Thiết Kế Nhà Máy Sản Xuất Sơn ALKYD Dầu Thầu Năng Suất 1700 Tấn/ năm

Như chúng ta đã biết , công nghiệp sơn đóng vai trò rất quan trọng trong mọi lĩnh vực của đời sống hằng ngày.Khi cuộc sống tương đối phát triển , người ta bắt đầu quan tâm đến vẻ thẩm mỹ xung quanh họ . Chính vì vậy , sơn không chỉ có tác dụng bao phủ lên bề mặt vật liệu tránh các tác dụng phá hoại của môi trường xung quanh mà còn tăng thêm vẻ đẹp cho từng loại vật liệu đó . Đặc biệt đối với một số loại sơn còn có khả năng đáp ứng được nhiều yêu cầu kỹ thuật quan trọng như chống gỉ , cách điện, chống hở Do đó , giá trị của sơn càng được tăng thêm và càng được ứng dụng rộng rãi. Trong các loại sơn thì sơn alkyd với các tính năng ưu việt như dính chặt vào bề mặt vật liệu , đàn hồi , bóng , bền dưới tác dụng của ánh sáng , giá thành tương đối thấp được ứng dụng rộng rãi nên nhu cầu về sơn alkyd cũng khá cao . Mục lục CHƯƠNG MỞ ĐẦU I Ý nghĩa của nội dung thiết kế 1 II Luận chứng kinh tế .1 2.1 Tiềm năng về ngành sơn .1 2.2 Sơ lược về sự cạnh tranh trong công nghiệp sơn 2 III Nội dung thiết kế .4 CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU VỀ SƠN I Khái niệm và các yêu cầu cơ bản về sơn 6 1.1 Khái niệm sơn 6 1.2 Các yêu cầu cơ bản về sơn 6 II Các phương thức hình thành màng sơn 7 2.1 Cơ chế khô vật lý 7 2.2 Cơ chế khô hóa học .7 III Phân loại sơn 7 3.1 Sơn dầu .7 3.2 Sơn nhựa đường 8 3.3 Sơn tổng hợp .8 3.4 Sơn chống hà .9 3.5 Sơn bột 9 3.6 Sơn cách điện bitum 10 3.7 Sơn tan trong nước .10 3.8 Sơn vec-ni .10 IV Các thành phần cơn bản của sơn .11 4.1 Nhựa dùng trong sơn 11 4.2 Dung môi 13 4.3 Chất pha loãng .19 4.4 Bột màu .19 4.5 Chất độn .24 4.6 Các chất phụ trợ khác .26 V Thành lập công thức sơn .27 5.1 Nguyên tắc pha chế sơn .27 5.2 Phương pháp tỷ lệ bột màu so với sơn gốc 28 5.3 Nồng độ thể tích bột màu (PVC) và nồng độ thể tích tới hạn bột màu 28 5.4 Nguyên tắc lựa chọn dung môi 29 CHƯƠNG 2 : GIỚI THIỆU VỀ NHỰA ALKYD I Khái niệm và phân loại nhựa Alkyd 31 1.1 Khái niệm .31 1.2 Phân loại nhựa Alkyd .31 II Các tính chất cơ bản của nhựa Alkyd 31 2.1 Ưu điểm 31 2.2 Nhược điểm 32 III Các thành phần cơ bản của nhựa Alkyd 32 3.1 Rượu đa chức ( Polyol) .32 3.2 Acid đa chức 33 3.3 Dầu thực vật .34 CHƯƠNG 3 : GIỚI THIỆU VỀ DẦU THẦU DẦU I Đại cương về dầu thầu dầu 40 1.1 Giới thiệu 40 1.2 Nguồn gốc 40 II Thành phần và tính chất của dầu thầu dầu 42 2.1 Thành phần của dầu thầu dầu 42 2.2 Tính chất và ứng dụng của dầu thầu dầu 44 2.3 Tính chất và ứng dụng của dầu thầu dầu khử nước 45 2.4 Lập luận lựa chọn dầu nấu nhựa Alkyd 47 CHƯƠNG 4 : QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ I Lập luận để lựa chọn quy trình công nghệ 49 1.1 Quy trình sản xuất liên tục 49 1.2 Quy trình sản xuất gián đoạn 50 II Quy trình tổng hợp nhựa Alkyd trên cơ sở dầu thầu dầu khử nước 50 III Quy trình công nghệ sản xuất sơn .52 3.1 Sơ đồ qui trình công nghệ sản xuất sơn Alkyd bằng phương pháp nghiền phân tán . 52 3.2Giải thích Qui trình công nghệ sản xuất sơn 53 CHƯƠNG 5 : CÂN BẰNG VẬT CHẤT I Tính toán cân bằng vật chất cho phân xưởng sản xuất sơn Alkyd 56 II Tính toán cân bằng vật chất cho phân xưởng sản xuất nhựa Alkyd 59 2.1 Năng suất cho 1 ngày làm việc 59 2.2 Cân bằng vật chất cho 1 mẻ nhựa .60 2.3 Tổng kết 64 III Tính toán cân bằng năng lượng cho phân xưởng nấu nhựa Alkyd .65 3.1 Giai đoạn 1 . .66 3.2 Giai đoạn 2 . . .69 3.3 Giai đoạn 3 . . .70 3.4 Giai đoạn 4 . . .71 3.5 Giai đoạn 5 . . .72 3.6 Giai đoạn 6 . .73 CHƯƠNG 6 : THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN NỒI TỔNG HỢP NHỰA ALKYD I Giới thiệu thiết bị và tính các yêu cầu trong thiết kế . 