Nghiên cứu chế tạo sơn trong suốt điện từ sử dụng trong điều kiện khí hậu nhiệt đới

 giảm dần từ 0,69 đến 0,58. Khi hàm lượng chất vô cơ lớn thì màng 
sơn cứng hơn nhưng độ bền uốn cũng kém hơn. Các đơn E1 và E2 không đạt yêu 
cầu về độ bền uốn. 
Đơn E1 
Đơn E2 
Hình 3. Hình ảnh mẫu không đạt độ bền uốn sơn RTP.VN 
 Nghiên cứu khoa học công nghệ 
Tạp chí Khoa học và Công nghệ nhiệt đới, Số 18, 07/2019 39
Hàm lượng nhựa tăng, độ bền uốn của sơn cũng tăng lên. Khi hàm lượng là 
40% và 42,5% thì độ bền uốn đạt 1 mm, tương đương với mẫu sơn của Liên bang 
Nga và đạt trên mức yêu cầu của tiêu chuẩn là 2 mm. Theo khảo sát thành phần 
trong mẫu sơn ЭП 140 của Liên bang Nga, hàm lượng chất vô cơ được xác định cho 
thấy hàm lượng pigment trong sơn phủ ЭП 140 màu xanh quân sự nằm trong 
khoảng từ 11,5% đến 20% (xem bảng 1). Theo các dữ liệu thu được, đơn E4 với 
hàm lượng nhựa 42,5% được chọn cho các khảo sát tiếp theo. 
3.3. Nghiên cứu nâng cao độ bền thời tiết cho lớp sơn phủ RTP.VN 
Sử dụng phụ gia chống UV giúp nhựa giảm quá trình thoái hóa bởi tác nhân 
tia cực tím có trong môi trường. UV THARSORB 5060 là phụ gia thuộc dòng 
benzotriazole UV absorber, loại hấp thụ tia cực tím UV, chủ động hấp thụ sóng của 
tia cực tím và chuyển chúng thành yếu tố vô hại cho sản phẩm nhựa. 
Đơn E4 được sử dụng để khảo sát tỷ lệ sử dụng phụ gia UV THARSORB 
5060. Theo hướng dẫn của nhà sản xuất, phụ gia UV THARSORB 5060 được sử 
dụng từ 1 đến 3% theo tổng khối lượng sơn, tương đương hàm lượng 2,87% trong 
sơn bán thành phẩm. Các đơn phối liệu của sơn bán thành phẩm và kết quả kiểm tra 
một số chỉ tiêu cơ bản được đưa ra trong bảng 6. 
Bảng 6. Khảo sát hàm lượng phụ gia UV THARSORB 5060 trong sơn RTP.VN 
STT Thành phần E4 E5 E6 E7 
1 Hàm lượng UV THARSORB 5060, % khối lượng 0,00 1,5 2,87 4,0 
2 Độ nhớt sơn bán thành phẩm theo nhớt kế VZ-246 đường kính lỗ 4 mm, ở (20,0 ± 0,5) oC, giây 15,4 15,8 16,6 17,8 
3 Độ bền uốn của màng sơn, mm, không lớn hơn 1 1 1 1 
4 Độ bền va đập trên thiết bị U-1, cm, không nhỏ hơn 100 100 100 100 
Qua kết quả cho thấy phụ gia UV THARSORB 5060 với hàm lượng từ 1 đến 
4% thì các chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm sơn đều đáp ứng yêu cầu của tiêu chuẩn 
GOST 24709-81. Tuy nhiên, độ nhớt của sơn bán thành phẩm có xu hướng tăng lên 
khi tăng hàm lượng phụ gia. 
Các mẫu sơn trên được sử dụng để chuẩn bị mẫu cho phép thử nghiệm gia tốc 
lão hóa bức xạ xenon. Kết quả cho thấy các màng sơn có tốc độ lão hóa khá khác 
nhau. Chỉ tiêu độ bóng được đề tài sử dụng để đánh giá mức độ lão hóa. Độ bóng 
của lớp sơn phủ được đo bằng thiết bị đo độ bóng ở góc 60o. Sự thay đổi độ bóng 
được tính theo công thức: 
ΔB = (Bo - B1)*100/Bo (%) 
Trong đó: Bo - độ bóng của mẫu trước thử nghiệm; 
 B1 - độ bóng của mẫu sau 4 chu kỳ thử nghiệm theo phương pháp 
10, GOST 9401. 
