Độ bền màng sơn phủ

Sơn là loại sản phẩm được sử dụng rất rộng rãi, có nhiều ứng dụng trong các mặt của đời sống, nền kinh tế quốc dân và quốc phòng. Ở Việt Nam có khoảng hơn 600 doanh nghiệp sản xuất và kinh doanh sơn phục vụ cho nhiều lĩnh vực (khoảng 40% cho xây dựng, 20% cho công nghiệp và 13% cho giao thông vận tải, còn lại cho các lĩnh vực khác). Các doanh nghiệp kinh doanh trong và ngoài nước sản xuất, phân phối, cung cấp nhiều chủng loại sơn đa dạng, nhiều phân cấp khác nhau và áp dụng riêng cho nhiều ngành, nhiều lĩnh vực, trong đó có thể liệt kê như: sơn giao thông, sơn công nghiệp, sơn ô tô, sơn sàn, sơn nội, ngoại thất dùng cho các công trình xây dựng, sơn tàu biển v.v…xét về khía cạnh chức năng, về mục đích sử dụng có thể kể ra như: sơn chống thấm, chống ẩm; sơn chống nóng, cách nhiệt; sơn chống gỉ, ăn mòn kim loại; sơn phản quang, kẻ vẽ dùng trong các công trình giao thông; sơn chống hà cho các công trình, phương tiện vận tải biển v.v…

Sơn và lớp phủ có các ứng dụng bao gồm:

- Các ứng dụng hoàn thiện kiến trúc và sản phẩm

- Hoàn thiện nội ngoại thất cho ô tô

- Lớp phủ chức năng (quang học, vệ sinh, chống cháy, vv)

-  Hàng không vũ trụ và lớp phủ cho các phương tiện giao thông

- Lớp phủ trong vùng biển, ven biển và ngoài khơi

- Nội thất, gỗ và hoàn thiện sàn

- Lớp phủ che chắn và chất chống thấm nước

- Sản phẩm lợp mái

- Lớp phủ bảo vệ công nghiệp

- Lớp phủ quốc lộ, cầu và điều khiển giao thông

- Sơn nghệ thuật

- Bê tông và chống thấm

Việc sử dụng các sản phẩm sơn rộng rãi đã đặt ra vấn đề về độ bền, điều kiện sử dụng cũng như tuổi thọ của những sản phẩm này, đặc biệt khi điều kiện sử dụng là những khu vực có khí hậu khắc nghiệt như nhiệt ẩm cao, bức xạ mặt trời mạnh, hơi muối biển, các nguồn ô nhiễm…. Các yếu tố này ảnh hưởng mạnh mẽ đến các tính chất làm việc của sơn. Để trả lời cho những vấn đề nêu trên cần tiến hành các thử nghiệm sơn.

Về kiểm tra các chỉ tiêu cơ, lý hóa của vật liệu sơn lỏng: PTN Viện độ bền nhiệt đới có đầy đủ các thiết bị để đánh giá tất cả các chỉ tiêu cơ, lý hóa của vật liệu sơn như: thời gian khô của màng sơn, độ dày của màng sơn ướt, hàm lượng chất không bay hơi, hàm lượng chất dễ bay hơi, hàm lượng nước, khối lượng riêng, độ nhớt…

Về thử nghiệm đánh giá độ bền cơ lý hóa và độ bền thời tiết hay còn gọi là ‘‘độ bền khí hậu’’ của màng sơn:

+ Về thử nghiệm đo các chỉ tiêu cơ lý của màng sơn: Phòng thí nghiệm Viện ĐBNĐ được trang bị đầy đủ các thiết bị hiện đại để có thể đo được hầu hết các chỉ tiêu cơ lý của các màng sơn phủ như : màu sắc, độ bóng, độ bền va đập, độ cứng màng sơn bằng phương pháp con lắc, độ cứng bút chì, độ dày màng sơn, độ bền uốn, độ bám dính của màng sơn, độ bền chà xước, độ bền mài mòn…

+ Về năng lực thử nghiệm độ bền thời tiết của màng sơn: Để đánh giá độ bền thời tiết của màng sơn chúng tôi sử dụng cả hai hình thức thử nghiệm là thử nghiệm tự nhiên và thử nghiệm gia tốc.

