Bằng độc quyền giải pháp hữu ích: Hệ sơn bảo vệ kết cấu thép làm việc ở vùng khí quyển ven biển

Với hơn 3000 km đường biển nằm trong vành đai nhiệt đới, các phương tiện, công trình thép và bê tông cốt thép khai thác ở khu vực khí quyển biển và ven biển phải chịu tác động ăn mòn rất lớn gây thiệt hại về kinh tế, cũng như an toàn xã hội .

Sơn phủ là biện pháp thông dụng và hữu hiệu nhất để bảo vệ các công trình bằng thép như cầu đường sắt, các kho tàng và thiết bị làm việc ở vùng khí quyển ven biển. Mức độ ăn mòn ở vùng khí quyển ven biển là rất cao, cần thiết phải sử dụng các hệ sơn bền thời tiết, chống xâm thực.

Người ta thấy rằng, chi phí để tẩy sạch, chuẩn bị bề mặt cần sơn nhiều hơn tiền mua sơn. Các công trình cần duy tu bảo dưởng phải dừng khai thác trong quá trình sửa chữa, sơn phủ, nhất là các công trình giao thông và thủy lợi. Cần có các hệ sơn tuổi thọ cao để bảo vệ các công trình được lâu dài. Nếu chi phí mua sơn lớn, song khoảng cách các lần sơn dài hơn thì hiệu quả kinh tế vẫn được đánh giá là cao hơn.

Thông thường một hệ sơn có khả năng bảo vệ chống ăn mòn tốt phải có 3 loại sơn: sơn lót, sơn trung gian và sơn phủ. Lựa chọn 3 loại sơn này cho phù hợp với mục đích sử dụng để tạo thành hệ sơn có tuổi thọ cao, tốt nhất là có tuổi thọ trên 15 năm, đặc biệt là trong các điều kiện khắc nghiệt như vùng khí quyển ven biển.

Việc tìm kiếm các loại sơn phù hợp để sử dụng làm các lớp phủ nêu trên vẫn đang được thực hiện để đạt được mục đích nêu trên. Các hệ sơn này thường cũng khác nhau do đặc trưng khí hậu các vùng miền, do tính sẵn có của các nguyên liệu, do đó, vẫn có nhu cầu đề xuất hệ sơn mới, bảo vệ kết cấu thép làm việc ở vùng khí quyển ven biển, có tuổi thọ trên 15 năm.

PGS. TS Nguyễn Thị Bích Thủy khi được vinh danh Công dân ưu tú Thủ đô

Xuất phát từ lý do đó,  PGS.TS Nguyễn Thị Bích Thủy và cộng sự đã nghiên cứu, tìm kiếm, thử nghiệm để tìm ra loại sơn phù hợp, tương thích với nhau để tạo ra hệ sơn 3 lớp, có tuổi thọ cao, đáp ứng nhu cầu sử dụng trong các vùng khí hậu khắc nghiệt, chẳng hạn như vùng ven biển.

Giải pháp hữu ích đề cập đến hệ sơn bảo vệ kết cấu thép làm việc ở vùng khí quyển ven biển bao gồm:

(i) lớp sơn lót được tạo ra từ chế phẩm sơn được chọn từ nhóm bao gồm:

- sơn trên cơ sở nhựa epoxy biến tính bằng cao su lỏng butadien acrylonitril có nhóm cacboxyl ở cuối mạch (CTBN), trong đó lượng CTBN là 6 phần khối lượng, tính theo 100 phần khối lượng của nhựa epoxy (dưới đây gọi tắt là SL1); và

- sơn gốc kẽm vô cơ, trong đó lớp sơn này được tạo ra từ nhựa nền etylsilicat và chứa 60% khối lượng bột kẽm vô cơ, tính theo khối lượng của lớp sơn thành phẩm này (dưới đây gọi tắt là SL2);

(ii) lớp sơn trung gian được chọn từ nhóm bao gồm:

- sơn trên cơ sở nhựa epoxy-pek được biến tính bằng khoáng mica hoạt tính, với lượng mica là 10 phần khối lượng tính theo 100 phần khối lượng nhựa epoxy-pek (dưới đây gọi tắt là ST1); và

- sơn trên cơ sở nhựa epoxy được biến tính bằng khoáng sắt oxit–mica (micaclous iron oxide–MIO), với lượng MIO là 35% khối lượng, tính theo khối lượng của lớp sơn thành phẩm này (dưới đây gọi tắt là ST2); và

(iii) lớp sơn phủ trên cơ sở nhựa polyuretan (PU) (gọi tắt là SP).

Trường Đại học Công nghệ GTVT