 Nghiên cứu khoa học công nghệ 
Tạp chí Khoa học và Công nghệ nhiệt đới, Số 18, 07/2019 40
Bảng 7. Sự phụ thuộc mức độ suy giảm độ bóng theo tỷ lệ hàm lượng phụ gia UV 
 Màng sơn E4 Màng sơn E5 Màng sơn E6 Màng sơn E7 
Bo, GU 77,3 81,84 85,85 87,3 
B1, GU 60,9 65,5 71,19 72,57 
ΔB (%) 21,22 19,97 17,08 16,87 
Có thể thấy rằng, với hàm lượng 1,5% phụ gia UV THARSORB 5060, độ bền 
màng sơn không được thật sự cải thiện nhiều. Khi tăng hàm lượng phụ gia UV lên 
4% thì gần như không cải thiện thêm khả năng bảo vệ. Vì vậy, chúng tôi lựa chọn 
hàm lượng phụ gia UV THARSORB 5060 tối ưu là 2,87% cho sơn RTP.VN. 
3.4. Thử nghiệm gia tốc đánh giá mức độ cải thiện độ bền của sơn RTP.VN 
Tiến hành thử nghiệm gia tốc sản phẩm theo tiêu chuẩn GOST 9.401-91 như 
nêu ở mục 2. Thử nghiệm với 3 loại mẫu: sơn RTP.VN không có phụ gia UV; sơn 
RTP.VN có phụ gia UV; sơn ЭП-140 (của Liên bang Nga). 
3.4.1. Kết quả đánh giá tổng thể bằng phương pháp trực quan 
RTP.VN 
không phụ gia UV RTP.VN có phụ gia UV mẫu ЭП-140 
Trạng thái mẫu trước thử nghiệm 
Trạng thái mẫu sau 4 chu kỳ thử nghiệm 
Hình 4. Trạng thái các màng sơn phủ trước và sau khi thử nghiệm gia tốc 
Sau 4 chu kỳ thử nghiệm cho thấy mức độ lão hóa tất cả các mẫu Sơn 
RTP.VN và ЭП-140 màu xanh quân sự (Liên bang Nga) tương đương nhau. Cụ thể, 
các chỉ tiêu đại diện cho khả năng bảo vệ như độ phồng rộp, độ rạn nứt, độ bong tróc 
và độ gỉ so với mức đánh giá theo tiêu chuẩn ISO 4628 đều đạt điểm 0, các mẫu 
không bị phá hủy. Tuy nhiên các chỉ tiêu trang trí như độ bóng, độ thay đổi màu sắc 
của các mẫu có sự thay đổi với mức độ khác nhau. Mẫu sơn ЭП-140 của Liên bang 
 Nghiên cứu khoa học công nghệ 
Tạp chí Khoa học và Công nghệ nhiệt đới, Số 18, 07/2019 41
Nga và mẫu sơn RTP.VN không có phụ gia có sự thay đổi màu sắc và độ bóng rõ rệt 
hơn so với mẫu sơn RTP.VN có phụ gia UV THARSORB 5060. Tuy nhiên mức độ 
thay đổi này đánh giá theo ISO 4628 chỉ ở mức điểm 1, tức là thay đổi không đáng 
kể. Có thể kết luận rằng với điều kiện thử nghiệm rất khắc nghiệt, có sự tác động 
tổng hợp của nhiều yếu tố nhiệt, ẩm, muối và bức xạ nhưng các màng sơn đều cho 
thấy độ bền khá tốt. Theo tiêu chuẩn GOST 9.401-91 quy định với điều kiện thử 
nghiệm nêu trên nếu các mẫu sơn sau khi thử nghiệm có các chỉ tiêu bảo vệ và chỉ 
tiêu trang trí đều được đánh giá là đạt thì loại sơn đó phù hợp sử dụng trong điều 
kiện nhiệt đới biển. 
3.4.2. Kết quả đánh giá sự thay đổi màu 
Để đánh giá rõ hơn sự thay đổi này, các mẫu được đo sự thay đổi màu sắc 
bằng máy so màu Xrite C62. Kết quả đo các thông số L*, a*, b* qua 4 chu kỳ thử 
nghiệm được lấy kết quả trung bình của 5 mẫu đối với từng loại. Mỗi thông số L*, 
a*, b* có ý nghĩa riêng, tuy nhiên chúng có mối liên hệ mật thiết với nhau. Sự thay 
đổi của thông số này sẽ kéo theo sự thay đổi của các thông số còn lại. Để đánh giá 
chung về sự thay đổi màu sắc của một lớp sơn phủ cần căn cứ vào giá trị ΔE - đại 
lượng bao hàm sự thay đổi của cả 3 thông số kể trên. 
