PHỤ GIA SƠN BỘT TĨNH ĐIỆN

Phụ gia kiểm soát dòng chảy có thể được gọi là chất thay đổi sức căng bề mặt vì đây cũng là tính chất chủ yếu của nó. Tuy nhiên, thuật ngữ phụ gia kiểm soát bề mặt thường được sử dụng hơn. Phụ gia này chủ yếu ngăn cản các vết lồi lõm trong sơn bột , phụ gia kiểm soát dòng chảy được dùng trong hầu hết các đơn sơn bột.

Loại phụ gia thông thường nhất là polyacrylates. Cả homopolymers và copolymers được dùng trong sơn bột. Tùy thuộc vào hệ nhựa và chất đóng rắn, mức độ sử dụng từ khoảng 0.8 - 1.0%.. Hệ sơn bột pha màu thường yêu cầu mức độ sử dụng phụ gia cao hơn loại sơn không màu.

Đối với yêu cầu phẳng nhẵn với yêu cầu mức độ bóc vỏ cam thấp hơn thì sử dụng mức độ phụ gia cao hơn so với bình thường để tránh vết lõm. Hiệu quả của phụ gia acrylate phụ thuộc vào thành phần và khối lượng phân tử cũng như nồng độ và mức độ tương thích . Chất poly (dimethyl) siloxanes mạch thẳng thường không được sử dụng vì chúng rất hoạt tính và có thể gây ra lỗi ví dụ như mờ, thô nhám, rỗ hoặc vết lõm trong sơn bột có phụ gia kiểm soát dòng chảy. Hiện tượng này thường được gọi là tính không tương thích và là kết quả của sức căng bề mặt rất thấp được tạo ra bởi khối lượng nhỏ chất dimethyl siloxanes. Chất Polyether và polyester biến thể poly- siloxanes thường được sử dụng nhiều hơn . Chúng được sử dụng ở mức độ thấp hơn polyacrylates và đặc biệt trong sơn không màu. Tuy nhiên poly- siloxanes là chất lỏng và thường được đưa vào bằng cách thấp vào hạt silica. Khi cần độ trong cao ví dụ như sơn lót ô tô, nên tránh sự phân tán của phụ gia kiểm soát dòng chảy hoạt tính trên silica vì hạt silica tạo ra độ mờ trên sơn lót. Trong trường hợp này, phụ gia kiểm soát 100% rắn được sử dụng.

Phụ gia kiểm soát dòng chảy gốc fluorocarbons cũng hiệu quả trong sơn bột và có lượng dùng hơn silicones Chúng ít khi được sử dụng vì chúng thường chứa dung môi, đắt đỏ và không sẵn có. Tuy nhiên, chúng có tính sơn đè tốt và là phụ gia duy nhất hiệu quả đối với vật liệu như dầu và kim loại bẩn.

Một số polyme nhựa nhiệu khối lượng phân tử cao rất hiệu quả trong việc ngăn cản tạo lồi lõm trong sơn bột như poly (vinyl butyral), cellulose acetate/butyrate và acrylate copolymers. Những chất này ít khi sử dụng ngoài trừ trong những loại sơn bột chức năng đặc biệt vì chúng làm giảm dòng chảy và tăng mức độ bóc vỏ cam của bề mặt.

PHỤ GIA TẠO SẦN

Sơn bột sần được tạo ra bằng phương pháp kiểm soát dòng chảy và kích thước hạt của bột sơn,. Sơn sần có đặc tính là có bề mặt sần đồng nhất về màu sắc và độ bóng. Sơn sần khác so  với các loại sơn bề mặt đặc biệt khác như vân búa, gân, nhăn và "sần sóng". Những loại bề mặt này chứa nhiều thành phần như bột kim loại hoặc trộn nhiều loại bột với nhau, trong khi đó sơn sần có đặc tính đồng nhất về ngoại hình kèm theo bề mặt thô nhám.

