Nhựa Amino - Melamine Resin

NHỰA MELAMINE LÀ GÌ?
Nhựa melamine là loại nhựa amino quan trọng trong ngành sơn.

Bao gồm: melamine, formaldehyde và monoalcohols.

Nhựa melamine được phân loại theo cấu trúc và tính chất tạo ra ba nhóm:

 a. Nhựa melamine đã được ete hóa một phần, chứa các nhóm metylol tự do => Nhựa amino dùng cho sơn AC (Acid Cure)

 b. Nhựa melamine phân tử thấp, metylol hóa cao, được ete hóa hoàn toàn => Nhựa amino dùng cho sơn Coil

 c. Nhựa melamine phân tử tương đối thấp, được ete hóa cao, vẫn chứa các nhóm NH => Nhựa amino dùng cho sơn sấy (Baking/ Stoving)

1) Nhựa Amino cho sơn AC (Acid Cure)

- Nhựa melamine đã được ete hóa một phần có chứa các nhóm metylol tự do và lượng dư  formaldehyde. Lượng dư fomandehyde và điều kiện phản ứng ảnh hưởng đến khối lượng phân tử thu được. Các sản phẩm hầu hết có khối lượng phân tử tương đối cao; chúng khác nhau về độ nhớt và khả năng phản ứng.

- Các loại nhựa melamine phản ứng ưu tiên giữa các nhóm metylol của chúng với các loại nhựa có chứa nhóm OH. Trong các điều kiện sấy thông thường là 120 và 160 ° C, không cần thiết dùng chất xúc tác axit, nhưng có thể được sử dụng. Nếu công thức sơn dùng cho nhiệt độ sấy dưới 100 ° C, thì phải sử dụng chất xúc tác axit (para Toluene Sulfonic Acid - pTSA). Các loại nhựa melamine có trọng lượng phân tử cao hơn có vai trò làm khô vật lý cho hệ sơn.

  - Nhựa melamine thuộc nhóm này có chứa lượng nhóm metylol tự do cao hơn có thể xảy ra quá trình tự liên kết ngang để tạo thành nhóm ete đimetylen. Điều này có thể dẫn đến khả năng chịu axit kém hơn.

Các loại nhựa thuộc nhóm này có hai nhược điểm:

- Thứ nhất: chúng chứa lượng formaldehyde tự do cao hơn và có thể tạo thành formaldehyde tự do trong quá trình tạo liên kết ngang.

- Thứ hai: do độ nhớt của dung dịch cao hơn, chúng không đủ tiêu chuẩn để tạo ra các loại sơn có hàm lượng rắn cao hơn.

Do đó, các loại này đã được thay thế rộng rãi bằng các loại nhựa melamine đã được ete hóa cao có chứa các nhóm NH còn lại (nhóm c).

2) Nhựa Amino cho sơn Coil:

 - Các loại nhựa melamine có phân tử thấp, được metylol hóa cao, được ete hóa hoàn toàn được biết đến nhiều nhất là những loại có chứa metanol dưới dạng rượu đơn chức ete hóa.. Chúng là chất lỏng nhớt hoặc sáp, và thường không tan trong nước.

  - Vì phản ứng chuyển hóa ete là phản ứng chậm nhất trong số các phản ứng liên kết ngang, nên cần nhiệt độ sấy tương đối cao (180 đến 200 ° C) hoặc xúc tác. Các chất xúc tác được ưu tiên là axit, đặc biệt là axit sulphonic, mặc dù có thể sử dụng các este photphoric có tính axit hoặc muối amin của chúng. Với sự cân bằng tối ưu về nhiệt độ, thời gian và chất xúc tác, sự hình thành màng của sơn dẫn đến các cấu trúc đồng liên kết ngang.

  - Các màng sơn này có ưu điểm: khả năng chịu thời tiết tương đối tốt, tính linh hoạt và độ bám dính giữa các lớp sơn tốt.

Tuy nhiên, do khả năng hòa tan tối ưu của chúng, độ nhớt thấp của nhựa nên tạo ra các loại sơn có hàm lượng rắn cao.

 - Nhựa này được sử dụng trong lớp phủ công nghiệp, đặc biệt là sơn ô tô và cho sơn Coil – sơn Can. Ngoài ra, còn có các loại nhựa phân tử thấp được ete hóa cao với butanol. Chúng được sử dụng chủ yếu cho sơn đóng rắn bằng axit.

3) Nhựa Amino cho sơn sấy:

- Nhựa melamine phân tử tương đối thấp, được ete hóa cao nhưng vẫn chứa các nhóm NH còn lại, có phản ứng mạnh hơn đáng kể so với các loại đã được ete hóa hoàn toàn.

 - Ở nhiệt độ sấy thông thường (120 đến 160 ° C), chúng không cần bất kỳ chất xúc tác nào. Tuy nhiên, chất xúc tác axit cũng có thể được sử dụng. Các nhóm NH dư có thể phản ứng với các nhóm metylol để tạo thành liên kết metylen, với sự phân cắt của monoalcohol (tự liên kết ngang).

  - Mặt khác, các hiệu ứng định hướng do nhóm NH này tác động lên nhóm metylol ete lân cận làm tăng tốc độ chuyển hóa ete, và do đó, liên kết ngang có thể đã diễn ra ở nhiệt độ thấp hơn so với nhựa melamine đã được ete hóa hoàn toàn. Độ hòa tan khác nhau của các loại này dẫn đến độ nhớt cao hơn so với nhựa nhóm b, dẫn đến hàm lượng chất rắn thấp hơn một chút ở cùng độ nhớt sử dụng.

  - Những loại nhựa này thường được phân phối trong alcohol, phổ biến nhất là trong butanol; hàm lượng chất rắn là 60% đến 90%.

Ưu điểm: Do hàm lượng metylol thấp nên lượng fomaldehyde tự do thấp hơn so với các loại khác. Lượng formaldehyde tự do được tạo ra trong quá trình sấy và đóng rắn tương đối thấp là một lợi thế về vấn đề giảm thiểu ô nhiễm môi trường và độc hại cho người sử dụng.

*** Bài viết dựa trên tài liệu tham khảo: Trang 136-138 cuốn sách COATING FORMULATION – An International Textbook của tác giả Bodo Müller  và Ulrich Poth (Tái bản lần thứ 3)

-----------------------------------------------------------

Hiện tại Minh Thanh Chemicals đang cung cấp tất cả 3 dòng nhựa amino như:

+ Nhựa amino cho sơn AC (nhóm a): SM.5260

+ Nhựa amino cho sơn Coil-Can (nhóm b): SM.5747

+ Nhựa amino cho sơn sấy (nhóm c): SM.5804 (nhanh khô), SM.5860 (độ bóng cao)

Và tất cả các nguyên liệu khác cho ngành sơn nói chung và sơn gỗ nói riêng.

Link liên kết Facebook: https://tinyurl.com/y79yevfb