Bảng 8. Bảng kết quả sự thay đổi màu của mẫu sơn RTP.VN và ЭП-140 
màu xanh quân sự (Liên bang Nga) trước và sau thử nghiệm gia tốc 
Tên 
mẫu 
RTP.VN không có 
phụ gia UV 
RTP.VN có 
phụ gia UV Sơn ЭП-140 
Mặt phải 
chiếu đèn 
Mặt trái không 
chiếu đèn 
Mặt phải 
chiếu đèn 
Mặt trái không 
chiếu đèn 
Mặt phải 
chiếu đèn 
Mặt trái không 
chiếu đèn 
ΔE 2,42 1,19 2,16 0,64 2,25 1,07 
Qua kết quả tính toán, nhận thấy sau các chu kỳ thử nghiệm, sự thay đổi màu 
sắc của 03 loại sản phẩm đều có sự thay đổi ở mức độ khác nhau: ở bề mặt mẫu chịu 
tác động bức xạ UV trực tiếp thì mẫu sơn RTP.VN không có phụ gia UV thay đổi 
màu sắc nhiều nhất (ΔE=2,42), sau đó đến mẫu sơn ЭП-140 của Liên bang Nga 
(ΔE=2,25) và cuối cùng là mẫu sơn RTP.VN có phụ gia UV (ΔE=2,16). Kết quả đo 
ΔE ở các bề mặt mẫu sau của mẫu (chịu tác động gián tiếp của bức xạ UV) cũng cho 
kết luận tương tự, mẫu sơn RTP.VN có phụ gia UV thay đổi thấp nhất (ΔE=0,64). 
Căn cứ theo cách đánh giá phân loại của GOST 9407:2015 thì các mẫu sơn RTP.VN 
có và không có phụ gia UV cũng như sơn Sơn ЭП-140 đều đạt điểm 2 (2<ΔE<3), 
tức là màu sắc có sự thay đổi ít có thể nhận biết bằng trực quan. 
So sánh giá trị ΔE giữa mặt trước (chịu tác dụng trực tiếp bởi bức xạ mặt trời) 
và mặt sau (chịu tác dụng gián tiếp bởi bức xạ mặt trời) ở cả ba loại sản phẩm cho 
thấy tác nhân bức xạ là yếu tố gây lão hóa chính cho các màng sơn phủ. Phụ gia UV 
THARSORB 5060 có tác dụng cải thiện, làm tăng độ bền cho màng sơn phủ dưới 
tác động của bức xạ mặt trời. 
 Nghiên cứu khoa học công nghệ 
Tạp chí Khoa học và Công nghệ nhiệt đới, Số 18, 07/2019 42
3.4.3. Kết quả đánh giá sự thay đổi độ bóng 
Sự thay đổi độ bóng của các mẫu sơn được trình bày tại bảng 9. 
Bảng 9. Kết quả sự thay đổi độ bóng của màng sơn sau thử nghiệm gia tốc 
RTP.VN không có 
phụ gia UV 
RTP.VN có 
phụ gia UV Sơn ЭП-140 (Nga) 
Mặt phải 
chiếu đèn 
Mặt trái không 
chiếu đèn 
Mặt phải 
chiếu đèn 
Mặt trái không 
chiếu đèn 
Mặt phải 
chiếu đèn 
Mặt trái không 
chiếu đèn 
ΔB (%) 21,15 15,79 17,08 12,15 36,33 29,09 
Từ kết quả bảng 7 nhận thấy cho thấy các mẫu sơn RTP.VN có và không có phụ 
gia UV có sự thay đổi độ bóng ít hơn so với các mẫu sơn ЭП-140. Theo tiêu chuẩn 
GOST 9407:2015 thì điểm đánh giá sự thay đổi độ bóng của Sơn RTP.VN có phụ gia 
UV đạt điểm 1 (5 < ΔB < 20), tức là độ bóng thay đổi rất nhỏ, không thể nhận biết 
bằng trực quan; còn sự thay đổi độ bóng của của Sơn RTP.VN không có phụ gia UV 
và sơn ЭП-140 đạt điểm 2 (20 < ΔB < 40), tức là độ bóng nhỏ, có thể nhận ra bằng 
trực quan. Qua kết quả đánh giá độ thay đổi độ bóng càng khẳng định phụ gia UV 
giúp cải thiện độ bền cho màng sơn rõ rệt. 
