I. Sơn chống ăn mòn epoxy polyurea
Nghiên cứu tập trung vào việc chế tạo hệ sơn chống ăn mòn kết hợp epoxy và polyurea để bảo vệ kết cấu thép trong điều kiện khí hậu nhiệt đới biển. Hệ sơn này bao gồm ba lớp: sơn lót epoxy, sơn trung gian epoxy MIO, và sơn phủ polyurea. Các lớp sơn được thiết kế để chống lại sự ăn mòn kim loại, đặc biệt là trong môi trường biển ẩm ướt và nhiệt đới. Kết quả nghiên cứu cho thấy hệ sơn này có khả năng bảo vệ kết cấu thép trong khoảng 10 năm.
1.1. Sơn lót epoxy
Sơn lót epoxy được chế tạo từ nhựa epoxy DER 671X75, kết hợp với các hệ bột màu, chất độn, và nanoclay cloisite 30B. Nghiên cứu chỉ ra rằng việc thêm nanoclay và nanosilica vào nhựa epoxy giúp cải thiện tính chất cơ lý và khả năng chống ăn mòn của màng sơn. Các thử nghiệm điện hóa và phun sương muối đã chứng minh hiệu quả bảo vệ của sơn lót epoxy trong môi trường biển.
1.2. Sơn phủ polyurea
Sơn phủ polyurea được phát triển dựa trên polyaspartic ester Desmophen NH1520 và polyisocyanat Desmodur N3600. Nghiên cứu tập trung vào việc tối ưu hóa hàm lượng nanosilica và phụ gia chống UV để nâng cao độ bền thời tiết của màng sơn. Kết quả cho thấy sơn phủ polyurea có khả năng chống lại tác động của tia UV và độ ẩm cao, đặc trưng của khí hậu nhiệt đới biển.
II. Bảo vệ kết cấu thép trong khí hậu nhiệt đới biển
Nghiên cứu đánh giá hiệu quả của hệ sơn epoxy-polyurea trong việc bảo vệ kết cấu thép khỏi sự ăn mòn trong điều kiện khí hậu nhiệt đới biển. Các thử nghiệm phơi mẫu tự nhiên và trong tủ khí hậu đã được thực hiện để mô phỏng điều kiện môi trường biển. Kết quả cho thấy hệ sơn ba lớp có khả năng chống lại sự ăn mòn điện hóa và sự phân hủy do tia UV, đảm bảo tuổi thọ dài hạn cho kết cấu thép.
2.1. Thử nghiệm phun sương muối
Thử nghiệm phun sương muối được thực hiện để đánh giá khả năng chống ăn mòn của hệ sơn. Kết quả cho thấy các mẫu sơn lót epoxy và sơn phủ polyurea có khả năng chống lại sự ăn mòn trong môi trường muối biển. Điện trở màng và mật độ dòng ăn mòn được đo lường để xác định hiệu quả bảo vệ của hệ sơn.
2.2. Thử nghiệm độ bền thời tiết
Thử nghiệm độ bền thời tiết trong tủ khí hậu được thực hiện để đánh giá khả năng chống lại tác động của tia UV và độ ẩm cao. Kết quả cho thấy sơn phủ polyurea có độ bền cao, ít bị biến màu và mất độ bóng sau 500 giờ thử nghiệm. Điều này chứng minh hiệu quả của hệ sơn trong việc bảo vệ kết cấu thép trong điều kiện khí hậu nhiệt đới biển.
III. Ứng dụng thực tế và giá trị nghiên cứu
Nghiên cứu này có giá trị thực tiễn cao trong việc bảo vệ kết cấu thép trong các công trình biển như cầu cảng, giàn khoan dầu, và các công trình ven biển. Hệ sơn epoxy-polyurea được đề xuất có khả năng kéo dài tuổi thọ của kết cấu thép, giảm chi phí bảo trì và sửa chữa. Nghiên cứu cũng mở ra hướng phát triển mới trong việc ứng dụng vật liệu nanocomposite trong sơn chống ăn mòn.
3.1. Ứng dụng trong công trình biển
Hệ sơn epoxy-polyurea được ứng dụng rộng rãi trong các công trình biển, nơi mà kết cấu thép thường xuyên tiếp xúc với nước biển và độ ẩm cao. Kết quả nghiên cứu cho thấy hệ sơn này có khả năng bảo vệ kết cấu thép trong khoảng 10 năm, giảm thiểu chi phí bảo trì và tăng tuổi thọ công trình.
3.2. Phát triển vật liệu nanocomposite
Nghiên cứu đã chứng minh hiệu quả của việc sử dụng nanoclay và nanosilica trong việc cải thiện tính chất cơ lý và khả năng chống ăn mòn của màng sơn. Đây là hướng phát triển tiềm năng trong lĩnh vực vật liệu nanocomposite, mở ra cơ hội ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác.
