Nghiên cứu tổng hợp nhựa alkyd nhũ tương ứng dụng cho sơn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT HÓA HỌC

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP NHỰA ALKYD NHŨ
TƯƠNG ỨNG DỤNG CHO SƠN

GVHD: Nguyễn Hưng Thủy
SVTH: Đặng Gia Bảo
MSSV: 15128001

SKL 0 0 5 9 7 6

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 7/2019


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH
--------------------

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP NHỰA ALKYD
NHŨ TƯƠNG ỨNG DỤNG CHO SƠN
MÃ SỐ KHÓA LUẬN: PO.19.01
SVTH: ĐẶNG GIA BẢO
MSSV: 15128001
GVHD: TH.S. NGUYỄN HƯNG THỦY

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2019











LỜI CẢM ƠN
Qua khoảng thời gian nghiên cứu và thực hiện luận văn tốt nghiệp, đã có nhiều trải
nghiệm quý báu đối với tôi, và giúp tôi hiểu được nhiều hơn về việc thực hiện luận văn
tốt nghiệp. Để có thể thực hiện luận văn tốt nghiệp này, tôi đã được nhận sự giúp đỡ của
rất nhiều người.
Đầu tiên tôi xin cảm ơn đến cha, mẹ và người thân trong gia đình tơi đã ni nấng, dạy
dỗ tơi để tơi có thể được làm luận văn tốt nghiệp như ngày hôm nay. Tiếp đến tôi muốn
cảm ơn Nhà trường và Khoa Cơng Nghệ Hóa Học và Thực Phẩm đã tạo các điều kiện
về dụng cụ, thiết bị và phịng thí nghiệm để tơi có thể hồn thành tốt khóa luận lần này.
Tôi xin cảm ơn cô Nguyễn Thị Mỹ Lệ, chun viên phịng thí nghiệm bộ mơn Cơng
Nghệ Hóa học, trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành phố Hồ Chí Minh. Cơ đã
hướng dẫn tận tình và tạo điều kiện tốt nhất cho tôi được sử dụng các thiết bị, dụng cụ
và hóa chất liên quan trong q trình thực hiện luận văn.
Tôi xin cảm ơn thầy Huỳnh Nguyễn Anh Tuấn, giáo viên chính phụ trách chuyên ngành
Polymer đã cung cấp, hỗ trợ các kiến thức liên quan về chuyên ngành lẫn đầu tư trang
thiết bị, dụng cụ để sinh viên chúng tơi có thể hồn thành luận văn một cách tốt nhất.
Cảm ơn các bạn sinh viên của chun ngành polymer nói riêng hay ngành Cơng nghệ

Hóa học nói chung đã giúp đỡ tơi trong q trình thực hiện luận văn.
Đặc biệt, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến cô Nguyễn Hưng Thủy, giảng viên trường
Đại học Cơng Nghiệp Thực Phẩm thành phố Hồ Chí Minh. Cơ là người đồng hành, tận
tình hướng dẫn, giảng dạy và truyền đạt cho tôi những kinh nghiệm quý báu, giúp đỡ tơi
rất nhiều trong suốt q trình thực hiện luận văn. Cảm ơn một lần nữa vì mọi thứ cơ đã
làm cho tơi.
Cuối cùng, kính chúc tất cả mọi người nhiều sức khỏe, thành công trong công việc và
cuộc sống.
Sinh viên thực hiện
Bảo
Đặng Gia Bảo

i


LỜI CAM ĐOAN
Luận văn này là cơng trình nghiên cứu của cá nhân tôi, được thực hiện dưới sự hướng
dẫn khoa học của ThS. Nguyễn Hưng Thủy. Các số liệu, những kết luận nghiên cứu
được trình bày trong luận văn này là hồn tồn trung thực. Tơi xin hồn tồn chịu trách
nhiệm về lời cam đoan này.

Sinh viên thực hiện
Bảo
Đặng Gia Bảo

ii


MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ........................................................................................ 1

1.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu ....................................................................... 1
1.1.1.