Thử nghiệm tự nhiên tại Trung tâm Nhiệt đới Việt-Nga được thực hiện tại hệ thống các trạm thử nghiệm tự nhiên nằm trên 3 miền của đất nước (3 Trạm Nghiên cứu thử nghiệm tự nhiên đặt tại ba miền đất nước: Trạm Hòa Lạc (ngoại thành Hà Nội), Đầm Báy (Nha Trang, Khánh Hòa), Cần Giờ (huyện Nhà Bè, TP Hồ Chí Minh) với những dạng khí hậu đặc trưng của vùng miền. Loại hình thử nghiệm này cung cấp các lựa chọn thử nghiệm rộng rãi để xác định chính xác khả năng chịu thời tiết và môi trường làm việc của các sản phẩm và vật liệu cấu thành, bao gồm các đặc tính ngoại quan cũng như chức năng, hiệu quả làm việc. Tại các trạm thử nghiệm, chúng tôi triển khai rất nhiều các điều kiện thử nghiệm khác nhau: các giá phơi mẫu trên nền sân cỏ, các giá phơi mẫu trên nền sân bê tông, các giá phơi mẫu trong nhà có mái che, các giá phơi mẫu trong vườn vi sinh, các giá phơi mẫu đặt trên phao… tùy thuộc vào định hướng môi trường sử dụng của từng loại mẫu.

Trong những năm qua, chúng tôi đã thử hàng trăm chủng loại sơn phủ khác nhau cho các khách hàng trong và ngoài nước như: Tập đoàn SUKHOI, Công ty BOLID, Công ty ISTOK, Viện nghiên cứu chế tạo máy đặc biệt TsNIISM, Viện Vật liệu hàng không toàn Nga VIAM, Viện các vấn đề về sinh thái và tiến hóa IPEERAN, Viện hóa lý IFKHAN (Liên bang Nga); Công ty Nippon Steel (Nhật Bản); Tập đoàn Viettel và nhiều đơn vị khác trong nước. Loại hình này đặc biệt phù hợp với các đối tác lớn có định hướng phát triển lâu dài các sản phẩm chiến lược.

PTN của chúng tôi đã được công nhận năng lực thử nghiệm đánh giá các chỉ tiêu cơ lý hóa, độ bền thời theo ISO/IEC 17025 :2017.

Các tiêu chuẩn áp dụng cho thử nghiệm đánh giá mẫu sơn phủ:

- ASTM D1006 Conducting Exterior Exposure Tests of Paints on Wood

- ASTM D1014 Conducting Exterior Exposure Tests of Paints on Steel

- ASTM D1654 Evaluation of Painted or Coated Specimens Subjected to Corrosive Environments

- ASTM D2244 Calculation of Color Difference from Instrumentally Measured Color Coordinates

- ASTM D2616 Evaluation of Visual Color Difference of Opaque Materials

- ASTM D4329 Standard Practice for Fluorescent UV Exposure of Plastics

- ASTM D4587 Standard Practice for Fluorescent UV-Condensation Exposures of Paint and Related Coatings

- ASTM D5894 Standard Practice for Cyclic Salt Fog/UV Exposure of Painted Metal, (Alternating Exposures in a Fog/Dry Cabinet and a UV/Condensation Cabinet)

- ASTM D6083 Standard Specification for Liquid Applied Acrylic Coating Used in Roofing - ASTM D610 Evaluating Degree of Rusting on Painted Steel Surfaces

- ASTM D660 Evaluating Degree Checking of Exterior Paints

- ASTM D661 Evaluating Degree Cracking of Exterior Paints

- ASTM D662 Evaluating Degree Erosion of Exterior Paints

- ASTM D6695 Standard Practice for Xenon-Arc Exposures of Paint and Related Coatings

- ASTM D6864 Standard Specification for Color and Appearance Retention of Solid Colored Siding Products

- ASTM D714 Evaluating Degree Blistering of Paints

- ASTM D772 Evaluating Degree Flaking (Scaling) of Exterior Paints

- ASTM G154 Standard Practice for Operating Fluorescent Light Apparatus for UV Exposure of Nonmetallic Materials

- ASTM G155 Standard Practice for Operating Xenon Arc Light Apparatus for Exposure of Non-Metallic Materials

- ASTM G85 Standard Practice for Modified Salt Spray (Fog) Testing

- ASTM G90-10 Standard Practice for Performing Accelerated Outdoor Weathering of Nonmetallic Materials Using Concentrated Natural Sunlight

- DIN 53209 Designation of Degree of Blistering of Paint Coatings

- EN 927-6 Paints and varnishes – Coating materials and coating systems for exterior wood – Part 6: Exposure of wood coatings to artificial weathering using fluorescent UV and water

- ISO 11341 Paints and Varnishes – Artificial Weathering and Exposure to Artificial Radiation – Exposure to Filtered Xenon-Arc Radiation

- ISO 11997-2 Paints and varnishes – Determination of resistance to cyclic corrosion conditions – Part 2: Wet (salt fog)/dry/humidity/UV light

- ISO 16474-1 Paints and varnishes – Methods of exposure to laboratory light sources – Part 1: General guidance