76 1.1 Giới thiệu thiết bị hóa chất .76 1.2 Các yêu cầu về thiết bị hóa chất .76 II Tính toán nồi tổng hợp nhựa .79 2.1 Hình dáng và vật liệu chế tạo nồi tổng hợp . 79 2.2 Kích thước thiết bị phản ứng 80 2.3 Tính toán bề dày thân 83 2.4 Tính toán đáy thiết bị 85 2.5 Tính toán nắp thiết bị .87 III Chọn và tính kích thước cánh khuấy .89 3.1 Mục đích khuấy 89 3.2 Các loại cánh khuấy được sử dụng trong công nghiệp 89 3.3 Lựa chọn cánh khuấy cho nồi tổng hợp nhựa 89 3.4 Tính kích thước cánh khuấy .90 IV Bộ phận gia nhiệt vỏ áo 96 4.1 Tính α1 - hệ số cấp nhiệt từ dầu BOT đến thành nồi 98 4.2 Tính tổng nhiệt trở qua thành nồi .100 4.3 Tính α2­ – hệ số cấp nhiệt cho nhựa 100 4.4 Tính toán diện tích bề mặt truyền nhiệt .103 4.5 Tính đường kính ống xã và ống dẫn dầu BOT cho vỏ áo gia nhiệt .106 4.6 Tính toán bề dày vỏ áo 107 4.7 Tính toán chiều rộng lớp bảo ôn 108 V Bộ phận giải nhiệt vỏ áo .109 5.1 Tính hệ số α3 – hệ số cấp nhiệt từ hỗn hợp dầu và Glycerin đến thành nồi 111 5.2 Tính hệ số α4­ – hệ số hấp thụ nhiệt của nước 111 5.3 Tính tổng nhiệt trở qua thành nồi .113 5.4 Tính toán bề mặt truyền nhiệt 113 5.5 Tính toán đường kính ống xã và ống dẫn nước cho vỏ áo giải nhiệt . 115 5.6 Tính toán bề dày vỏ áo giải nhiệt .115 VI Chọn mặt bích 117 VII Tai treo 117 CHƯƠNG 7 : THIẾT BỊ PHỤ TRONG SẢN XUẤT NHỰA ALKYD I Thiết kế và tính toán nồi pha loãng nhựa Alkyd .123 1.1Nhiệmvụ và cấu tạo của nồi pha loãng nhựa Alkyd .123 1.2 Tính toán thể tích nồi pha loãng nhựa Alkyd .123 1.3 Tính toán bề dày thân nồi pha loãng nhựa Alkyd 125 1.4 Tính toán bề dày đáy nồi pha loãng nhựa Alkyd .127 1.5 Tính toán bề dày nắp nồi pha loãng nhựa Alkyd 129 1.6 Chọn và tính kích thước cánh khuấy 131 1.7 Bộ phận giải nhiệt 136 1.8 Chọn mặt bích . 146 1.9 Tai treo . 147 II Thiết bị ngưng tụ 151 2.1 Cấu tạo và hoạt động của thiết bị ngưng tụ 151 2.2 Thiết kế thiết bị ngưng tụ . .151 III Thiết bị chứa dung dịch nước và xylen ngưng tụ . . . .159 IV Hệ thống bơm và đường ống .159 V Thiết bị lọc . 161 VI Bồn lưu trữ nhựa Alkyd 161 CHƯƠNG 8 :LỰA CHỌN THIẾT BỊ SẢN XUẤT SƠN I Máy đánh paste . 163 1.1 Nhiệm vụ 163 1.2 Chọn thông số máy .163 II Máy nghiền hạt ngọc . .165 2.1 Nhiệm vụ 165 2.2 Tính năng suất máy nghiền và chọn máy .166 CHƯƠNG 9 : TÍNH TOÁN XÂY DỰNG I Địa điểm xây dựng 169 1.1 Lựa chọn địa điểm xây dựng .169 1.2 Đặc điểm khu công nghiệp Sóng Thần 3 169 II Tính toán mặt bằng công trình 171 2.1 Phân xưởng sản xuất nhựa Alkyd 171 2.2 Phân xưởng sản xuất sơn .172 2.3 Kho nguyên liệu lỏng 173 2.4 Kho nguyên liệu rắn 174 2.5 Kho thành phẩm . 175 2.6 Các phòng ban 175 2.7 Các công trình phụ .175 III Kiến trúc và kết cấu công trình 176 3.1 Khung nhà . .176 3.2 Mái nhà 176 3.3 Kết cấu bao che 176 3.4 Kết cấu nền .177 IV Tính toán điện năng tiêu thụ 177 4.1 Điện năng dùng cho sản xuất 177 4.2 Điện năng dùng để thắp sáng . 178 V Tính toán lượng nước tiêu thụ 178 5.1 Nước cho sinh hoạt .179 5.2 Nước phục vụ cho sản xuất 179 CHƯƠNG 10 : TỔ CHỨC PHÂN XƯỞNG – TÍNH KINH TẾ I Sơ đồ hệ thống tổ chức phân xưởng .180 II Bố trí nhân sự 182 2.1 Bộ phận tổng hợp nhựa .182 2.2 Tổ sơn .182 2.3 Khâu gián tiếp 182 III Vốn đầu tư 183 IV Chi phí cho sản xuất 183 4.1 Chi phí cho thiết bị sản xuất .183 4.2 Chi phí cho nguyên liệu trong sản xuất 185 4.3 Chi phí cho nhiên liệu 185 4.4 Chi phí cho đóng gói .186 4.5 Chi phí cho điện nước 186 4.6 Chi phí tiền lương 186 V Bảng dự tính giá thành sản phẩm và tóm tắt các chỉ tiêu kinh tế 187 CHƯƠNG 11 : AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA MẪU I Đặc điểm phân xưởng 189 II Các biện pháp an toàn lao động 189 III Các phương pháp kiểm tra chất lượng sản phẩm .193