Nhu cầu sử dụng nhựa alkyd nhũ tương ................................................. 1

1.1.2.

Các nghiên cứu tổng hợp nhựa alkyd nhũ tương .................................... 1

1.1.3.

Tình hình thị trường nhựa alkyd nhũ tương ............................................ 2

1.2. Tổng quan về nhựa alkyd .................................................................................. 3
1.2.1.

Khái niệm về nhựa alkyd ........................................................................ 3

1.2.2.

Thị trường nhựa alkyd ............................................................................. 4

1.2.3.

Nguyên liệu chính để tổng hợp nhựa alkyd ........................................... 4

1.2.4.

Các phương pháp tổng hợp nhựa alkyd .................................................. 8

1.2.5.

Tính chất chính của nhựa alkyd ........................................................... 11

1.2.6.

Làm khô màng nhựa alkyd .................................................................... 12

1.3. Cơ sở lý thuyết tổng hợp nhựa alkyd gốc nước .............................................. 14
1.3.1.

Khái quát về chất nhũ hóa .................................................................... 14

1.3.2.

Polymer gốc nước ................................................................................. 17

1.3.3.

Phương pháp tổng hợp nhựa alkyd gốc nước mới ................................ 18

1.4. Các phương pháp kiểm tra tính chất của màng nhựa alkyd nhũ ..................... 19
1.4.1.

Phương pháp tán xạ ánh sáng (DLS) .................................................... 19

1.4.2.

Phương pháp sắc kí Gel (Gel permeation chromatography: GPC) ....... 21

1.4.3.

Phương pháp đo độ nhớt Brookfield: ASTM D2196 ............................ 22

1.4.4.

Phương pháp đo hàm lượng rắn ............................................................ 23

iii


1.4.5.

Phương pháp đánh giá độ ổn định hệ nhũ tương .................................. 24

1.4.6.

Phương pháp xác định độ khô và thời gian khơ: TCVN 2096, 1993.... 24

1.4.7.

Các phương pháp đo tính chất của màng .............................................. 24

1.4.8.

Đo độ pH ............................................................................................... 25

CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................ 26
2.1. Nguyên liệu và phương pháp thực nghiệm ..................................................... 26
2.1.1.

Nguyên liệu và đơn phối liệu ................................................................ 26

2.1.2.

Phương pháp thực nghiệm .................................................................... 33

2.2. Nội dung nghiên cứu ....................................................................................... 41
2.2.1.

Khảo sát các loại nguyên liệu dùng để tổng hợp nhựa ......................... 42

2.2.2.

Khảo sát quá trình tạo nhũ .................................................................... 43

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ................................................................ 51
3.1. Kết quả khảo sát các loại nguyên liệu dùng để tạo nhựa ................................... 51
3.2. Kết quả khảo sát quá trình tạo nhũ .................................................................... 52
3.2.1. Kết quả khảo sát tạo nhũ bằng phương pháp thêm nhựa vào nước ............ 52
3.2.2. Kết quả khảo sát tạo nhũ bằng phương pháp đảo pha bằng phương thức nạp
liệu gián đoạn ........................................................................................................ 53
3.2.3. Kết quả khảo sát tạo nhũ bằng phương pháp đảo pha với phương thức nạp
liệu liên tục ............................................................................................................ 55
3.2.4. Kết quả kiểm tra tính chất của nhựa nhũ tương .......................................... 58
3.2.3. Kết quả kiểm tra thời gian khô và khả năng tạo màng của nhựa ................ 59
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................................... 61

iv

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................... 62
PHỤ LỤC ..................................................................................................................... 63

