Sơn PE (polyester không no) cho đồ gỗ — gọi tắt là sơn PE — là hệ hoàn thiện gỗ phản ứng ba thành phần, trong đó chất tạo màng là nhựa polyester không no (UP-R), chất pha loãng phản ứng và chất liên kết là styrene, và quá trình đóng rắn diễn ra ở nhiệt độ phòng qua hệ gốc tự do initiator–thúc đẩy. Nhờ hàm lượng rắn rất cao, chỉ một lần phủ đã tạo màng dày và phẳng, nên PE được dùng cho tấm gỗ bóng gương, vỏ đàn và mặt bàn hiệu đá cẩm thạch theo kiểu «sơn piano». Đây là một hướng nhựa riêng, khác với hệ nước, PU và UV.
Tóm tắt trong một phút
- PE là «nhựa + thúc đẩy coban + initiator peroxide»; phản ứng đồng trùng hợp gốc tự do nối các liên kết đôi của nhựa với styrene thành mạng ba chiều, hầu như không thoát phân tử nhỏ, nên hàm lượng rắn lý thuyết gần 100 %.
- Thời gian gel là cửa sổ then chốt: thường 18-24 phút ở 25 °C, rút ngắn theo hàm mũ khi tăng nhiệt — khoảng 35-40 % cho mỗi +5 °C; liều lượng và loại nhựa làm thay đổi đường cong.
- Hàm lượng rắn cao cho phép phủ ướt 200-500 µm một lần, tự san phẳng thành màng đầy đặn và bóng — ưu thế chính so với PU/NC phun.
- PE đóng rắn kỵ khí: lớp tiếp xúc không khí luôn dính do bị oxy ức chế; sáp paraffin (nóng chảy ~50-58 °C) nổi lên bề mặt để chắn oxy, đổi lại là vệt sáp, phải đánh bóng và khó nổi trong màng mỏng.
- Giới hạn rõ ràng: màng cứng nhưng giòn, sứt mép, gần như không sửa cục bộ; mùi và VOC của styrene bị ràng buộc bởi GB 30981.2-2025 (hiệu lực từ 2026-06-01). PE phù hợp dây chuyền tự động, không hợp thi công hiện trường hay lô nhỏ.
Số liệu chính (kiểm chứng được)
- Độ cứng: màng PE đạt độ cứng bút chì từ 3H, cao hơn PU dung môi thông thường.
- Độ rắn và chiều dày: PE không dung môi phủ 200-500 µm một lần; rắn lý thuyết gần 100 % so với ~50 % của đa số PU.
- Thời gian sử dụng: gốc tự do bắt đầu ngay khi trộn; thi công trong 20-30 phút.
- Thời gian gel ở 25 °C: ~18 phút (nhựa ortho, ~2 % MEKP + ~1,5 % coban; chuyển hóa liên kết đôi tại điểm gel ~21-23 %).
- Nhạy nhiệt: 15 °C ≈ 47 phút, 25 °C ≈ 18 phút, 35 °C ≈ 7,6 phút, 45 °C ≈ 3,4 phút; giảm 35-40 % mỗi +5 °C.
- Tuân thủ: sơn gỗ dung môi theo GB 18581-2020 (VOC PU ≤600-670 g/L, nitro ≤700 g/L); từ 2026-06-01 gộp vào GB 30981.2-2025, thêm SVOC và phụ gia, một số giới hạn giảm hơn 20 %.
1. Thành phần và danh pháp
1.1 Vai trò từng cấu tử
- Thành phần chính (nhựa UP-R): polyester mạch thẳng từ polyol + polyacid mang liên kết đôi phản ứng, hòa trong styrene; rắn 60-65 %, chỉ số axit 20-35 mgKOH/g, độ nhớt ở 25 °C từ vài trăm đến 1200 mPa·s.
- Chất pha loãng phản ứng / liên kết (styrene): hạ độ nhớt rồi đồng trùng hợp vào mạng — gốc rễ của đặc tính «không dung môi, rắn cao», đồng thời là nguồn mùi và VOC.
- Initiator + thúc đẩy: peroxide hữu cơ (MEKP, cyclohexanone peroxide) + muối coban (coban octoat, ~0,6-1 % Co). Cặp oxy hóa–khử hạ năng lượng phân tách xuống mức dùng được ở nhiệt độ phòng.
