn kiến trúc.

Acrylic có thể mang lại:

  • Độ bền thời tiết tốt.

  • Khả năng giữ màu.

  • Khả năng chống UV.

  • Độ bền nước.

  • Độ bám dính tốt.

  • Độ bền màng tương đối cao.

Đối với sơn ngoại thất cao cấp, acrylic thường là lựa chọn quan trọng.

Styrene-acrylic

Styrene-acrylic có ưu điểm về:

  • Giá thành.

  • Độ cứng màng.

  • Độ bám dính.

  • Khả năng chống nước.

Tuy nhiên, tùy cấu trúc polymer và chất lượng nhựa, khả năng giữ màu và độ bền UV có thể thấp hơn acrylic thuần.

Vinyl acrylic

Đây là hệ thường được sử dụng trong các sản phẩm sơn kinh tế.

Ưu điểm là:

  • Giá thành hợp lý.

  • Dễ gia công.

  • Khả năng thi công tốt.

Tuy nhiên, cần lựa chọn polymer phù hợp nếu yêu cầu cao về độ bền nước, độ bền chà rửa và ngoài trời.

3. Bột màu – không chỉ để tạo màu

Một hiểu lầm phổ biến là pigment chỉ có nhiệm vụ tạo màu. Thực tế, trong sơn tường, pigment và filler ảnh hưởng rất lớn đến:

  • Độ trắng.

  • Độ che phủ.

  • Độ mờ.

  • Độ bóng.

  • Độ bền.

  • Độ cứng màng.

  • Khả năng chà rửa.

  • Giá thành.

Titanium dioxide – TiO₂

TiO₂ là một trong những nguyên liệu quan trọng nhất của sơn trắng. Nó có:

  • Chiết suất cao.

  • Khả năng tán xạ ánh sáng mạnh.

  • Độ trắng cao.

  • Khả năng tạo độ che phủ tốt.

Tuy nhiên, cho nhiều TiO₂ không đồng nghĩa với việc độ che phủ sẽ tăng vô hạn.

Khi nồng độ pigment tăng đến một mức nhất định, khoảng cách giữa các hạt pigment và cấu trúc màng sơn sẽ thay đổi. Khi đó hiệu quả quang học có thể không còn tăng tương ứng.

Đây là lý do các nhà sản xuất sơn phải tối ưu PVC – Pigment Volume Concentration và CPVC – Critical Pigment Volume Concentration.

4. Chất độn – yếu tố ảnh hưởng mạnh đến giá thành và tính năng

Các loại filler thường gặp gồm:

  • Calcium carbonate – CaCO₃

  • Kaolin

  • Talc

  • Silica

  • Barytes

  • Một số loại filler chức năng khác.

Chất độn giúp:

  • Điều chỉnh PVC.

  • Tăng độ dày màng.

  • Điều chỉnh độ mờ.

  • Điều chỉnh độ cứng.

  • Điều chỉnh lưu biến.

  • Giảm giá thành.

  • Điều chỉnh cảm giác bề mặt.

Nhưng đây cũng là nơi có sự khác biệt rất lớn giữa sơn giá rẻ và sơn chất lượng cao. Hai sản phẩm có cùng hàm lượng TiO₂ nhưng sử dụng hệ filler, polymer và phụ gia khác nhau hoàn toàn có thể cho chất lượng rất khác nhau.

5. Phụ gia – “lượng nhỏ nhưng ảnh hưởng lớn”

Phụ gia thường chỉ chiếm một tỷ lệ nhỏ trong công thức nhưng lại quyết định rất nhiều đến khả năng gia công và tính năng cuối cùng. Một hệ sơn tường hoàn chỉnh có thể sử dụng nhiều nhóm phụ gia:

Chất phân tán

Giúp phân tán:

  • TiO₂

  • Pigment màu

  • Filler

Mục tiêu là tạo hệ phân tán ổn định, hạn chế:

  • Kết tụ.

  • Lắng.

  • Flocculation.

  • Tăng độ nhớt bất thường.

Chất thấm ướt

Giúp nước và môi trường sơn thấm ướt bề mặt pigment/filler tốt hơn.

Chất phá bọt

Kiểm soát bọt trong quá trình:

  • Khuấy.

  • Nghiền.

  • Sản xuất.

  • Đóng gói.

  • Thi công.

Nếu kiểm soát bọt không tốt, có thể xuất hiện:

  • Pinholes.

  • Craters.

  • Lỗ kim.

  • Bề mặt không đồng nhất.

Chất làm đặc và điều chỉnh lưu biến

Đây là một nhóm cực kỳ quan trọng đối với sơn tường.

Các hệ làm đặc có thể bao gồm:

  • Cellulose ether.

  • HASE.

  • ASE.

  • HEUR.

  • Các hệ associative thickener khác.

Chất làm đặc không chỉ quyết định “sơn đặc hay loãng”.

Nó còn quyết định:

  • Độ nhớt ở tốc độ cắt thấp.

  • Độ nhớt khi thi công.

  • Sag resistance.

  • Leveling.

  • Spatter khi lăn.

  • Khả năng giữ nước.

  • Cảm giác khi lăn.

  • Khả năng chống lắng.

Đây chính là lý do hai loại sơn có cùng độ nhớt Brookfield vẫn có thể cho cảm giác thi công hoàn toàn khác nhau.

Thông tin liên hệ:

Gmail: contact@dcoatings.org

Website: https://dcoatings.org/

Facebook: https://web.facebook.com/profile.php?id=61593651430718

Youtube: https://www.youtube.com/@DCoatings

Các bài viết mới nhất