v


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1 Lượng hóa chất cần dùng để tổng hợp nhựa ................................................. 33
Bảng 2.2 Khảo sát các loại nguyên liệu dùng để tổng hợp nhựa alkyd ........................ 42
Bảng 2.3 Hàm lượng các chất dùng để tạo hệ nhũ tương từ mẫu L50-V-M1 đến L50-VM10 ............................................................................................................................... 43
Bảng 2.4 Hàm lượng các chất dung để tạo hệ nhũ tương từ mẫu L50-V-M11 đến L60V-M19 ........................................................................................................................... 44
Bảng 2.5 Khảo sát tạo nhũ bằng phương pháp thêm nhựa vào nước ........................... 45
Bảng 2.6 Khảo sát thời gian khuấy tạo nhũ và thời gian nạp liệu với phương thức nạp
liệu gián đoạn ................................................................................................................ 46
Bảng 2.7 Khảo sát thời gian khuấy tạo nhũ bằng phương pháp nạp liệu gián đoạn .... 46
Bảng 2.8 Khảo sát hàm lượng chất nhũ hóa dùng để tạo nhũ ...................................... 47
Bảng 2.9 Khảo sát thời gian khuấy tạo nhũ và hàm lượng chất nhũ hóa bằng phương
pháp nạp liệu liên tục .................................................................................................... 47
Bảng 2.12 Khảo sát lượng chất nhũ hóa và thời gian nạp liệu bằng phương thức nạp liệu
liên tục với loại nhựa béo (60% hàm lượng dầu) ......................................................... 49
Bảng 2.13 Kiểm tra thời gian khô và khả năng tạo màng của các mẫu nhựa ............... 50
Bảng 3.1 Kết quả khảo sát các loại nguyên liệu tổng hợp nhựa ................................... 51
Bảng 3.2 Kết quả khảo sát tạo nhũ bằng phương pháp thêm nhựa vào nước............... 52
Bảng 3.3 Kết quả khảo sát thời gian khuấy tạo nhũ và thời gian nạp liệu với phương
thức nạp liệu gián đoạn ................................................................................................. 53
Bảng 3.4 Kết quả khảo sát thời gian khuấy tạo nhũ và thời gian nạp liệu với phương
thức nạp liệu gián đoạn ................................................................................................. 54
Bảng 3.5 Kết quả khảo sát hàm lượng chất nhũ hóa dùng để tạo nhũ .......................... 54
Bảng 3.6 Kết quả khảo sát thời gian khuấy tạo nhũ và hàm lượng chất nhũ hóa ......... 55

Bảng 3.7 Kết quả khảo sát thời gian khuấy tạo nhũ của mẫu L50-V-M11 và L50-V-M14
....................................................................................................................................... 56
Bảng 3.8 Kết quả khảo sát thời gian khuấy tạo nhũ của mẫu L50-V-M12 và L50-V-M13
....................................................................................................................................... 56
Bảng 3.9 Kết quả khảo sát lượng chất nhũ hóa và thời gian nạp liệu bằng phương thức
nạp liệu liên tục với loại nhựa béo (60% hàm lượng dầu) ............................................ 57
Bảng 3.10 Kết quả kiểm tra tính chất của mẫu L50-V-M2, L50-V-M6, L50-V-M7, L50V-M8, L50-V-M11 ....................................................................................................... 58
Bảng 3.11 Kết quả kiểm tra tính chất của mẫu L60-V-M19 ........................................ 58
Bảng 3.12 Kết quả kiểm tra thời gian khô và khả năng tạo màng ................................ 59

vi


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 Nhựa alkyd hệ nhũ tương............................................................................... 18
Hình 1.2 Trùng hợp nhũ tương cho polymer từ monomer ........................................... 18
Hình 1.3 Cơng nghệ lõi – vỏ của nhựa alkyd kết hợp với acrylic ................................ 19
Hình 1.4 Cấu tạo chung của máy DLS ......................................................................... 20
Hình 1.5 Cấu tạo chung của máy GPC ......................................................................... 22
Hình 1.6 Máy đo độ nhớt Brookfield – DV2T ............................................................. 23
Hình 2.1 Sơ đồ quy trình tổng hợp nhựa alkyd nhũ tương ........................................... 34
Hình 2.2 Hệ thống tổng hợp hồn lưu .......................................................................... 35
Hình 2.3 Mẫu hịa tan hồn tồn trong methanol ở giai đoạn 1 ................................... 35
Hình 2.4 Hệ thống tổng hợp đa tụ tách nước ................................................................ 36
Hình 2.5 Sơ đồ tạo hệ nhũ tương bằng phương pháp thêm nhựa vào nước ................. 37
Hình 2.6 Hịa tan chất nhũ trong nước .......................................................................... 38
Hình 3.1 Kết quả đo GPC của mẫu L60-V ................................................................... 52