3.4.4. Đánh giá sự suy giảm của một số tính chất cơ lý của màng sơn 
Mẫu sơn RTP.VN có phụ gia UV Mẫu sơn ЭП-140 
Mặt lõm của vết va đập 
Mặt lồi của vết va đập 
Độ bám dính của hệ sơn sau thử nghiệm 
Hình 5. Hình ảnh kiểm tra một số chỉ tiêu cơ lý của màng sơn 
sau khi thử nghiệm gia tốc 
 Nghiên cứu khoa học công nghệ 
Tạp chí Khoa học và Công nghệ nhiệt đới, Số 18, 07/2019 43
Độ bám dính của hệ sơn sau quá trình thử nghiệm gia tốc hầu như không có sự 
thay đổi đáng kể nào ở cả mẫu sơn RTP.VN và mẫu sơn ЭП-140. Màng sơn vẫn giữ 
được khá tốt khả năng bảo vệ của mình sau 4 chu kỳ thử nghiệm khắc nghiệt. 
Sau quá trình thử nghiệm gia tốc độ bền va đập của màng sơn RTP.VN và 
màng sơn ЭП-140 của Liên bang Nga có suy giảm xuống còn 80 kg.cm nhưng vẫn 
cao hơn mức quy định của tiêu chuẩn. Màng sơn khá bền với môi trường khí hậu 
nhiệt đới. Mặt khác, khi quan sát mặt lồi của các vết va đập (mặt này không dùng để 
đánh giá độ bền va đập) cho thấy rằng các màng sơn RTP.VN có vết rạn nứt ít hơn 
hẳn so với màng sơn ЭП-140, các vết nứt trên mẫu sơn RTP.VN vẫn giữ được sự 
liên kết với nền và giữa các mảng vết nứt khác nhau; còn trên mẫu sơn ЭП-140 thì 
các vết nứt hình thành sắc nét, các mảng vết hình tách rời nhau làm trơ nền kim loại. 
Kết quả này phù hợp với thử nghiệm bền uốn và cho thấy sơn RTP.VN có tính chất 
cơ lý được cải thiện hơn so với sơn ЭП-140. 
3.5. Thử nghiệm đánh giá độ tổn hao truyền qua của hệ sơn 
Để đánh giá độ trong suốt điện từ của hệ sơn (gồm sơn lót AK070.VN và sơn 
phủ RTP.VN có phụ gia UV) các mẫu thử được chuẩn bị: sơn 1 lớp - lớp sơn lót dày 
(10 -15) μm và 2 lớp sơn phủ, độ dày lớp phủ hai lớp (40 - 50) μm. Nền để đo độ 
tổn hao truyền qua là tấm composit sợi thủy tinh. Thực hiện đo độ tổn hao truyền 
qua ở hai dải băng tần mà ra đa quân sự thường xuyên hoạt động: băng C có dải tần 
số 4 - 8 GHz; băng X có dải tần số 8 - 12 GHz. Kết quả đo độ tổn hao truyền qua 
được thể hiện trong bảng 10. 
Bảng 10. Kết quả đo độ tổn hao truyền qua của các hệ sơn phủ 
 Độ tổn hao truyền qua -dB của các hệ sơn (ký hiệu là K) 
Dải tần số (GHz) 4 5 6 7 8 9 10 11 12 
Mẫu nền 0,39 0 0,17 0,33 1,64 0,4 0,9 1,14 0,52 
Hệ sơn ЭП-140 0,64 0 0,36 0,83 1,87 1,3 1,6 1,47 1,41 
K của ЭП-140 0,25 0 0,19 0,5 0,23 0,9 0,7 0,33 0,89 
Hệ sơn RTP.VN 0,47 0,29 0,27 1,26 1,73 0,5 1,25 1,65 1,97 
K của RTP.VN 0,08 0 0,1 0,93 0,09 0,2 0,35 0,51 1,45 
Qua kết quả đo cho thấy rằng cả hai hệ sơn đều có độ tổn hao truyền qua gần 
tương ứng nhau ở tất cả các dải tần số đã khảo sát giữa sơn RTP.VN và hệ sơn của 
Liên bang Nga. Qua tính toán, tổn hao hấp thụ truyền qua thưc đều ở mức khá thấp 
trong các dải tần khác nhau. Phụ gia UV đưa vào thành phần sơn phủ không làm 
thay đổi đáng kể tính chất trong suốt điện từ của hệ sơn. 
 Nghiên cứu khoa học công nghệ 
Tạp chí Khoa học và Công nghệ nhiệt đới, Số 18, 07/2019 44
4. KẾT LUẬN 
- Nghiên cứu đã lựa chọn được các nguyên liệu chính có sẵn trên thị trường 
như: Der 671, các pigment Cr2O3, anthraquinone red 177 và bột talc để phục vụ chế 
tạo sơn cho rada đáp ứng các yêu cầu của tiêu chuẩn GOST 24709-81. 