doc24 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Ngày: 27/12/2012 | Lượt xem: 5386 | Lượt tải: 63download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Thiết Kế Nhà Máy Sản Xuất Sơn ALKYD Dầu Thầu Năng Suất 1700 Tấn/ năm, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Khái niệm và các yêu cầu cơ bản về sơn [1,3] Khái niệm sơn Sơn là một hệ phân tán ở trạng thái lỏng bao gồm nhiều thành phần có khả năng bám dính lên bề mặt của vật liệu trong điều kiện nhất định tạo ra một lớp màng che phủ để bảo vệ các tính chất của vật liệu dưới tác dụng của các điều kiện khác nhau của môi trường : nhiệt độ , ánh sáng , áp suất ,ăn mòn… 1.2 Các yêu cầu cơ bản về sơn Độ nhớt : sơn phải có độ nhớt thích hợp . Độ nhớt quá cao hay quá thấp đều ảnh hưởng việc gia công và tính thẩm mỹ của màng sơn , khi độ nhớt cao thì sẽ khó gia công , còn khi độ nhớt thấp thì màng sơn mỏng , độ che phủ kém . Độ bám dính : sơn phải bám dính được trong môi trường ẩm , bền trong môi trường nước , bền ở mọi nhiệt độ khác nhau , bền trong hóa chất , xăng dầu , nước biển … Sức căng bề mặt sản phẩm và sơn càng tốt thì tuổi thọ sơn càng dài . Thời gian khô : phụ thuộc vào cấu tạo của sản phẩm dày hay mỏng , hình dáng phức tạp hay đơn giản , ở nơi thoáng gió hay kín gió , nơi có nhiều ánh sáng hay bóng râm …Tuy nhiên ở bất cứ môi trường nào , sơn phải có tốc độ khô vừa phải . Nếu khô quá nhanh màng sơn sẽ bị chảy , kém bóng ,dễ bị bụi bẩn bám vào . Màu sắc : màng sơn phải nhẵn , bóng , đẹp và bền màu theo thời gian . Sơn phải có sự đồng đều về màu sắc , màu sắc phải giữ được bền lâu , chống nhiệt độ cao , độ ẩm , nước , môi trường hóa chất. Độ cứng và độ bền va đập : sơn chất lượng tốt phải có độ cứng cao. Đối với các loại sơn dùng trong động cơ và máy móc có độ rung lớn , đòi hỏi sơn phải chịu được lực rung động đó. Độ bền uốn và độ đàn hồi : màng sơn luôn chịu tác dụng của khí quyển , độ ẩm , độ nóng lạnh của môi trường do đó màng sơn phải có độ co dãn thích hợp để không bị phá vỡ hay rạn nứt . Các phương thức tạo thành màng sơn [1] 2.1 Cơ chế khô vật lý Khi lượng dung môi trong sơn bay hơi hết , để lại một màng sơn khô bám dính trên bề mặt sản phẩm , ta gọi đó là hiện tượng khô vật lý . Các loại sơn khô theo cơ chế này : sơn nitroxenlulo , sơn clovinyl , sơn cao su … 2.2 Cơ chế khô hóa học 2.2.1 Phản ứng oxy hóa Quá trình tạo màng sơn của loại này phân làm 2 bước : bước một dung môi bay hơi hết , bước hai phản ứng trùng hợp oxi hóa tạo thành màng sơn rắn chắc , bền . Các loại sơn khô theo cơ chế này : sơn alkyd , sơn silicon, sơn bitum 2.2.2 Phản ứng đóng rắn nhờ vào chất đóng rắn Sự tạo thành màng sơn của loại này nhờ vào chất đóng rắn . ví dụ : sơn epoxi, sơn poli amin … 2.2.3 Phản ứng nhờ nhiệt độ cao (sấy ) Quá trình tạo thành màng sơn của loại này phải qua sấy mới tạo ra phản ứng trùng hợp . Ví dụ: sơn alkyd gốc amin, sơn silicon… Phân loại sơn [2] 3.1 Sơn dầu Sơn dầu có hai loại là sơn dầu thuần túy và sơn dầu có nhựa . 3.1.1 Sơn dầu thuần túy Loại sơn này chỉ có thành phần dầu thảo mộc , bột màu và dung môi,không có thành phần nhựa thiên nhiên tham gia .Bởi vậy màng sơn không được bóng , kém bền vững . Loại sơn này chỉ dùng vào những công việc bình thường như sơn lên vải , làm vải che mưa , sơn tường nhà và trần nhà ,ít sử dụng trong ngành công nghiệp cơ khí . 