vii

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
Chữ cái viết tắt / Ký hiệu

Cụm từ đầy đủ

G

Glycerine

AP

Anhydride phthalic

LAS

Lauryl alkyl sulfate

NP9

Nonyl phenolethoxylate

VOCs

Volatile Organic Compounds

EIP

Emulsion Inversion Point

HLB

Hydrophile-Lipophile Balance

O/W (W/O)

Oil / Water (Water / Oil)

DLS

Dynamic light scattering

GPC

Gel permeation chromatography

viii


TÓM TẮT
Một loạt các mẫu nhựa alkyd được tổng hợp bằng dầu đậu nành và dầu lanh, xúc tác Chì
oxide đen và vàng để khảo sát khả năng tổng hợp nhựa alkyd của từng chất. Qua đó xác
định nguyên liệu để tổng hợp nhựa rồi tiến hành tạo hệ nhũ tương cho nhựa bằng hai
phương pháp. So sánh 2 phương pháp tạo hệ nhũ tương cho nhựa để chọn ra phương
pháp thích hợp nhất. Các mẫu nhựa alkyd nhũ tương sau khi tổng hợp được sẽ được
kiểm tra. Hạt nhựa alkyd nhũ tương tạo thành có kích thước nano. Nhưng nhựa tổng hợp
lại khơng được tốt vì khơng được thực hiện trong mơi trường khí trơ. Dẫn đến khả năng
khơ của màng nhựa alkyd tổng hợp và màng nhựa alkyd nhũ tương giảm. Khối lượng
phân tử trung bình của nhựa alkyd tổng hợp thấp (với kết quả đo được Mn = 1945). Vì
thế việc kiểm tra các tính chất cơ lý của màng nhựa alkyd tổng hợp và nhựa alkyd nhũ

tương không thực hiện được.

ix


MỞ ĐẦU
Ngành công nghiệp sơn là một trong những ngành có mức độ ơ nhiễm và độc hại cao.
Với xu hướng thân thiện môi trường, việc phát triển các hệ sơn có hàm lượng chất hữu
cơ bay hơi (VOCs: Volatile Organic Compounds) thấp với khả năng giảm gây ô nhiễm
môi trường đến mức thấp nhất và ít độc hại cho người sử dụng là một xu thế tất yếu.
Sơn nước là một trong những hệ sơn đáp ứng được những yêu cầu trên với chất tạo màng
nhựa được phân tán trong nước dạng nhũ tương. [1]
Tại Việt Nam, nhựa alkyd, ứng dụng trong sơn alkyd, được sản xuất và sử dụng nhiều
vì tính chất cơ lý tốt, dễ sử dụng và gia công với giá thành thấp. Tuy vậy, theo thơng tin
khảo sát thị trường của nhóm nghiên cứu, tính đến thời điểm đầu năm 2019, các công ty
sơn và cung ứng liên quan ở Việt Nam đã có áp dụng hệ nhựa alkyd nhũ tương nhưng
vẫn còn khá dè dặt. Việc sản xuất nhựa alkyd nhũ tương ở Việt Nam gần như khơng có.
Nhựa alkyd nhũ tương thường được nhập từ nước ngồi. Tuy nhiên, với khí hậu nóng
ẩm của Việt Nam, đặc biệt là miền Nam Việt Nam, sơn alkyd hệ nước bị chậm khô, dẫn
đến bị chảy, ảnh hưởng đến chất lượng màng sơn và tiến độ thi cơng cơng trình.
Xuất phát từ nhu cầu giảm thiểu ô nhiễm môi trường cũng như cải thiện tính chất của
nhựa alkyd nhũ tương phù hợp khí hậu Việt Nam , đề tài “NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP
NHỰA ALKYD NHŨ TƯƠNG ỨNG DỤNG CHO SƠN“ được thực hiện nhằm tạo ra
nhựa alkyd nhũ tương thích hợp mơi trường nóng và ẩm ở Việt Nam để có thể phối trộn
thành sơn có VOCs thấp và thân thiện môi trường.
Trong luận văn này, đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài là:
- Đối tượng nghiên cứu: nhựa alkyd nhũ tương đi từ glycerine, anhydride phthalic và
dầu lanh và dầu đậu nành với hàm lượng từ 50 – 60%.
- Phạm vi nghiên cứu: Khảo sát ảnh hưởng của loại và lượng nguyên liệu, quy trình tổng
hợp và tạo hệ nhũ tương của nhựa alkyd đồng thời đánh giá tính chất của nhựa nhũ tương

