Mới đây, nhóm tác giả ở Trung tâm Nhiệt đới Việt Nga, Chi nhánh phía Nam đã tổng hợp được vật liệu tạo màu MgCr2O4 kích thước nano, góp phần chủ động nguồn nguyên liệu cho ngành sản xuất sơn.
Hiện nay, công nghệ sản xuất các chất màu ngày càng được quan tâm đầu tư, nghiên cứu để tạo ra những sản phẩm đáp ứng được yêu cầu của thị trường. Trong đó, các chất màu vô cơ (pigment) có vai trò quan trọng, làm tăng giá trị, sức hấp dẫn của sản phẩm trong ngành sản xuất gốm sứ, thủy tinh, sơn, mực in, xây dựng… Do vậy, quá trình sản xuất pigment chất lượng cao đã và đang được nhiều nước trên thế giới quan tâm và tập trung nghiên cứu.
Chất tạo màu có ứng dụng quan trọng lĩnh vực chế tạo sơn, đặc biệt là sơn dùng trong công nghệ quốc phòng. Bởi những sản phẩm này đòi hỏi những chỉ tiêu, tính chất tốt như bền nhiệt, bền môi trường, chịu tác động khắc nghiệt của thời tiết,... Để sản xuất pigment chất lượng cao, kích thước hạt nhỏ, ổn định và bền màu, nhóm tác giả ở Trung tâm Nhiệt đới Việt Nga, Chi nhánh phía Nam, đã thực hiện đề tài “Tổng hợp pigment MgCr2O4 kích thước nano ở nhiệt độ thấp bằng phương pháp tạo hợp chất cơ kim trong dung dịch ứng dụng chế tạo sơn”.
Theo ThS Đinh Thị Vân - chủ nhiệm đề tài, chất tạo màu được tạo nên từ thành phần chính là pigment, bên cạnh đó còn có các chất phụ gia (chất độn) khác, phổ biến ở dạng bột, không tan trong dung dịch, làm tăng tính chất lý hóa của chất màu hoặc thay thế một phần chất màu, nhằm giảm giá thành.
Vật liệu pigment MgCr2O4 do nhóm chế tạo. (Ảnh: Nhóm nghiên cứu)
Thông qua quá trình nghiên cứu, khảo sát, nhóm nghiên cứu nhận thấy, pigment MgCr2O4 có cấu trúc rất bền với môi trường (axit, bazơ, nhiệt độ). Ngoài ra, nếu sản xuất pigment MgCr2O4 theo phương pháp sol – gel (phương pháp hóa học để sản xuất vật liệu rắn từ các phân tử nhỏ), ở nhiệt độ thấp tiêu tốn ít năng lượng, kích thước nano đồng đều cao, bền màu hơn so với pigment MgCr2O4 sản xuất theo phương pháp nung, đồng kết tủa,…
Dựa trên những kết quả từ khảo sát đó, nhóm tác giả xây dựng quy trình sản xuất pigment MgCr2O4 có kích thước hạt 20 – 30nm bằng phương pháp sol – gel từ các hóa chất như Mg(NO3)2, Cr(NO3), axit citricmonohytrat, chất đóng rắn, chất tạo màu,… Kết quả thử nghiệm cho thấy màu pigment MgCr2O4 không thay đổi sau khi ngâm 168 giờ trong môi trường axit và bazơ.
Ngoài ra, đề tài cũng nghiên cứu chế tạo sản phẩm sơn nano MgCr2O4 từ nguyên liệu pigment MgCr2O4 nói trên. Các thông số kỹ thuật của sơn về độ hấp thụ, độ bám dính, độ nhớt, độ bền uốn, độ bền va đập, thời gian khô bề mặt,… đạt tiêu chuẩn TCVN 9014 áp dụng cho sơn epoxy.
Quy trình do nhóm tác giả xây dựng phù hợp với điều kiện kỹ thuật và tận dụng được các nguyên liệu trong nước để sản xuất các sản phẩm màu chất lượng cao, có thể cạnh tranh với sản phẩm nhập ngoại. Dựa trên những kết quả đó, dề tài đã được Sở KH&CN TP.HCM nghiệm thu và sẵn sàng chuyển giao cho doanh nghiệp.
Hoàng Phương