3.1.2 Sơn dầu có nhựa Loại sơn này gồm 5 thành phần hỗn hợp là dầu sơn , nhựa thiên nhiên , bột màu , dung môi và chất làm khô .Màng sơn bền vững đẹp và bóng .Sơn được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp chế tạo , giao thông vận tải , xây dựng… Sơn dầu có nhựa chia làm hai loại , loại sơn gầy có ít thành phần dầu , dùng để sơn vật liệu trong nhà : loại sơn béo có nhiều thành phần dầu dùng để sơn sản phẩm ngoài trời . Sơn dầu có nhựa được sản xuất đủ các loại màu sắc như đỏ , vàng , trắng , tím , đen ,xanh lá cây , xanh hòa bình , nâu , cỏ úa và các loại sơn chống gỉ như sơn chống gỉ chì màu gạch non , sơn chống gỉ sắt màu nâu… 3.2 Sơn nhựa đường Sơn nhựa đường có thể chia ra làm 4 loại : 3.2.1 Sơn nhựa đường không có dầu : loại sơn này chế tạo từ nguyên liệu dầu mỏ .Dầu mỏ sau khi đã chưng cất , lấy ra xăng , dầu hỏa , dầu madut rồi , nguyên liệu còn thừa lại mới tiến hành chế tạo sơn nhựa đường .Loại sơn này chỉ dùng để sơn những vật liệu thông thường như sơn vào tre gỗ , chống mối mọt . 3.2.2 Sơn nhựa đường có dầu : gồm 2 thành phần là nhựa đường và dầu thảo mộc . Sơn này dùng để sơn gỗ , sơn kim loại 3.2.3 Sơn nhựa đường kết hợp với nhựa khác không có dầu. 3.2.4 Sơn nhựa đường kết hợp với nhựa khác có dầu thảo mộc hai loại sơn dưới đây có màng sơn đen bóng hơn , bền màu hơn , dùng để sơn sắt ,xi máy , gầm ô-tô , sơn các đường ống dầu , ống nước , ống dẫn hơi đốt đi ngầm dưới đất . Loại sơn nhựa này còn được gọi là sơn nhựa bitum. Có hai loại bitum : bitum thiên nhiên lấy từ đá dầu. bitum nhân tạo lấy từ dầu mỏ , gọi là bitum dầu mỏ . 3.3 Sơn tổng hợp Căn cứ vào gốc nhựa tổng hợp mà người ta đặt tên cho các loại sơn khác nhau như : sơn tổng hợp ankit , sơn ankit meelamin, sơn nitroxenlulo,sơn clovinin… Sơn tổng hợp bao gồm các loại sơn chống gỉ bảo vệ kim loại , sơn màu các loại để trang trí mỹ thuật cho kim loại ,đồ gỗ, sơn ô-tô du lịch ,mô-tô , xe đạp… Đặc tính của sơn tổng hợp có độ bám dính tốt , bền trong môi trường khí quyển , độ cứng , độ bóng cao, bền màu sắc. Sơn chống hà Sơn chống hà chủ yếu dùng trong công nghiệp đóng tàu biển , ca-nô,xà lan , tàu kéo , tàu đẩy ,tàu đánh cá …thường xuyên làm việc ở vùng biển và vùng nước lợ. Sơn chống hà sản xuất từ gốc nhựa đường , bột màu kim loại như oxyt kẽm , oxyt sắt , oxyt nhôm . Dung môi dùng các loại cacbua thơm , xăng thông .Ngoài các thành phần chủ yếu trên , còn có pha thêm các độc tố như oxyt thủy ngân , axeniat đồng , các độc tố này có tác dụng chống hầu hà không bám vào đáy tàu. Sơn chống hà có 3 loại : Sơn chống hà nước 1 màu trắng nhũ có tính chất chông gỉ ăn mòn kim loại .Sơn chống hà nước 2 có màu xám khói là nước sơn đệm giữa 2 lớp sơn chống gỉ và sơn độc tố chống hà .Nhiệm vụ của lớp sơn chống hà 2 là bảo vệ lớp chống gỉ của sơn chống hà 1 và tạo điều kiện cho lớp sơn chống hà 3 bám dính tốt . Cho nên khi sử dụng phải đảm bảo tuân theo trật tự quy định sơn chống hà 1 trước , sơn chống hà 2 sau và cuối cùng sơn chống hà 3 .Sơn chống hà nước 3 màu nâu sẫm mang theo nhiều độc tố để chống hầu hà . 3.5 Sơn bột Những loại nhựa được sản xuất sơn bột là nhựa epoxy, nhựa polyester , nhựa polyuretan, polyamit, polystyren…Những loại nhựa này rất khó hòa tan trong dung môi thông thường , cho nên không sử dụng làm sơn truyền thống được , nhưng dùng làm sơn bột thì chúng lại tạo thành màng sơn rất tốt . Sơn bột được phát triển nhanh chóng trong vòng 6-7 năm trở lại đây là nhờ có những ưu điểm sau : Màng sơn bột có độ bền va chạm , độ bền cào xước , độ bền mài mòn cao Màng sơn bột không bị rổ , nên khả năng bảo vệ bề mặt kim loại cao .Chống được hiện tượng oxy hóa thẩm thấu qua màng sơn vào bề mặt kim loại . Sơn bột bền với hóa chất và có tính năng cách nhiệt tốt. Sơn bột có thể tạo được các màu sắc phong phú và có thể