Sơn
Thành phần > Vận chuyển > Chất kết dính hoặc định hình

Chất kết dính là thành phần tạo màng của sơn. Nó là thành phần duy nhất luôn có trong tất cả các loại công thức khác nhau. Nhiều chất kết dính quá dày nên không thể thi công và phải làm mỏng. Loại chất mỏng hơn, nếu có, thay đổi theo chất kết dính.
Chất kết dính truyền đạt các đặc tính như độ bóng, độ bền, tính linh hoạt và độ dẻo dai.
Chất kết dính bao gồm các loại nhựa tổng hợp hoặc tự nhiên như alkyd, acrylic, vinyl-acrylics, vinyl acetate / ethylene (VAE), polyurethan, polyeste, nhựa melamine, epoxy, Silanes hoặc siloxan hoặc dầu.
Chất kết dính có thể được phân loại theo cơ chế hình thành màng. Cơ chế nhiệt dẻo bao gồm làm khô và kết tụ. Làm khô đề cập đến sự bay hơi đơn giản của dung môi hoặc chất pha loãng để để lại một lớp màng kết dính. Coalescence đề cập đến một cơ chế liên quan đến việc làm khô sau đó là sự kết hợp thực tế giữa các hạt rời rạc. Cơ chế tạo màng nhựa nhiệt dẻo đôi khi được mô tả là "xử lý nhựa nhiệt dẻo" nhưng đó là một cách gọi sai vì không cần phản ứng đóng rắn hóa học nào để đan màng. Mặt khác, cơ chế nhiệt rắn là cơ chế đóng rắn thực sự liên quan đến (các) phản ứng hóa học giữa các polyme tạo nên chất kết dính.
Cơ chế nhựa nhiệt dẻo: Một số màng được hình thành bằng cách làm nguội chất kết dính đơn giản. Ví dụ, sơn encaustic hoặc sáp là chất lỏng khi còn ấm và cứng lại khi nguội. Trong nhiều trường hợp, chúng mềm lại hoặc hóa lỏng nếu được hâm nóng.
Sơn mà khô bằng cách bay hơi dung môi và chứa chất kết dính rắn hòa tan trong dung môi được gọi là sơn mài. Một màng rắn hình thành khi dung môi bay hơi. Bởi vì không có liên kết chéo hóa học tham gia, màng có thể hòa tan lại trong dung môi; do đó, sơn mài không thích hợp cho các ứng dụng mà khả năng kháng hóa chất là quan trọng. Các loại sơn mài nitrocellulose cổ điển thuộc loại này, cũng như các vết bẩn không có hạt bao gồm thuốc nhuộm hòa tan trong dung môi. Hiệu suất thay đổi theo công thức, nhưng sơn mài nói chung có xu hướng có khả năng chống tia cực tím tốt hơn và khả năng chống ăn mòn thấp hơn so với các hệ thống tương đương được xử lý bằng cách trùng hợp hoặc liên kết.
Loại sơn được gọi là Emulsion ở Anh và Latex ở Hoa Kỳ là sự phân tán trong nước của các hạt polymer có kích thước nhỏ hơn micromet. Các điều khoản này ở các quốc gia tương ứng bao gồm tất cả các loại sơn sử dụng polyme tổng hợp như acrylic, vinyl acrylic (PVA), styrene acrylic, v.v. làm chất kết dính. Thuật ngữ "cao su" trong ngữ cảnh sơn ở Hoa Kỳ chỉ đơn giản có nghĩa là chất phân tán trong nước; mủ cao su từ cây cao su không phải là một thành phần. Các chất phân tán này được điều chế bằng phản ứng trùng hợp nhũ tương. Những loại sơn như vậy được xử lý bằng một quá trình gọi là kết dính, trong đó trước tiên là nước, sau đó là vết, hoặc dung môi kết dính, bay hơi và hút lại với nhau và làm mềm các hạt chất kết dính và hợp nhất chúng với nhau thành các cấu trúc mạng liên kết không thể đảo ngược, do đó sơn không thể phân hủy lại trong dung môi / nước ban đầu mang nó. Các chất hoạt động bề mặt còn sót lại trong sơn, cũng như tác dụng thủy phân với một số polyme làm cho sơn vẫn dễ bị mềm và theo thời gian sẽ bị phân hủy bởi nước. Thuật ngữ chung của sơn latex thường được sử dụng ở Hoa Kỳ, trong khi thuật ngữ sơn nhũ tương được sử dụng cho các sản phẩm tương tự ở Anh và thuật ngữ sơn latex hoàn toàn không được sử dụng.
Cơ chế nhiệt rắn: Sơn đóng rắn bằng phản ứng trùng hợp nói chung là sơn một hoặc hai gói trùng hợp bằng phản ứng hóa học và đóng rắn thành màng liên kết chéo. Tùy thuộc vào thành phần, chúng có thể cần phải làm khô trước, bằng cách làm bay hơi dung môi. Epoxit hai gói cổ điển hoặc polyuretan  thuộc loại này.
"Dầu làm khô", với ngôn ngữ không theo trực giác, thực sự được làm khô bằng phản ứng liên kết chéo ngay cả khi chúng không được đưa vào lò nướng và dường như chỉ đơn giản là khô trong không khí. Cơ chế hình thành màng của các ví dụ đơn giản nhất liên quan đến sự bay hơi đầu tiên của dung môi sau đó là phản ứng với oxy từ môi trường trong khoảng thời gian vài ngày, vài tuần và thậm chí vài tháng để tạo ra một mạng lưới liên kết chéo. Men alkyd cổ điển sẽ thuộc loại này. Lớp phủ xử lý oxy hóa được xúc tác bởi chất làm khô phức kim loại như coban naphthenat.
Các yêu cầu môi trường gần đây hạn chế việc sử dụng các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC), và các phương pháp xử lý thay thế đã được phát triển, thường cho các mục đích công nghiệp. Ví dụ, sơn đóng rắn UV cho phép pha chế với lượng dung môi rất thấp, hoặc thậm chí không có. Điều này có thể đạt được do các monome và oligome được sử dụng trong lớp phủ có trọng lượng phân tử tương đối rất thấp, và do đó có độ nhớt đủ thấp để cho phép chất lỏng chảy tốt mà không cần thêm chất pha loãng. Nếu dung môi có mặt với một lượng đáng kể, nói chung trước hết nó được bay hơi trước và sau đó bắt đầu tạo liên kết chéo bằng tia cực tím. Tương tự, sơn tĩnh điện chứa ít hoặc không chứa dung môi. Sự chảy và đóng rắn được tạo ra bằng cách làm nóng chất nền sau khi áp dụng cơ chế tĩnh điện cho bột khô.
Cơ chế kết hợp: Cái gọi là lớp phủ "sơn mài có xúc tác" hoặc "cao su liên kết chéo" được thiết kế để tạo màng bằng sự kết hợp của các phương pháp: làm khô cổ điển cộng với phản ứng đóng rắn có lợi từ chất xúc tác. Có những loại sơn được gọi là plastisols / organosols, được tạo ra bằng cách trộn các hạt PVC với chất làm dẻo. Chúng được loại bỏ và hỗn hợp kết hợp với nhau.