- Việc đưa phụ gia phụ gia chống lão hóa UV với hàm lượng hợp lý không 
những không làm ảnh hưởng đến độ trong suốt điện từ của hệ sơn mà còn cải thiện 
tăng độ bền thời tiết của hệ sơn lên một cách đáng kể. Với thành phần đơn chế tạo 
sơn phủ RTP.VN bao gồm: 42,5% nhựa epoxy Der 671, 12,5% pigment màu xanh 
quân sự, 2,8% phụ gia chống UV đã tạo ra hệ sơn phủ cho rada quân sự có độ tổn 
hao truyền qua thấp (-0,35 dB) 
- Các thử nghiệm đối chứng cho thấy chất lượng của hệ sơn trong suốt điện từ 
RTP.VN tương đương và có chỉ tiêu độ bền cải thiện hơn so với hệ sơn tương tự của 
Liên bang Nga. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
1. Э.К. Кондрашов, В.А. Кузнецова, Т.А. Лебедева, Л.В. Семенова, Сновные 
направления повышения эксплуатационных, технологических и 
экологических характеристик лакокрасочных покрытий для авиационной 
техники, Россиский х2009, https://www.viam.ru/public/files/2009/2009-
205351.pdf. 
2. Phạm Huy Quỳnh, Nghiên cứu chế tạo sơn trong suốt điện từ trên cơ sở nhựa 
epoxy-cacdanol- hecxamin dùng trong bảo quản vũ khí trang bị quân sự, Luận 
án Phó Tiến sỹ Hóa học, Viện Kỹ thuật Quân sự, 1996. 
3. Nguyễn Phi Long, “Nghiên cứu nhiệt đới hóa đài rada KACTA-2E2”, Báo cáo 
tổng kết đề tài cấp cơ sở, Trung tâm Nhiệt đới Việt - Nga, Hà Nội, 2017. 
4. GOST 24709-81, Эмали эп-140. технические условия, 1981. 
5. Trần Nguyễn Ngân Hà, “Nghiên cứu chế tạo sơn EP-255.VN màu xanh lá cây 
thay thế sơn ЭП-255 màu xanh lá cây của Liên bang Nga phục vụ đề án TL-
01”, Báo cáo tổng kết đề tài cấp cơ sở, Trung tâm Nhiệt đới Việt - Nga, Hà 
Nội, 2017. 
6. TCQS 71:2016/VKHCNQS, Vật liệu siêu cao tần - Phương pháp kiểm tra hệ 
số hấp thụ. 
7. GOST 9401:91, Единая система защиты от коррозии и старения 
(ЕСЗКС). Покрытия лакокрасочные. Общие требования и методы 
ускоренных испытаний на стойкость к воздействию климатических 
факторов (с Изменениями N 1, 2), 1991. 
8. GOST 9407:2015, Единая система защиты от коррозии и старения 
(ЕСЗКС). Покрытия лакокрасочные. Метод оценки внешнего вида, 2015. 
 Nghiên cứu khoa học công nghệ 
Tạp chí Khoa học và Công nghệ nhiệt đới, Số 18, 07/2019 45
SUMMARY 
RESEARCH ON MANUFACTURING ELECTROMAGNETIC 
TRANSPARENT PAINT SUITABLE FOR USE IN THE TROPICAL CLIMATE 
Electromagnetic transparent paint is a specialized paint that has the high 
protection ability and does not affect the transmission of electromagnetic waves 
through the paint coating. We have studied and selected the main materials available 
on the market such as Der 671, pigment Cr2O3, anthraquinone red 177, talc powder 
and have successfully manufactured the radar-transparent paint called RTP.VN 
which met the requirements of GOST 24709-81 standard. We have also studied the 
effect of the anti UV additive content on the properties of the RTP.VN paint. The 
result showed that the suitable amount of anti UV additive in the RTP.VN paint did 
not affect its electromagnetic transparency and significantly improved its durability 
as well. The accelerated test was conducted in order to compare the properties of 
both RTP.VN paint and the similar ЭП-140 paint. 
Từ khóa: Sơn trong suốt điện từ, radar-transparent paint. 
Nhận bài ngày 16 tháng 6 năm 2019 
Phản biện xong ngày 17 tháng 7 năm 2019 
Hoàn thiện ngày 18 tháng 7 năm 2019 
 (1) Viện Độ bền Nhiệt đới, Trung tâm Nhiệt đới Việt - Nga