sơn được nhiều loại sản phẩm có hình dáng phức tạp. Màng sơn bột có tính chất bám dính tốt trên thủy tinh , sành sứ và kim loại Màng sơn bột có thể sơn dày mỏng tùy ý , tùy theo yêu cầu của từng sản phẩm . Sơn bột hoàn toàn không chứa dung môi , nên không gây độc hại , cháy nổ . Giá thành sơn bột hạ . Sơn bột có thể tận dụng được chất tạo màng của những polyme không tan trong dung môi của sơn mà trước đây không thể dùng làm sơn truyền thống được. 3.6 Sơn cách điện bitum Sơn cách điện bitum cấu tạo từ nhựa đường , dầu thảo mộc , dung môi và chất làm khô .Sơn nhựa đường cách điện dùng trong công nghiệp điện gọi là sơn nhựa bitum . Có hai loại bitum : Bitum thiên nhiên lấy ở đá dầu . Bitum nhân tạo lấy ở dầu mỏ . 3.7 Sơn tan trong nước Việc sử dụng nước làm dung môi cho sơn có ý nghĩa kinh tế to lớn , vì nước là một dung môi dễ kiếm , rẻ tiền , không độc , không cháy ,không nổ. Trước đây người ta đã dùng sản phẩm thiên nhiên như cadein, dẫn xuất của xenlulo để làm sơn tan trong nước . Ngày nay người ta đã tổng hợp được hàng loạt chất tạo màng tan trong nước như nhựa alkyd , nhựa phenol, nhựa meelamin, nhựa epoxy , nhựa acrylic… 3.8 Sơn vec-ni Sơn vec-ni cách điện có hai loại : loại gốc nhựa thiên nhiên lấy từ thảo mộc và loại gốc nhựa tổng hợp lấy từ than đá. Màng sơn vec-ni có độ bền cứng , tính đàn hồi tốt , chịu nhiệt , chịu độ ẩm tốt , bền trong hóa chất và trong acid. Màng sơn vec-ni bền được trong môi trường tác dụng của xăng ,xilen . Đặc biệt kém chịu bền trong tác dụng cơ. Sơn vec-ni có thể chi làm 6 loại theo công dụng : Sơn vec-ni các vật liệu ngoài trời chịu đựng mọi điều kiện khí hậu khắc nghiệt. Sơn các vật dụng trong nhà . Sơn chịu hóa chất , chịu dầu mỡ, chịu nước , chịu xăng . Sơn chịu được nhiệt độ cao từ 1000C đến 5000C. Sơn cách điện. Các thành phần cơ bản của sơn [1,3,9,4,8,5] 4.1 Nhựa dùng trong sơn 4.1.1 Khái niệm Nhựa là thành phần cơ bản của màng sơn , có thể tan trong dung môi hữu cơ không tan trong nước .Khi hòa tan nhựa trong dung môi hữu cơ , quét lên bề mặt sản phẩm , dung môi sẽ bay hơi hình thành màng cứng trong suốt . Vai trò của nhựa Liên kết giữa các phân tử bột màu , bột độn , phụ gia với nhau và giữ chúng lại trên màng sơn . Chuyển chúng từ dạng rời sang dạng liên kết . Tạo màng sơn đồng nhất sau khi khô và đóng rắn. Làm cho sơn bám dính vào bề mặt vật liệu . Phân loại nhựa Nhựa được chia làm 2 loại chính : Nhựa thiên nhiên : Hổ phách : là loại nhựa màu vàng hoặc màu nâu đỏ có thể hòa tan trong dầu thông .Hổ phách dùng để chế tạo sơn dầu , màng sơn bóng , cứng đàn hồi . Cánh kiến : là mủ của một loại côn trùng qua quá trình gia công tinh luyện mà thành . Nhựa bitum : bitum đã được dùng rất lâu đời .Bitum là chất rắn hoặc bán rắn , khi gia nhiệt sẽ nóng chảy thành chất lỏng .Bitum tan trong các dung môi như dầu thông , benzen , chịu nước , chịu hóa chất tốt , dùng để chế tạo sơn chống ăn mòn cho kim loại và gỗ. Tùng dương : là loại nhựa thiên nhiên được sử dụng nhiều nhất và lâu đời nhất .Tùng dương thu được từ mủ cây thông sau khi chưng cất dầu thông .Tùng dương có màu vàng nhạt đến màu đen , không hòa tan trong nước nhưng có thể hòa tan trong dầu , kiềm và dung môi hữu cơ. Nhựa tổng hợp : hiện nay công nghiệp sơn dùng rất nhiều nhựa tổng hợp để chế tạo sơn như : Nhựa phenol formaldehit hòa tan trong rượu : nhựa chỉ hòa tan trong cồn (rượu etilic) , không hòa tan trong hỗn hợp dầu , chịu acid ,kiềm . Khi hòa tan trong cồn , quét lên sản phẩm sẽ hình thành màng mỏng cứng , dòn có thể sơn trang trí thiết bị hóa chất , nhưng công dụng không rộng rãi. Nhựa phenol formaldehit