ứng dụng cho lĩnh vực sơn

x


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1.

Tổng quan tình hình nghiên cứu

1.1.1. Nhu cầu sử dụng nhựa alkyd nhũ tương
Nhựa alkyd bắt đầu được dùng vào năm 1927 để mô tả các sản phẩm của phản ứng giữa
rượu đa chức và acid đa chức. Các sản phẩm phản ứng thơ này có độ giòn, độ cứng, khả
năng hòa tan kém. Khi dùng acid béo đơn chức phối trộn thêm vào hỗn hợp phản ứng,
sản phẩm trở nên hịa tan trong dung mơi, tạo thành dạng alkyd “biến tính dầu” về sau
được loại bỏ và nhựa mới được hiểu là alkyd. Trải qua nhiều năm, nhựa alkyd đã chiếm
được ưu thế trong ngành công nghiệp các chất phủ bề mặt. Chúng có giá trị kinh tế và
cấu trúc của chúng có thể được thay đổi nhằm cung cấp các sản phẩm cho nhiều bề mặt.
Từ năm 1960 vị trí của nhựa alkyd ngày càng chiếm ưu thế trong ngành sơn. Nhựa alkyd
được dùng để sản xuất thành các loại sơn có tính năng bền, đẹp, bóng,… dễ gia cơng,
nhằm phục vụ cho nhiều ngành, lĩnh vực trong nền kinh tế quốc dân.
Cuối thế kỉ XX đến đầu thế kỉ XXI, ngành công nghiệp trên toàn cầu đưa ra nhiều yêu
cầu về vấn đề bảo vệ môi trường. Mà nhựa alkyd và sơn alkyd thông thường chỉ tan
trong dung môi dễ bay hơi, gây độc hại cho người dùng và môi trường khi thi công đặc
biệt trong điều kiện khơng thống khí. Để giảm thiểu VOCs, theo xu hướng bảo vệ môi
trường sống của con người thì ngành sơn phát triển theo hướng sử dụng các loại nhựa
phân tán trong nước gọi là nhựa nhũ tương. [2]
1.1.2. Các nghiên cứu tổng hợp nhựa alkyd nhũ tương
Năm 1996, S. T. WANG và các cộng sự [3], tổng hợp thành công phản ứng đồng trùng
hợp nhũ tương của nhựa alkyd với các monomer acrylic gồm methyl methacrylate, butyl

acrylate và acrylic acid. Poly(methyl methacrylate) được dùng như là chất hoạt động bề
mặt trong q trình nhũ hóa. Các monomer nhũ tương dùng để chuẩn bị cho quá trình
nhũ hóa ổn định hơn nhiều và phản ứng trùng hợp khơng có chất đơng tụ. Tốc độ phản
ứng, đặc điểm kích thước hạt, hiệu quả ghép và một số tính chất màng được đo đạc.