 Phương pháp thông dụng nhất để tạo ra sơn sần là cho một khối lượng nhỏ (thường 0.05 đến 0.5%) nhựa cellulose acetate butyrate (CAB) và được bổ sung vào trước khi đùn. Đây là một quá trình “lồi lõm được kiểm soát” trong đó sơn không dàn chảy hoàn toàn nhưng không xuất hiện vết lõm trên chất nền. Nếu dùng hàm lượng CAB cao (> 1%), độ sần có xu hướng giảm đi tới mức độ cuối cùng trở thành mặt nhẵn. Phụ gia tạo lồi lõm có thể là bất cứ chất gì  như silicones, acrylates . Độ sần có thể được kiểm soát bằng cách trộn sau phụ gia làm giảm sức căng bề mặt vào sơn thành phẩm. Đặc tính của độ sần bị ảnh hưởng lớn bởi dòng chảy của bột sơn nền.

Một biện pháp khác để sản xuất sơn sần là sử dụng bột sơn được kiểm soát dòng chảy và kích cỡ hạt. Bột sơn có dòng chảy tương đối thấp trong khoảng từ 15 - 20 mm. Nếu được ghiền tương đối mìn và lọt sàng 140-mesh sơn sẽ tương đối nhẵn cùng với độ sần mịn. Bổ sung một phần các hạt kích cỡ lớn hơn (bằng

cách ghiền bột thô hơn, khoảng 200 µm và lọt sàng 70-mesh) sẽ tạo ra độ sần giả da hoặc sần đá cuội. Phụ gia Polymeric tạo ra dòng chảy thấp hoặc khônng tan trong chất liên kết. Phụ gia Polymeric cũng được dùng trong pha chế sơn sần. Bột PTFE được dùng phổ biến theo hình thức này. Ngoài tính năng không tan, chúng ức chế dòng chảy của sơn. Phụ gia PTFE có nhiều kích cỡ hạt khác nhau và có thể tạo ra nhiều độ sần khác nhau. Hầu hết là bột rất mịn (từ < 10 - 15 µm) và hiệu quả ở mức độ từ 2 - 3%.

Các polymers khác loại không tan chảy hoàn toàn hoặc không tương thích trong nhựa liên kết trong quá trình đóng rắn cũng được sử dụng để tạo vân sần.

Những loại polymer này gồm một số loại polyethylene, polypropylene, elastomers, ionomers, nylons và một số chất nhựa cứng tan chảy ở nhiệt độ cao hoặc các loại nhựa nhiệt không tương thích như acrylics và silicones.

PHỤ GIA BỀ MẶT

Một số loại phụ gia được sử dụng để nâng cao bề mặt của sơn. Phụ gia được sử dụng nhiều nhất là benzoin. Chất này cũng có tác dụng như là một chất làm dẻo hóa, thúc đẩy dòng chảy trong hệ nhựa và giữ cho bề mặt ở trạng thái dễ bay hơi. Việc bổ sung chất này vào nhựa epoxy làm giảm độ nhớt nóng chảy và sức căng bề mặt. Tuy nhiên, khi sử dụng chất này kết hợp với phụ gia kiểm soát dòng chảy tiêu biểu như  acrylate sẽ không xảy ra hiện tượng giảm sức căng bề mặt nhiều hơn khi chỉ sử dụng phụ gia kiểm soát dòng chảy. Bất kể cơ chế này, benzoin vẫn nâng cao bề mặt của sơn nhờ có các đặc tính hóa học trong số đó là Oxymelt A-4 (Estron Chemical), Benzoflex 352 (Velsicol Chem), Surfonyl P-200 (Air Products), Modarex 29-079B (Synthron) và Powdermate EX 542 (Troy).

Bayer đã chỉ ra rằng xử lý bề mặt đối với bột màu có hiệu quả đáng kể để nâng cao độ phân tán. Một số phụ gia có hiệu quả về khía cạnh này gồm Nuosperse 657 (Crea-nova), EX 542 (Troy), Surfonyl P-200 (Air Products) and Rheocin PC (Sud Chemie).