hòa tan trong dầu : là chất rắn trong suốt , chịu acid , chịu kiềm , chịu nước, chịu khí hậu và cách điện. Khi hòa tan với dầu chẩu , chế tạo sơn chịu nước , chịu acid , chịu kiềm ,là chất chống ăn mòn kim loại rất tốt . Nhựa được sử dụng rộng rãi. Nhựa phenol formaldehit tùng hương: nhựa có thể hòa tan trong dầu , dung môi dầu mỏ .Nhựa có tùng dương , hàm lượng nhựa phenolformaldehit chiếm 15-35% . Nhựa có tính năng tốt của nhựa phenolformaldehit như chịu kiềm , chịu nước , cách điện , tính năng tốt hơn ester tùng hương . Nhựa alkyd : cho sơn có độ bóng cao , độ bám dính chắc tốt , chịu ánh sáng , đàn hồi tốt , bền khi dùng ngoài trời. Nhựa amin :nhựa gốc amin có màu sắc nhạt .Cần phải gia nhiệt mới tạo thành màng , màng bóng , cứng , chịu nước , chịu kiềm , nhưng màng sơn dòn , vì thế không sử dụng đơn độc , thông thường phải pha chế nó với các loại nhựa khác như nhựa alkyd , nitro xenlulozo.. thành sơn sấy có tính năng bảo vệ tốt . Nhựa epoxi : có tính bền hóa học rất tốt , bám dính tốt , có thể gắn chắc bề mặt giữa các vật liệu , ngoài ra còn có tính năng chịu mài mòn và cách điện tốt .Nhựa epoxi là loại nhựa chống ăn mòn hóa học tốt , được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp sơn . Nhựa poli este: công nghiệp sơn thường dùng hai loại : một loại nhựa poliester không bão hòa là hợp chất cao phân tử của acid bậc 2 không bão hòa với rượu bậc 2, loại còn lại là giữa acid bậc 2 bão hòa và rượu bậc 2. Loại nhựa vinyl: nhựa vinyl dùng trong công nghiệp sơn rất ít , bởi vì nó chịu ánh sáng , chịu nhiệt không tốt , hòa tan trong dung môi kém , vì vậy độ bám chắc kém khi tạo màng. Dùng nhựa clovinyl và nhựa axetat vinyl để điều chế nhựa poli clovinyl axetat . Độ hòa tan của nhựa này được cải tiến hơn rất nhiều so với nhựa poli clovinyl , chịu ăn mòn hóa học và chịu nước tốt , có thể dùng để chế tạo sơn chống ăn mòn . Căn cứ vào tỉ lệ cảu clo vinyl và axetat vinyl mà chế tạo các loại nhựa quy cách khác nhau , nếu tỉ lệ axetat vinyl lớn có thể làm tăng độ hòa tan của nhựa này với các loại nhựa khác và với dung môi : độ bám chắc , độ hòa tan được nâng cao , nhưng tính trang trí của loại nhựa này không tốt . Nhựa acrylat:là loại nhựa tổng hợp mới . Nhựa acrylat có nhiều tính năng quý như không biến màu , chịu ánh sáng chịu khí hậu , chịu ăn mòn hóa học … Nhựa sillicon : nhựa sillicon chịu nhiệt rất cao(2500C) , cách điện tốt , chống ẩm ướt , chịu ăn mòn hóa học , chịu khí hậu tốt , dùng để chế tạo sơn chịu nhiệt sơn cách điện. 4.2 Dung môi 4.2.1 Khái niệm Dung môi là chất lỏng dễ bay hơi dùng để hòa tan chất tạo màng . Sau khi màng đóng rắn toàn bộ dung môi bay hơi , không lưu lại trên màng. 4.2.2 Các yêu cầu của dung môi Hòa tan hoàn toàn chất tạo màng. Có tốc độ bay hơi nhất định( không quá nhanh hoặc quá chậm) , và không để lại mùi gì ở sơn. Dung môi phải trung tính và ổn định, ít độc hại , khó cháy nổ , giá rẻ và không quá hiếm. Nhiệt độ sôi của dung môi chỉ nên vào khoảng 50-2000C, vì nếu quá cao thì dung môi sẽ khó bốc hơi ra khỏi màng sơn. Yêu cầu về liều lượng dung môi không được nhiều quá , làm sao để dung dịch chất tạo màng có đủ độ nhớt để sơn phủ một lớp mỏng , đều và không quá mỏng cũng không quá đặc lên bề mặt vật liệu cần sơn . Không nên dùng loại dung môi dễ bay hơi , cần có thời gian để cho chất tạo màng phân bố lên đều toàn mặt sơn. 4.2.3 Phân loại a) Dung môi hydrocacbon White spirit : thành phần của white spirit không ổn định , nhưng trong công nghiệp sơn thường dùng loại thẳng có chứa khoảng 15 – 18% hydrocacbon . Nó có tốc độ bay hơi chậm và mùi không khó chịu lắm , hòa