1


Năm 1999, Changchun Wang và cộng sự[4], tổng hợp nhựa alkyd bằng dầu đậu nành
và kết hợp với dầu trẩu để dùng cho quá trình tạo nhũ cho nhựa. Igepal co-630 được
dùng làm chất hoạt động bề mặt. lượng dầu trẩu được dùng tăng lên theo các mức 0,
12.5, 25.0% khối lượng trên tổng lượng dầu. Với lượng dầu trẩu tăng lên thì kích thước
hạt tăng lên đột ngột. Khả năng tồn trữ của nhựa ở dưới 50oC có thể được loại ra các
kích thước hạt khác nhau, kích thước hạt cuối cùng của sự nhũ hóa là 50 nm. Dầu trẩu
thêm vào làm ảnh hưởng mạnh mẽ đến tính chất của màng nhựa. Lượng dầu trẩu thêm
vào thích hợp cải thiện độ bóng của màng. Màng nhựa nhũ được tạo ra sau khi được
ngâm nước trong 50 giờ thì màng nhựa xuất hiện nhiều vệt lõm trên màng. Cho thấy
được nhiều chất hoạt động bề mặt vẫn còn trên bề mặt của màng nhựa.
Năm 2000, P.K. Weissenborn và cộng sự [5] đưa ra phương pháp và tối ưu hóa sự nhũ
hóa của nhựa alkyd gầy. Phương pháp này dựa vào điểm đảo pha của hệ nhũ EIP
(Emulsion Inversion Point) khi mà nước ở nhiệt độ cao (90 oC) thêm vào dung dịch nhựa
cũng ở nhiệt độ tương đương chứa chất nhũ hóa. Việc hịa tan chậm, thêm nước và đạt
đến điểm đảo pha thì hệ nhũ ban đầu từ nước trong dầu (W/O) chuyển thành hệ dầu
trong nước (O/W). Trong điều kiện tối ưu thì các hạt nhũ có kích thước bé hơn 0,8 µm.
Năm 1965, William M. Kraft và cộng sự [6] công bố bằng sáng chế cho nhựa alkyd nhũ
tương mà ở đây. Các nhà nghiên cứu đã bước đầu chỉ ra tên và lượng hóa chất và phương
pháp dùng để tổng hợp nhựa alkyd nhũ tương.
Cuối năm 2001, bằng sáng chế của A. Bouvy và các cộng sự [1], đã công bố các kết quả
báo cáo tổng hợp về quy trình và đơn phối liệu cho việc tổng hợp và các yêu cầu về thử
nghiệm đánh giá nhựa nhũ tương.

Tóm lại, các nghiên cứu khoa học và bằng sáng chế liên quan đến nhựa alkyd nhũ tương
đã được tiến hành từ rất sớm trên thế giới, khoảng giữa thế kỉ XX. Tuy nhiên, khơng tìm
thấy các bài báo hay các luận án của Việt Nam nghiên cứu về nhựa alkyd nhũ tương.
1.1.3. Tình hình thị trường nhựa alkyd nhũ tương
Trên thế giới, các công ty như Macro, PCI (Paint and coatings industry)… sản xuất nhựa
alkyd gốc nước và ứng dụng ở nhiều nước trên thế giới. Tuy nhiên, nhựa alkyd nhũ
tương thương mại vẫn còn một số nhược điểm chưa thể khắc phục được như độ bóng