PHỤ GIA BỀN NGOÀI TRỜI

Các phụ gia có tác dụng cải thiện độ bền ngoài trời là các loại nguyên liệu có chức năng giống nhau ở cả sơn bình thường và sơn bột.

Một số loại là các chất hấp thụ tia cực tím và chất ổn định ánh sáng amine – HALS ( là chất ổn định phổ thông có tác dụng hấp thu các nhóm hoạt động , ngăn cản phản ứng gốc tự do). Phần lớn các chất này là dạng tinh thể rắn và được trộn trước khi đùn. Giống như trong sơn bình thường, chất hấp thụ tia cực tím chủ yếu được sử dụng trong sơn lót không màu và chất ổn định HALS được sử dụng trong hệ sơn màu. Nói chung, độ bền ngoài trời của sơn bột ngang bằng hoặc cao hơn sơn thông thường có  cùng đặc tính hóa học.

PHỤ GIA CHỐNG ĂN MÒN

Giống sơn dung môi, chống ăn mòn của sơn bột phần lớn là một chức năng của thành phần hóa học, khối lượng phân tử, mật độ liên kiết ngang và các đặc tính khác của màng liên kết đóng rắn. Tuy nhiên, trong khi hầu hết các loại sơn thông thường là loại sơn làm khô bằng không khí hoặc đóng rắn ở nhiệt độ môi trường, sơn bột luôn phải sấy ở nhiệt độ cao để các hạt tan chảy, dàn chảy và tạo thành bề mặt liên tiếp. Trong quá trình này, nhựa đạt đến độ nhớt tan chảy thấp và làm thấm ướt vật liệu trước khi được liên kết ngang để tạo thành bề mặt sơn cuối cùng. Do vậy, sơn bột có khả năng chống ăn mòn tốt hơn so với sơn dung môi. Đồng thời, sơn được đóng rắn bằng cách sấy cũng tốt hơn so với sơn tự khô trong không khí. Ngoài ra, sơn bột thường dày hơn, thường từ 2 - 3 mils trong khi đó sơn dung môi chỉ dày 1 - 2 mils; nó cũng có độ bao phủ tốt hơn ở những gờ cạnh sắc nhọn, lồi lõm và điều này làm cho sơn bột có độ chống ăn mòn rất tốt.

Sơn bột có chức năng như là sơn bảo vệ vì vậy bột màu chống ăn mòn phổ thông hoặc phụ gia gốc chromates, molybdates hoặc các loại ionic thường không hiệu quả trong sơn bột. Bề mặt đóng rắn thiếu khả năng hòa tan của nước cần thiết để những chất này phát huy tác dụng. Tuy nhiên, các chất động vô cơ có khả năng kháng hóa học tốt sẽ giúp nâng cao khả năng kháng hóa học tổng thể của sơn bột bằng cách giảm truyền dẫn bay hơi độ ẩm và tính cơ động của ionic.

Một phụ gia chức năng hiệu quả ở cả sơn dung môi và sơn bột là bột kẽm. Chất này nâng cao khả năng chống ăn mòn vì nó là một dạng anode chịu hy sinh. Sơn bột chứa hơn 75% kẽm đã được phát triển và được bán. Sơn bột giàu kẽm tạo ra bề mặt có thể chịu hơn 4000 giời phun muối.

Một vài phụ gia khác cũng có tác dụng trong việc nâng cao khả năng kháng hóa học và chống ăn mòn của sơn bột. Phụ gia silicone sẽ nổi lên bề mặt của sơn và chống sự thẩm thấu của các chất gây ăn mòn.

Bột Teflon cũng có tác dụng tương tự như các phụ gia trộn . Tuy nhiên, độ chống ăn mòn chủ yếu phụ thuộc vào chất liên kết và mật độ liên kết ngang của màng sơn.