tan đa số các loại dầu , nhựa thiên nhiên , các vecni dầu nhựa , nhựa Alkyd với thành phần dầu cao hơn 50% …Vì vậy thường được dùng rộng rãi làm dung môi cho các loại sơn trang trí và bảo vệ đi từ các chất tạo màng trên và thường dùng phương pháp sơn quét , white spirit còn được dùng nhiều để tẩy và làm sạch là dung môi thông dụng nhất trong sơn. Toluen ( C6H5CH3) :Toluen thường được dùng chung với các loại dung môi khác cho các loại sơn vinylic và cao su Clo hóa .Nó được dùng để chế tạo Nitroxenlulo với vai trò là chất pha loãng . Xylen ( C6H4(CH3)2 ) : Xylen được dùng rộng rãi trong công nghiệp sơn , là dung môi cho Polyuretan , cao su Clo hóa , polyme Vinylic đồng trùng hợp ,Alkyd và Alkyd biến tính với dầu . Vì sức hòa tan tốt và có và có tốc độ bay hơi nhanh nên có thể ứng dụng trong phương pháp phun . Xylen rất thích hợp đối với các màng sơn đóng rắn nóng vì phần lớn dung môi sẽ bay hơi trước khi đưa màng sơn vào lò sấy . b) Dung môi ester và xeton Etyl axetat ( CH3COOC2H5) : Etyl axetat có tốc độ bay hơi cao và có mùi nhẹ , khá dễ chịu của hoa quả . Đây là một trong nhữn dung môi tốt nhất cho Nitroxenlulo và cũng là ứng dụng chính của Etyl axetat . Sơn Nitroxenlulo chế tạo với Etyl axetat có độ bền với các dung môi hydrocacbon thẳng hơn so với loại sơn Nitroxenlulo dùng xeton. Hơn nữa do có mùi dễ chịu nên nó được ưa dùng hơn . Butyl axetat ( CH3COOC4H9) : Butyl axetat có tốc độ bay hơi trung bình và có mùi mạnh của hoa quả . Đây là một trong những dung môi quan trọng cho Nitroxenlulo và các loại nhựa biến tính của nó . Axeton ( CH3COCH3) : là một loại dung môi mạnh với tốc độ bay hơi rất nhanh , thường được dùng để hòa tan các loại nhựa Vinyl và Nitroxenlulo . Tuy nhiên nó chỉ được dùng ở lượng nhỏ cùng với các loại dung môi khác , do tính hòa tan nhanh và tốc độ bay hơi cao nó có thể thay đổi phương pháp sơn cũng như tính chất màng sơn theo chiều hướng có lợi . Metylizobutylxeton ( CH3COCH2CH(CH3)2 ) :là dung môi có sức hòa tan lớn và tốc độ bay hơi vừa phải , được dùng nhiều để chế tạo sơn đi từ Epoxy , Polyuretan và Nitroxenlulo . Thường nó được dùng với các loại dung môi có tốc độ bay hơi nhỏ hơn để cải thiện độ chảy của sơn lỏng và nâng cao tính chất của màng sơn rắn . c) Dung môi glycol ete và rượu Etylenglycolmonoetyl ete ( C2H5OCH2CH2OH): có tên thông dụng hơn là cellosolve là dung môi cho nhiều hợp chất tạo màng. Do tốc độ bay hơi chậm nên được dùng để chế tạo các loại sơn quét , khi không thể dùng các loại dung môi hydrocacbon mạch thẳng. Rượu Etylic ( C2H5OH) : được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp . Nó dùng chủ yếu để chế tạo màng sơn Nitroxenlulo và sơn cho đồ gỗ . Rượu Butylic (C4H9OH) : có mùi cay đặc trưng , là dung môi cho nhiều loại dầu và nhựa được dùng chủ yếu cho nhựa Alkyd và nhựa Alkyd biến tính với amin, trong sơn Nitroxenlulo và sơn Acrilic. 4.2.4 Nguyên tắc lựa chọn dung môi Khi lựa chọn dung môi , thông thường phải dùng khái niệm tham số hòa tan để phán đoán năng lực hòa tan của dung môi đối với nhựa . Tham số độ hòa tan của dung môi (δ ) được xác định theo công thức Hansen’s như sau : δ2 = δ2d + δ2p + δ2h Trong đó : Δ : tham số hòa tan của dung môi . δd : lực phân tán . δh : lực hút hydro . δp : lực hút tĩnh điện . Bảng 1.1 Thông số hòa tan của dung môi theo Hansen’s [4]   Dung môi  Thông số hòa tan (MJ)0,5m-1,5/2,04    δd  δp  δh  δ   Toluen  8,8  0,7  1,0  8,9   o-Xylene  8,7  0,5  1,5  8,8   Methyl ethyl ketone  7,8  4,4  2,5  9,3   Methyl isobutyl ketone  7,5  3,0  2,0  8,4   Isophorone  8,1  4,0  3,6  9,7   Ethyl acetate  7,7  2,6  3,5  9,1   