Nitro - Cellulose

  • Thông thường nó được gọi bằng tên này, nhưng tên gọi chính xác là Cellulose Nitrate. Nó được lấy từ sợi bông có trong cây bông vải (là những sợi ngắn gắn liền với hạt) hay từ những lõi gỗ của cây tùng.Quá trình Nitro hóa là quá trình phản ứng với Axit Nitric. Trong suốt quá trình phản ứng, Axit Nitric thay thế cho vài nguyên tử Hydro của nhóm Hydroxyt làm tan Cellulose trong dung môi hữu cơ. Axit Sunfuric sử dụng như là chất xúc tác cho phản ứng và cũng là chất khử nước. Khi tốc độ Nitro hóa theo yêu cầu đã đạt được, phản ứng sẽ ngưng lại và Nitrated Cellulose hút nước đi một cách triệt để. Cuối cùng nó còn lại khoảng 30% nước. Nó được xem là chất nổ trong giai đoạn khô.Việc điều chế cuối cùng trong sơn NC bao gồm sự rút nước (bằng máy ly tâm) và sự thay thế bằng Alcohol-Industrial Methylated Spirit hay Isopropanol.Tính hòa tan của sơn NC được quyết định bởi thành phần Nitro. Có 3 loại:

    * 10.5 - 11.2% Thấp                 Sẵn sàng hòa tan được trong dung môi yếu.

                                                    Tạo ra lớp sơn chỉ thích hợp với Paper Lacquer.

    * 11.2 - 11.8% Trung Bình      Cần thiết cho dung môi mạnh, Ester và Ketone.

    * 11.8 - 12.2% Cao                 Tạo ra lớp sơn mạnh trong việc sử dụng trong sơn công nghiệp.

    Độ nhớt của NC (trong dung dịch) tùy thuộc vào mức độ của sự trùng hợp (Polymerization). Kết quả đó thu được từ quá trình Nitro và nằm trong loại cao, trung bình, thấp và cực thấp cho từng loại Nitro.Trong lớp sơn cho ôtô, Nitro cao có độ nhớt trung bình và thấp thường mang lại một lớp sơn mạnh có độ rắn tối đa. Để tạo ra một lớp sơn thì NC phải hòa tan trong Ester, Ketone hay Alcohol. Chất dung môi thông thường đó là: Acetone, MEK, Ethy Acetate, Methyl Cycle Hexanane (ở độ sôi cao).

    Các loại này phải cân xứng để cho một tỉ lệ bay hơi tốt mà tỉ lệ này mang lại việc khô sơn và độ bóng mượt của sơn. Chúng cũng còn bao gồm các chất dung môi tiềm tàng (Alcohol) và các chất làm loãng (hydroCarbon). Cuối cùng chúng giúp duy trì tính hòa tan của bất cứ chất thêm nào và làm giảm bớt Resin nào có mặt.

    Nếu dùng một mình NC thì nó có độ bóng và độ bền kém. Sự thêm vào của chất Alkyd không khô và chất dẻo như Dibutyl Phthalate là cần thiết để mang lại độ bóng, độ dẻo, độ bền thích hợp.

    Đa số Pigment có thể được sử dụng trong NC Lacquer. Loại này có trong hình thức cơ bản hay có cả trong sự phân tán hỗn hợp, hoặc có cả trong các Pigment mà chúng được hòa tan trong Lacquer.

    Do cấu trúc phân tử của Nitrated Cellulose Polymer nên chúng có thể tạo độ dính cao cho bất kỳ loại sơn nào. Đây là kiểu lớp phủ không có thể cải hóa được và nó đối nghịch với lớp phủ có thể cải hóa. Lớp phủ có thể cải hóa này có các phân tử nhỏ và dung dịch có tính chất dính thấp nhưng chứa độ rắn cao.

    Lacquer có độ nhớt cao nên nó đòi hỏi số lượng dung môi lớn để giảm độ nhớt khi phun và thường được sử dụng nhiều. Kết quả là độ rắn thấp và tốn nhiều lớp phủ mới đem lại một lớp sơn có thể chấp nhận.

    Sự bay hơi của dung môi coi như là việc làm khô và làm cứng NC Lacquer.

    Xăng có thể bay hơi nhanh hay chậm để phù hợp với các điều kiện ứng dụng lạnh hay ấm.

    Do tính hòa tan được của hóa chất không thể cải hóa làm cho nó có thể được phủ lớp sơn bên ngoài vào bất kỳ lúc nào mà không gây những hiện tượng lỗi của sơn.

    Do chất lượng tốt của N/C nên nó vẫn có mặt trong thị trường sơn Anh Quốc cho việc sơn lại xe hơi và trong việc sơn đồ gỗ.

    Thường kết quả có thể được tổng kết như sau:

    • ƯU ĐIỂM:                        Nhanh khô

                                                    Ít gây lỗi trong việc ứng dụng và sơn lại

                                                    Lớp sơn bền

                                                    Nước bóng tốt

                                                    Chịu đựng nước tốt

    • KHUYẾT ĐIỂM:          Độ rắn thấp tại súng phun

                                                    Hao vật liệu

                                                    Độ bền kém ở lớp phủ bóng

    POLYMER KHÁC BẮT NGUỒN TỪ CELLULOSE:

    Ethyl Cellulose và Cellulose Acetate được sử dụng trên như một vẩy nhỏ đối với vài lớp phủ đặc biệt.

    Cellulose Aceto Butyrate (CAB) được biết đến trong việc tái hoàn thiện sơn. Nó dùng để điều chỉnh sự lấp lánh của màu Metallic ở lớp Basecoat.

    SỰ THÀNH LẬP CÔNG THỨC NITROCELLULOSE:

    W/W

    ½ second Nitrocellulose (spirit damped)                                           9.7%                                                                                                                       

    15 – 20 second Nitrocellulose (spirit damped)                                  0.5%                                                                                                           

    Medium Oil Length Non – Drying Alkyd 50%                                   12.6%- 28% Solid

    Rutile Titanium Dioxide                                                                    72.4

                                                                                                  

     VẼ NHÁNH HÓA HỌC VÀO