- ISO 16474-2 Paints and varnishes – Methods of exposure to laboratory light sources – Part 2: Xenon-arc lamps

- ISO 16474-3 Paints and varnishes – Methods of exposure to laboratory light sources – Part 3: Fluorescent UV lamps

- ISO 2810 Paint and Varnishes – Notes for Guidance on the Conduct of Natural Weathering Tests

- ISO 2813 Measurement of Specular Gloss of Non-Metallic Paint Films

- ISO 4628 Paints and Varnishes-Evaluation of Degradation of Paint Coatings-Degradation of

- ISO 4892-1 Plastics – Methods of exposure to laboratory light sources – Part 1: General guidance

- ISO 4892-2 Plastics – Methods of exposure to laboratory light sources – Part 2: Xenon-arc sources

- ISO 4892-3 Plastics – Methods of exposure to laboratory light sources – Part 3: Fluorescent UV-lamps

- ISO 4892-4 Plastics — Methods of exposure to laboratory light sources — Part 4: Open-flame carbon-arc lamps

- ISO 7253 Paints and varnishes – Determination of resistance to neutral salt spray (fog)

- ISO 877-2 Direct Weather and Exposure Behind Window Glass

- ISO 9227 Corrosion tests in artificial atmospheres – Salt spray tests

- JIS B 7754 Light-exposure and light-and-water-exposure apparatus (xenon arc lamp type)

-  JIS D 0205 Test Method of Weatherability for Automotive Parts

- MIL-STD 810F Environmental engineering considerations and laboratory tests – Part 2: Laboratory test methods – 505.4: Solar radiation (Sunshine)

-  MIL-STD 810G Environmental engineering considerations and laboratory tests – Part 2: Laboratory test methods – 505.5: Solar radiation (Sunshine)

- Bộ tiêu chuẩn TCVN 8785, Sơn và lớp phủ – Phương pháp thử trong điều kiện tự nhiên, gồm 14 phần:

- TCVN 8785-1:2011, Phần 1: Hướng dẫn đánh giá hệ sơn và lớp phủ trong điều kiện tự nhiên

- TCVN 8785-2:2011, Phần 2: Đánh giá tổng thể bằng phương pháp trực quan.

- TCVN 8785-3:2011, Phần 3: Xác định độ mất màu.

- TCVN 8785-4:2011, Phần 4: Xác định độ tích bụi.

-  TCVN 8785-5:2011, Phần 5: Xác định độ tích bụi (sau khi rửa nước).

- TCVN 8785-6:2011, Phần 6: Xác định độ thay đổi độ bóng.

-  TCVN 8785-7:2011, Phần 7: Xác định độ mài mòn.

- TCVN 8785-8:2011, Phần 8: Xác định độ rạn nứt.

-  TCVN 8785-9:2011, Phần 9: Xác định độ đứt gãy.

-  TCVN 8785-10:2011, Phần 10: Xác định độ phồng rộp.

- TCVN 8785-11:2011, Phần 11: Xác định độ tạo vảy và bong tróc.

- TCVN 8785-12:2011, Phần 12: Xác định độ phấn hóa.

- TCVN 8785-13:2011, Phần 13: Xác định độ thay đổi màu.

- TCVN 8785-14:2011, Phần 14: Xác định mức độ phát triển của nấm và tảo.

- Bộ tiêu chuẩn ISO 4628:2016, Paints and varnishes – Evaluation of degradation of coatings – Designation of quantity and size of defects, and of intensity of uniform changes in appearance (Sơn và vecni – Đánh giá sự xuống cấp của màng sơn – Quy ước số lượng và kích thước các khuyết tật, cũng như cường độ sự thay đổi của dạng ngoài) gồm 9 phần:

• Part 1: General introduction and designation system (Giới thiệu chung và hệ thống quy ước)
• Part 2: Assessment of degree of blistering (Đánh giá độ phồng rộp)
• Part 3: Assessment of degree of rusting (Đánh giá độ gỉ)
• Part 4: Assessment of degree of cracking (Đánh giá độ đứt gãy)
• Part 5: Assessment of degree of flaking (Đánh giá độ tạo vảy)
• Part 6: Assessment of degree of chalking by tape method (Đánh giá độ phấn hóa bằng phương pháp dải băng)
• Part 7: Assessment of degree of chalking by velvet method (Đánh giá độ phấn hóa bằng phương pháp vải nhung)
• Part 8: Assessment of degree of delamination and corrosion around a scribe or other artificial defect (Đánh giá độ tách lớp và ăn mòn xung quanh vết rạch nhân tạo)
• Part 9: Assessment of degree of filiform corrosion (Đánh giá độ ăn mòn dạng sợi).