1.2 Loại nhựa và tiêu chuẩn
Theo diacid: loại ortho, iso và bisphenol-A. Danh pháp theo bộ GB/T 24148 «Nhựa polyester không no (UP-R)» (phần 1, phần 4 độ nhớt, phần 7 = GB/T 24148.7-2014 thời gian gel).
2. Cơ chế đóng rắn
Liên kết đôi của nhựa và styrene đồng trùng hợp gốc tự do thành mạng không tan, không nóng chảy.
2.1 Khởi tạo và thúc đẩy
Peroxide đơn lẻ có nhiệt độ tới hạn trên 60 °C; chất thúc đẩy khử (coban) hạ năng lượng hoạt hóa xuống vài chục kJ/mol, duy trì sinh gốc tự do ở nhiệt độ phòng. Phải trộn ngay khi dùng và định lượng chính xác.
2.2 Gel – định hình – hậu rắn
Ba giai đoạn: gel (mất chảy, gel đàn hồi), định hình (đủ cứng và hình dạng để tháo khuôn), hậu rắn (tính chất ổn định).
2.3 Co ngót và ứng suất nội
Trùng hợp rút ngắn khoảng cách giữa các phân tử: co thể tích, và với màng dày tỏa nhiệt thì tích tụ ứng suất nội. Biểu hiện là co mép, mỏng cạnh và đòi hỏi cao hơn về thấm ướt và bám giữa các lớp. Dùng công thức tỏa nhiệt thấp, kiểm soát chiều dày và «PE nền + lớp phủ dẻo».
3. Kiểm soát định lượng thời gian gel
Các bảng là số liệu công bố theo GB/T 24148.7-2014 (nhựa ortho, MEKP ~9 % oxy hoạt tính + coban octoat), cho thấy độ lớn và xu hướng; luôn chuẩn lại theo nhựa của bạn.
3.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ
| Nhiệt độ (°C) | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Thời gian gel (phút) | 47,2 | 29,6 | 18,4 | 11,7 | 7,6 | 5,1 | 3,4 |
3.2 Ảnh hưởng của liều initiator / thúc đẩy
| Liều (% nhựa) | 0,5 | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 2,5 | 3,0 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| MEKP (phút) | 76,3 | 35,7 | 24,1 | 18,4 | 14,2 | 10,8 |
| Coban (phút) | 42,3* | 26,7 | 18,4 | 12,5 | — | 9,1 |
*coban 0,2 % cho ~88,5 phút. Vượt ngưỡng, hiệu ứng lồng làm lợi ích giảm, và thúc đẩy quá nhiều gây tỏa nhiệt đầu quá mạnh, ứng suất và rắn không đều.
4. Màng dày và phủ đổ curtain
Một lần phủ: styrene phản ứng chứ không bay hơi, nên phủ được 200-500 µm mà không chảy xệ hay lỗ kim, và tự san phẳng tạo độ đầy «sơn piano». Curtain: sản xuất tấm bóng dùng phủ đổ curtain: màn sơn liên tục rơi qua khe, chi tiết đi qua một lần; chống chảy nhờ hệ biến tính (silica khói, bentonite hữu cơ) cân bằng với độ nhớt và khả năng san. Kỵ khí: PE rắn không cần oxy; paraffin nổi lên thành rào chắn — nên có vệt sáp, phải mài đánh bóng, và khó nổi trong màng mỏng.
5. So sánh các hệ sơn
| Tiêu chí | PE | PU | NC | UV |
|---|---|---|---|---|
| Đóng rắn | Đồng trùng hợp gốc | ISO + OH | Bay hơi dung môi | Quang khởi tạo |
| Độ cứng | Cao (≥3H) | Trung-cao | Trung-thấp | Trung-cao |
| Chiều dày | Cao, 1 lần | Nhiều lớp | Mỏng, nhiều lớp | Cao (1 lần) |
| Dẻo/va đập | Giòn | Dẻo dai | Mềm dẻo | Tùy công thức |
| Sửa chữa | Khó | Được | Dễ | Tùy hệ |
| VOC/mùi | Cao (styrene) | Trung-cao | Cao | Thấp |
| Ứng dụng | Tấm/mặt bóng | Gỗ trong/ngoài | Cổ điển | Dây chuyền tấm |
6. Giới hạn kỹ thuật
Giòn: liên kết chéo cao = giãn dài thấp; nứt khi va đập, sứt góc cạnh — thiết kế bỏ góc nhọn hoặc dùng «PE nền + phủ PU/UV». Gần như không sửa cục bộ: phụ thuộc tỷ lệ đạt ngay lần đầu, nên độ sạch, khử bụi và định lượng rất quan trọng. Styrene và tuân thủ: styrene là VOC gây kích ứng, thông gió tốt. GB 18581-2020, từ 2026-06-01 gộp vào GB 30981.2-2025 (SVOC, phụ gia, ghi nhãn C/NC); sơn gỗ dung môi thuộc CCC (CNCA-C21-01:2024). Định lượng: bơm định lượng, chuẩn theo ca và lưu mẫu truy xuất.
