Làm chủ công nghệ sơn chống cháy

TS Nguyễn Việt Dũng, Trưởng phòng Vật liệu polyme và composit, Viện Khoa học vật liệu cho biết: "Thép được ví như bộ xương sống chống đỡ một tòa nhà. Khi đám cháy bùng phát, nhiệt độ tăng nhanh đến mức làm mất sự ổn định ở cấu trúc thép dẫn đến tòa nhà sụp đổ. Với các tòa nhà công cộng, việc bảo đảm người trong tòa nhà có đủ thời gian để thoát hiểm khi xảy ra hỏa hoạn là điều thiết yếu.

Do vậy, chọn lớp sơn chống cháy chất lượng cao là rất quan trọng và đặc biệt hữu dụng khi hỏa hoạn xảy ra. Sơn chống cháy tạo thành một lớp cách nhiệt trên bề mặt thép bằng cách tạo bọt khi có nhiệt độ cao. Bọt cách nhiệt giúp cấu trúc thép ổn định trong khoảng 120 phút. Về xây dựng, vật liệu thép có thể chịu nhiệt độ trung bình từ 350 đến 750 độ C. Nhà càng nhiều tầng và tải trọng lớn thì càng cần sơn chống cháy ổn định cao".

Các nhà khoa học Viện Khoa học vật liệu thuộc Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam nghiên cứu sơn chống cháy. Ảnh: VIỆT DŨNG

Nhận thấy nhu cầu cấp thiết đó, từ năm 2013, các nhà khoa học của Viện Khoa học vật liệu đã thực hiện đề tài nghiên cứu sơn chống cháy bảo vệ kết cấu thép. Tại thời điểm đó, các nghiên cứu của nhóm tập trung đánh giá khả năng ứng dụng của các loại khoáng sản sẵn có trong nước như khoáng sản sericite, talc trong sơn chống cháy trên cơ sở nhựa epoxy.

Với những đặc tính bảo vệ cao và đặc biệt là độ bền nhiệt cao, các sản phẩm bột khoáng sericite và talc đã có những kết quả hết sức nổi bật thể hiện tiềm năng ứng dụng trong sản xuất sơn chống cháy. Đến năm 2018, nhóm nghiên cứu đã hoàn thiện công thức sản phẩm sơn chống cháy chứa các phụ gia biến tính cũng như tư vấn và chuyển giao sản phẩm phụ gia biến tính cho doanh nghiệp sản xuất sơn chống cháy trong nước.

Sản phẩm sơn chống cháy của nhóm nghiên cứu thuộc hệ dung môi 1 thành phần đầu tiên tại Việt Nam. Trên thị trường lúc đó đang sử dụng sơn chống cháy hệ nước và sơn chống cháy hệ dung môi 2 thành phần. So với sơn chống cháy hệ nước thì sơn chống cháy hệ dung môi 1 thành phần bền hơn và khả năng phồng nở chống cháy tốt hơn. Còn so với sơn chống cháy hệ dung môi 2 thành phần thì sơn chống cháy hệ dung môi 1 thành phần có công dụng cách nhiệt tốt hơn, giá thành thấp hơn và dễ thi công hơn. 

Đến đầu năm 2021, khi cơ quan quản lý thay đổi các yêu cầu kiểm định sản phẩm sơn chống cháy theo hướng nâng cao chất lượng và sát với yêu cầu thực tế, nhóm nghiên cứu lại bắt tay ngay vào quá trình nghiên cứu thử nghiệm các sản phẩm sơn chống cháy mới theo tiêu chuẩn ISO 834-10:2014 và BS EN 13381-8:2013. Sau khi hoàn thiện các nghiên cứu, nhóm đã phối hợp với các doanh nghiệp bắt đầu thử nghiệm sản phẩm trên mẫu kết cấu theo đúng các tiêu chuẩn hiện hành. 

Quá trình thử nghiệm mẫu đã diễn ra thành công vào đầu năm 2022. Trên cơ sở thử nghiệm thành công này, doanh nghiệp đối tác của Viện đã bắt đầu quá trình đăng ký và kiểm định chính thức sản phẩm. Đến ngày 31-3-2023, sản phẩm sơn chống cháy có sử dụng các phụ gia biến tính do Viện Khoa học vật liệu cung cấp chính thức được Cục Cảnh sát phòng cháy, chữa cháy và cứu nạn, cứu hộ (Bộ Công an) cấp Giấy kiểm định số 1363/KĐ-PCCC-P7.

Nói về những khó khăn trong quá trình nghiên cứu sơn chống cháy, TS Nguyễn Việt Dũng chia sẻ: “Để một kết quả nghiên cứu từ đề tài khoa học tạo ra được sản phẩm là cả quá trình dài thử nghiệm, tiêu tốn nhiều chi phí. Thực tế không ít đề tài nghiên cứu khoa học phải đút ngăn kéo vì không có kinh phí thử nghiệm tạo ra sản phẩm. Do vậy, với quyết tâm phải có được sản phẩm tốt cho thị trường, nhóm nghiên cứu đã thuyết phục doanh nghiệp đầu tư kinh phí cho nhóm thử nghiệm. Đây là một việc không dễ dàng bởi đa số doanh nghiệp sẽ thích mua sản phẩm đã hoàn thiện thay vì bỏ tiền ra để nghiên cứu có độ rủi ro cao.

Vì vậy, nhóm nghiên cứu phải chứng minh cho doanh nghiệp thấy được tính khả thi của sản phẩm cũng như lợi nhuận mang lại khi sản phẩm được hoàn thiện. Sau hàng trăm lần thử nghiệm, kinh phí đến hàng tỷ đồng thì sản phẩm sơn chống cháy của nhóm nghiên cứu đã hoàn thiện. Để sản phẩm có thể kinh doanh trên thị trường thì phải đăng ký kiểm định sản phẩm đó, nhưng các quy định, quy chuẩn cơ quan chức năng ban hành lại thay đổi liên tục buộc nhóm nghiên cứu phải liên tục cải tiến sản phẩm để đáp ứng các quy chuẩn ban hành”.

Đến nay, sơn chống cháy của nhóm nghiên cứu thuộc Viện Khoa học vật liệu đã được thi công trên hàng nghìn công trình, nhà xưởng kết cấu thép trong nước. Sản phẩm này mang lại doanh thu khá cao cho Viện Khoa học vật liệu. Thành công này cũng khẳng định vai trò của các nhà khoa học và tiềm năng của các nghiên cứu ứng dụng trong việc phát triển những sản phẩm có hàm lượng khoa học cao, mang lại các sản phẩm có giá trị cho doanh nghiệp, người dân và xã hội.

“Thời gian tới, nhóm nghiên cứu sẽ tiếp tục cải tiến sản phẩm sơn chống cháy có công dụng cách nhiệt lâu hơn, thành phần trong sơn thân thiện với môi trường hơn và mở rộng thị trường không chỉ trong nước mà còn xuất khẩu ra nước ngoài”, TS Nguyễn Việt Dũng kỳ vọng.