Trong lĩnh vực đóng tàu và kỹ thuật hàng hải, sơn chống bám bẩn tự đánh bóng là một lớp phủ đặc biệt được sử dụng rộng rãi để giảm tác động của sự bám dính sinh học vào đáy tàu hoặc các cấu trúc dưới nước khác. Loại lớp phủ này có thiết kế hóa học độc đáo cho phép lớp phủ hòa tan chậm, giải phóng các chất hoạt tính để ngăn chặn sự bám dính của các sinh vật biển (như động vật có vỏ, tảo, v.v.), đồng thời duy trì bề mặt nhẵn và cải thiện hiệu quả hoạt động của tàu.
Vậy, những hóa chất nào được chứa trongsơn chống bám bẩn tự đánh bóng? Những chất này hoạt động như thế nào? Bài viết này sẽ tìm hiểu chi tiết về thành phần, thành phần cốt lõi và chức năng của sơn chống bám bẩn tự đánh bóng.
Nguyên lý của sơn chống bám bẩn tự đánh bóng là gì?
Cốt lõi của sơn chống bám bẩn tự đánh bóng nằm ở cơ chế tự đánh bóng " của nó. Bằng cách thiết kế một ma trận phủ đặc biệt, lớp phủ có thể phân hủy hóa học chậm hoặc hòa tan vật lý trong môi trường nước, giải phóng các chất chống bám bẩn hoạt động (thường là chất diệt khuẩn hoặc ion kim loại), do đó ngăn chặn các sinh vật biển bám vào. Ngoài ra, quá trình hòa tan sẽ liên tục làm mới bề mặt của màng sơn để duy trì cấu trúc mịn.
Loại sơn này đặc biệt thích hợp cho đáy tàu, vì việc giảm bám bẩn sinh học ở đáy tàu không chỉ có thể giảm mức tiêu thụ nhiên liệu và tăng tốc độ mà còn kéo dài chu kỳ bảo dưỡng. Do đó, sơn chống bám bẩn tự đánh bóng là loại sơn quan trọng kết hợp giữa chức năng và tính kinh tế.
Sơn chống bám bẩn tự đánh bóng chứa những hóa chất nào?
Hóa chất có trong sơn chống bám bẩn tự đánh bóng:
1. Ma trận polyme
2. Hoạt chất chống bám bẩn
3. Chất độn và phụ gia
4. Dung môi
1. Ma trận polyme
Ma trận polyme là thành phần chính của sơn chống bám bẩn tự đánh bóng và quyết định trực tiếp đến hành vi hòa tan và độ bền của lớp phủ. Sau đây là các loại polyme phổ biến:
● Nhựa acrylate kẽm: Nhựa acrylate kẽm là một trong những loại nhựa tự đánh bóng phổ biến, có chứa các ion kẽm trong cấu trúc phân tử. Khi màng sơn tiếp xúc với nước biển, các ion kẽm phản ứng với nước tạo thành muối kẽm hòa tan, do đó đạt được sự hòa tan của lớp phủ.
● Nhựa gốc este kim loại: Một số loại sơn chống bám bẩn tự đánh bóng sử dụng este kim loại (như este đồng) làm chất nền polyme. Nhựa này thủy phân chậm trong nước, giải phóng các ion kim loại và đánh bóng bề mặt.
● Nhựa acrylic silicon: Polyme gốc silicon là lựa chọn thân thiện với môi trường hơn với độc tính thấp và khả năng chống chịu thời tiết tốt. Sơn gốc acrylic silicon có thể hòa tan đều trong nước biển và ức chế sự bám dính sinh học.
2. Hoạt chất chống bám bẩn
Các chất hoạt tính chống bám bẩn là thành phần chính trong sơn chống bám bẩn tự đánh bóng. Chức năng chính của chúng là ức chế hoặc tiêu diệt các sinh vật biển. Sau đây là một số chất hoạt tính phổ biến:
● Hợp chất đồng: Đồng là thành phần hoạt tính chính trong sơn chống bám bẩn truyền thống, trong đó đồng oxit (Cu2O) là phổ biến nhất. Đồng oxit hòa tan chậm trong nước biển, giải phóng các ion đồng có thể tiêu diệt hiệu quả nhiều loại sinh vật biển, chẳng hạn như tảo và động vật có vỏ.
Ưu điểm: Chống bám bẩn hiệu quả cao, chi phí thấp.
Nhược điểm: Có thể gây độc cho môi trường nước.
● Hợp chất organotin (hiện đã bị cấm): Theo truyền thống, organotin (như tributyltin, TBT) được sử dụng rộng rãi trong sơn chống bám bẩn, nhưng do tác hại nghiêm trọng đến môi trường nên Tổ chức Hàng hải Quốc tế (IMO) đã cấm hoàn toàn việc sử dụng sơn organotin vào năm 2008.
