ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ CÔNG NGHỆ PHÂN TÁN NANO TITANDIOXID (TiO2) ĐẾN CHẤT LƯỢNG MÀNG TRANG SỨC  TRÊN SẢN PHẨM GỖ

Phạm Thị Ánh Hồng; Cao Quốc An

Từ khóa:

Dung môi, màng phủ, nano TiO2, phân tán, sản phẩm gỗ

Tóm tắt

Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu về ảnh hưởng của nồng độ và thời gian phân tán nano TiO₂ đến chất lượng màng trang sức trên bề mặt gỗ. Vật liệu nano TiO₂ được phân tán trong dung môi Butyl acetate có chất hoạt động bề mặt LAS ở các nồng độ 0,05%; 0,1%; 0,15%; 0,2%; 0,25% trong các mức thời gian 1 giờ, 2 giờ, 3 giờ, 4 giờ, 5 giờ bằng sóng siêu âm và thiết bị khuấy từ, sau đó bổ sung phần sơn bóng PU, chất cứng PU và khuấy đều với tốc độ 200 - 300 vòng/phút trong 15 phút. Dung dịch chất phủ này được phun lên bề mặt các mẫu gỗ. Kết quả cho thấy, độ hấp thụ tia cực tím của dung dịch sơn PU có phối trộn nano TiO₂ rất mạnh so với dung dịch sơn PU đối chứng. Chất lượng màng sơn PU-TiO₂ đã cải thiện đáng kể hơn so với màng sơn PU đối chứng: Độ cứng tăng từ 3,29 lên 4,09 H; tỷ lệ tổn thất khối lượng do mài mòn giảm từ 0,1305% xuống 0,1057%; độ bền hoá chất và nước tăng từ mức 4,01 đến mức 5; độ lệch màu ∆E cũng giảm từ 14,85 xuống 9,62, không có hiện tượng nứt hay bong tróc của màng sơn PU-TiO₂ trên bề mặt gỗ; đồng thời không có sự thay đổi đáng kể về cường độ hấp thụ hồng ngoại đặc trưng cho các nhóm chức cấu trúc hóa học trong màng sơn PU phối trộn với nano TiO₂. Như vậy, để đảm bảo chất lượng trang cho sản phẩm gỗ và đem lại hiệu quả kinh tế nên sử dụng nano TiO₂ ở nồng độ 0,158% và phân tán trong 3,651 giờ là thích hợp.

Tài liệu tham khảo

Thien Vuong Nguyen, Tuan Anh Nguyen, Phi Hung Dao, Van Phuc Mac, Anh Hiep Nguyen, Minh Thanh Do and The Huu Nguyen (2016). Effect of rutile titania dioxide nanoparticles on the mechanical property, thermal stability, weathering resistance and antibacterial property of styrene acrylic polyurethane coating. Institute for Tropical Technology, Vietnam Academy of Science and Technology, Hanoi, Vietnam. Adv. Nat. Sci: Nanosci. Nanotechnol. 7 045015;

Kim, T. K., Lee, M. N., Lee, S. H., Park, Y. C., Jung, C. K., and Boo, J. H. (2005). Development of surface coating technology of TiO2 powder and improvement of photocatalytic activity by surface modification. Thin Solid Films 475(1-2), 171-177.

P A Charpentier, K Burgess, L Wang, R R Chowdhury, A F Lotus and G Moula (2012). Nano-TiO2/polyurethane composites for antibacterial and self-cleaning coatings, Department of Chemical and Biochemical Engineering, University of Western Ontario, London, ON, N6A 5B9, Canada, pp: 1-9.

Mirela Vlad, Bernard Riedl, Ing. Pierre Blanchet, Anti-UV waterborne nanocomposite Anti-UV waterborne nanocomposite coatings for exterior wood (2009). International Conference on Nanotechnology for the Forest Products Industry June 23-26, Edmonton, Alberta, pp: 1-21.

Yixing Tang (2013). Self-cleaning Polyurethane and Polyester Coatings, The School of Graduate and Postdoctoral Studies, The University of Western Ontario London, Ontario, Canada, pp: 1-69.