2


của màng nhựa giảm, thời gian khô của màng nhựa quá lâu so với nhựa alkyd hệ dầu
truyền thống. [2]
Các công ty sơn và cung ứng liên quan ở Việt Nam bắt đầu thử nghiệm việc áp dụng hệ
nhựa alkyd gốc nước nhập khẩu vào thị trường Việt Nam. Tuy nhiên, với khí hậu nóng
ẩm của Việt Nam, đặc biệt là miền Nam Việt Nam, sơn alkyd hệ nước bị chậm khô, dẫn
đến bị chảy, ảnh hưởng đến chất lượng màng sơn và tiến độ thi cơng cơng trình.
Như vậy, tại thị trường Việt Nam với điều kiện khí hậu đặc thù, nhựa alkyd hệ nước
chưa được đầu tư nghiên cứu và khó phát triển thị trường sơn thương mại. Do vậy, đề
tài này hướng đến tổng hợp được nhựa alkyd gốc nước thích hợp cho sơn alkyd tại thị
trường Việt Nam. Các thí nghiệm được thực hiện theo các yêu cầu nghiên cứu: xác định
nguyên liệu, đơn phối liệu và quy trình tổng hợp cơ bản và đánh giá tính chất của sản
phẩm nhựa alkyd gốc nước tổng hợp trong phịng thí nghiệm so sánh với sản phẩm
thương mại.
Để tổng hợp được nhựa alkyd gốc nước, sau đây sẽ trình bày khái niệm về nhựa alkyd,
quy trình tổng hợp nhựa alkyd, chất nhũ hóa. Đây là cơ sở để xây dựng quy trình tổng
hợp nhựa alkyd gốc nước thực nghiệm.
1.2.

Tổng quan về nhựa alkyd

1.2.1. Khái niệm về nhựa alkyd
Alkyd là loại polymer được tổng hợp bằng phương pháp trùng ngưng giữa polyol với
polyacid và được biến tính bằng dầu thực vật.
Phân loại:
- Alkyd gầy: hàm lượng dầu chiếm <40%, được sử dụng làm chất hóa dẻo.
- Alkyd trung: có hàm lượng dầu 40 – 55%. Được sử dụng làm chất hóa dẻo, chất tạo
màng.
- Alkyd béo: có hàm lượng dầu chiếm >55%. Được sử dụng làm chất tạo màng

3


1.2.2. Thị trường nhựa alkyd
Ngành sơn Việt Nam đã có nhiều năm phát triển ngoạn mục ở mức cao nhất so với thị
trường sơn Đơng Nam Á nói riêng và châu Á nói chung. Riêng phân khúc thị trường
sơn alkyd ở Việt Nam đang phát triển ở mức đỉnh cao.
Các nhà máy sơn Alkyd kể cả các nhà máy sơn của nước ngoài 100% vốn tại Việt Nam
đã tăng trưởng cao trong nhiều năm trở lại đây. Họ thường phải nhập khẩu các loại nhựa
alkyd để phục vụ cho việc sản xuất sơn.
Các nhà máy sản xuất sơn nội địa không thể sản xuất nhựa alkyd do nhiều lý do khách
quan và chủ quan. Có thể do cơng nghệ sản xuất nhựa Alkyd khơng cạnh tranh được với
nước ngồi nhập vào và nguồn vốn yếu kém đã làm cho các nhà máy sơn alkyd với vốn
100% nước ngoài (Australia và Thailand) với năng suất không đáp ức được lượng tiêu
thụ khổng lồ của các nhà máy sơn tại Việt Nam. Vì vậy nhựa alkyd chủ yếu là nhập từ
nước ngồi.
Năm 2017 mảng kinh doanh nhựa alkyd đóng gáp 50 tỷ doanh thu cho cơng ty sơn Hải
Phịng với khả năng sản xuất 5000 tấn nhựa/năm. Theo số liệu nhập khẩu từ năm 2018
lượng nhập khẩu nhựa alkyd: là 44 nghìn tấn. Trong khi đó nhu cầu thị trường sản phẩm
nhựa alkyd là 60000 – 70000 tấn/năm. [7]

Tuy nhựa alkyd được sử dụng để làm sơn nhiều như thế nhưng lượng nhựa alkyd nhũ
tương lại không đươc mấy ưa chuộng ở Việt Nam, vì đây là loại nhựa cịn mới ở nước
ta nên các công ty doanh nghiệp vẫn chưa đưa vào sản xuất và sử dụng rộng rãi mặc dù
trên thế giới người ta đã bắt đầu sử dụng rộng rãi ra vì mục đích an tồn và bảo vệ mơi
trường.

1.2.3. Ngun liệu chính để tổng hợp nhựa alkyd [8]
1.2.3.1.

Polyol

Polyol sử dụng để tổng hợp alkyd thường là loại có độ chức ≥3 như:

4