● Thuốc diệt sinh vật thay thế: Với sự cải thiện về nhận thức về môi trường, nhiều loại sơn chống bám bẩn đã bắt đầu sử dụng thuốc diệt sinh vật thân thiện với môi trường, chẳng hạn như florua hoặc hợp chất amin hữu cơ. Những chất này có thể cung cấp hiệu suất chống bám bẩn tuyệt vời ở mức độ độc hại thấp hơn.
3. Chất độn và phụ gia
Mặc dù chất độn và phụ gia không phải là thành phần chính của sơn chống bám bẩn tự đánh bóng, nhưng chúng đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu suất và độ ổn định của sơn.
● Chất độn khoáng: Một số loại sơn chống bám bẩn có chứa chất độn như silicat và canxi cacbonat để điều chỉnh độ cứng và độ bền của lớp phủ.
● Chất điều chỉnh lưu biến: Chất điều chỉnh lưu biến có thể cải thiện tính lưu động và hiệu suất thi công của sơn và đảm bảo lớp phủ đồng đều của màng sơn.
● Chất chống tia UV: Mặc dùsơn đáy thuyềnthường không tiếp xúc với ánh sáng mặt trời, một số loại sơn chống bám bẩn còn bổ sung thêm chất chống tia UV để ngăn ngừa hư hỏng do tia UV trong quá trình lưu trữ và vận chuyển.
4. Dung môi
Vai trò của dung môi là làm giảm độ nhớt của sơn, giúp dễ quét hoặc phun hơn. Dung môi trong sơn chống bám bẩn tự đánh bóng thường bao gồm các loại sau:
● Xylen
● Butanol
● Ete glycol
Các dung môi này bay hơi trong quá trình phủ và không còn lưu lại trong màng sơn.
Cơ chế chống bám bẩn của sơn chống bám bẩn tự đánh bóng là gì?
1. Đánh bóng vật lý
Sơn chống bám bẩn tự đánh bóng giữ cho bề mặt màng sơn mịn màng bằng cách hòa tan từ từ lớp bề mặt. Bề mặt mịn màng này không có lợi cho sự bám dính của sinh vật biển, do đó làm giảm bám bẩn sinh học.
2. Thuốc diệt sinh học hóa học
Việc giải phóng các hoạt chất chống bám bẩn có thể trực tiếp giết chết hoặc ức chế sự phát triển của các sinh vật biển. Ví dụ, các ion đồng và một số chất diệt khuẩn có độc tính cao đối với tảo và động vật có vỏ, và có thể làm giảm đáng kể sự bám dính sinh học ở đáy tàu.
3. Bảo vệ lâu dài
Bằng cách kiểm soát tốc độ giải phóng các chất hoạt tính, sơn chống bám bẩn tự đánh bóng có thể cung cấp hiệu quả chống bám bẩn liên tục, thường duy trì hiệu suất trong 3 đến 5 năm.
Các vấn đề môi trường của sơn chống bám bẩn tự đánh bóng
Mặc dù sơn chống bám bẩn tự đánh bóng đóng vai trò quan trọng trong ngành đóng tàu, nhưng các hóa chất được sử dụng có thể có tác động nhất định đến môi trường biển. Ví dụ, oxit đồng và một số chất diệt khuẩn hữu cơ có thể gây độc cho các cộng đồng sinh vật không phải mục tiêu. Vì lý do này, cộng đồng quốc tế đã xây dựng các quy định nghiêm ngặt về thành phần hóa học của sơn chống bám bẩn.
Một số quốc gia và khu vực đã bắt đầu thúc đẩy việc sử dụng sơn chống bám bẩn tự đánh bóng thân thiện với môi trường hơn, chẳng hạn như sơn chống bám bẩn không chứa đồng hoặc các sản phẩm có chứa chất diệt khuẩn ít độc hại. Những lớp phủ mới này duy trì hiệu suất chống bám bẩn tốt đồng thời giảm gánh nặng cho môi trường.
Huaren Chemical đảm bảo chất lượng sản phẩm của mình như thế nào?
Tại Huaren Chemical Industry Co., Ltd., kiểm soát chất lượng là ưu tiên hàng đầu. Chúng tôi tuân thủ các tiêu chuẩn ISO 9001 và ISO 14001 để đảm bảo rằng lớp phủ công nghiệp của chúng tôi đáp ứng các yêu cầu về chất lượng toàn cầu. Dây chuyền sản xuất tiên tiến và đội ngũ kỹ thuật giàu kinh nghiệm của chúng tôi cho phép chúng tôi cung cấp các sản phẩm chất lượng cao một cách nhất quán. Nếu bạn đang tìm kiếm lớp phủ đáng tin cậy và bền bỉ, chúng tôi là nhà cung cấp mà bạn có thể tin tưởng.