7. Danh sách quyết định
- Khớp hình dạng: tấm phẳng bóng = PE; chi tiết hình khối cần sửa hiện trường = cân nhắc hoặc dùng PU.
- Chuẩn đường cong «nhiệt độ – thời gian gel» cho đúng nhựa.
- Kiểm soát chảy xệ khi phủ 200-500 µm.
- Chọn rào chắn oxy: paraffin (phải mài bóng sau) hoặc phủ UV chắn khí.
- Tuân thủ trước: đối chiếu VOC, benzen, kim loại nặng và SVOC với GB 30981.2-2025; lấy báo cáo phòng thí nghiệm CMA/CNAS.
Câu hỏi thường gặp
C1: Khác biệt cốt lõi giữa PE và PU là gì?
Con đường đóng rắn. PE đồng trùng hợp gốc styrene với liên kết đôi nhựa thành mạng: dung môi phản ứng, rắn gần 100 %, phủ dày một lần. PU đóng rắn bằng cộng hợp ISO/OH, rắn thường ~50 % và cần nhiều lớp. PE cứng và đầy hơn nhưng giòn, khó sửa; PU dẻo dai và sửa được.
C2: Vì sao bề mặt PE hay dính và cần paraffin?
PE đóng rắn kỵ khí, lớp ngoài tiếp xúc oxy bị ức chế nên không rắn hẳn. Paraffin nổi lên tạo rào chắn oxy. Cái giá: vệt sáp, phải mài đánh bóng, và khó nổi khi màng mỏng.
C3: Kiểm soát thời gian gel trong sản xuất thế nào?
Lấy nhiệt độ và liều làm biến chính. Làm mẫu theo GB/T 24148.7-2014, vẽ đường cong cho nhựa của bạn; mùa đông tăng nhiệt/thúc đẩy, mùa hè giảm nhiệt/liều, và đưa thời gian sử dụng vào nhịp sản xuất.
C4: PE còn tuân thủ không?
Mùi và VOC chủ yếu do styrene. Sơn gỗ dung môi theo GB 18581-2020, từ 2026-06-01 gộp vào GB 30981.2-2025 (thêm SVOC và phụ gia, một số giới hạn giảm hơn 20 %, yêu cầu ghi nhãn C/NC, CCC). Đánh giá qua giá trị đo so với giới hạn.
C5: Khi nào không nên chọn PE?
Chi tiết chạm khắc, sản phẩm hay phải sửa hiện trường, nhiều cạnh góc chịu va đập, và đồ gỗ nội thất nhạy mùi: PE giòn, không sửa cục bộ và styrene trở thành điểm yếu; nên dùng PU, hệ nước hoặc «PE nền + phủ UV/PU».
C6: Phủ dày một lần có thật sự tiết kiệm sơn và chi phí?
Cần phân tích. PE giảm số lớp và thời gian khô, styrene phản ứng nên hao bay hơi ít; nhưng dây curtain, định lượng và khử bụi đắt, phải đạt ngay lần đầu và tính cả phế phẩm cạnh. Với tấm bóng số lượng lớn, tổng chi phí có thể tốt; với lô nhỏ đa dạng thì thường ngược lại.
Cập nhật lần cuối: 2026-10-18 | Do đội kỹ thuật Kexin New Materials (Guangdong) Co., Ltd. biên soạn.
Tài liệu: GB/T 24148 (UP-R), gồm GB/T 24148.7-2014 (thời gian gel); GB 18581-2020; GB 30981.2-2025 (phần 2, công nghiệp, 2026-06-01); GB/T 23986/23985 (VOC), GB/T 23990 (benzen), GB/T 34675-2017; GB/T 6739 / ISO 15184 (độ cứng bút chì); quy tắc CCC CNCA-C21-01:2024. Số liệu gel là ví dụ công bố cho hệ ortho, cần chuẩn lại.