n- Butyl acetate  7,7  1,8  3,1  8,5   Ethylene glycol monoethyl ether acetate  7,8  2,3  5,2  8,7   Isopropanol  7,7  3,0  8,0  11,5   n-Butanol  7,8  2,8  7,7  11,4   Ethylene glycol monoethyl ether  7,9  4,5  7,0  11,5   Ethylene glycol monobutyl ether  7,8  2,5  6,0  10,2   Nước  7,6  7,8  20,7  23,4   Sau khi ta có được thông số hòa tan của dung môi , ta đem so sánh với thông số hòa tan của nhựa .Nếu hai thông số này chênh lệch nhau càng ít thì khả năng hòa tan càng cao. Bảng 1.2 Thông số hòa tan của nhựa [4]   Loại nhựa  Thông số hòa tan (δ) (MJ)0,5m-1,5/2,04)   Alkyd trung bình  9,4   Polybutadiene  8,6   Butylated urea formaldehyde  10,1   Cao su Cloren  9,4   Epoxy bisphenol A  10,9   Nitroxenlulose  11,5   Phenolic  11,5   Polyacrylonitrile  15,4   Polyethylen  7,9   Polymethyl methacrylate  9,5   Polystyren  9,1   Silicone (polydimethyl)  7,3   Polytetrafluorethylen  6,2   Polyvinyl acetate  9,4   Polyvinyl clorua  9,7   Khi lựa chọn dung môi tốc độ bay hơi của dung môi cũng là một thông số rất quan trọng . Nếu như tốc độ bay hơi của dung môi rất chậm , công nghệ sản xuất dài, gây nên sự cố về sơn , tốc độ bay hơi nhanh làm cho sự lưu động màng sơn kém , màng sơn không bằng phẳng … Tốc độ bay hơi của dung môi còn liên quan đến phương pháp gia công sơn , khi quét tốc độ bay hơi chậm , khi phun tốc độ bay hơi nhanh . Bảng 1.3 Tốc độ bay hơi của dung môi [1]   Công thức hóa học  Tỉ trọng (200C)  Điểm sôi (0C)  Tốc độ bay hơi   CH3COCH3  0,793  59,60  720   CH3COOC2H5  0,886  70-80  525   CH3COOCH(CH3)2  0,870  34-94  435   CH3COC2H5  0,809  77-82  465   C2H5OH  0,791  70-79  205   C6H5CH3  0,766  109-111  195   CH3COOCH2(CH3)(C2H5)  0,858  105-127  180   (CH3)2CHCH2COCH3  0,802  112-119  145   CH3COOC4H9  0,876  119-127  100   C4H9OH  0,811  116-119  45   C6H4(CH3)2  0,862  127-159  68   CH3COOC5H11  0,862  130-145  63   CH3CH(OH)COOC4H9  0,980  145-230  6   Chú thích : tốc độ bay hơi lấy Butyl acetat làm tiêu chuẩn 100 , tính ra số liệu của các dung môi khác . 4.2.5 Những chú ý khi sử dụng dung môi [3] Hầu hết các dung môi đều độc , hơi của chúng rất hại cho đường hô hấp , hại đến máu và có tác dụng vào da, vì thế khi tiếp xúc phải chú ý . Ở nơi làm việc , nồng độ cho phép bay hơi của một vài loại dung môi trong không khí là : Bảng 1.4 Nồng độ cho phép của dung môi [9]   Dung môi  Nồng độ cho phép (mg/lít)   Aceton  0,2   Dầu xăng loại 2  0,3   Benzen  0,1   White spirit  0,3   Rượu metylic  0,03   Rượu etylic  1,0   Ete etylic  0,3   Toluen  0,1   Dầu thông  0,3   Ngoài ra dung môi là chất dễ cháy , hơi của chúng có thể kết hợp với không khí thành những hỗn hợp nổ nên cần phải bảo quản tốt , sử dụng cẩn thận. 4.3. Chất pha loãng 4.3.1 Khái niệm : chất pha loãng chủ yếu làm loãng thể tích của sơn , đạt đến độ nhớt sử dụng , có tác dụng hòa tan nhựa . 4.3.2 Tính chất của chất pha loãng Hòa tan được nhựa. Làm loãng thể tích của sơn giúp sơn đạt đến độ nhớt sử dụng. Giá thành rẻ hơn dung môi. Tốc độ bay hơi phải nhanh hơn dung môi. 4.3.3 Những chất pha loãng thường sử dụng Chất pha loãng sơn gốc Nitro : etyl axetat, butyl axetat ,butilic , benzen ,toluen, xilen, axeton. Chất pha loãng sơn Clovinyl : butyl axetat , toluen ,xilen , axeton Chất pha loãng sơn gốc Amin : xilen , butilic . Chất pha loãng sơn Acrylat : ester rượu, benzen. Chất pha loãng nhựa Alkyd : dầu thông , xăng, xilen, có thể dùng cho sơn Alkyd. Chất pha loãng sơn Epoxi : butyl axetat , butyl, xilen. 4.4 Bột màu 4.4.1 Khái niệm Bột màu là thành phần quan trọng tạo màu cho màng sơn.Bột màu là chất rắn có độ hạt rất nhỏ , không hòa tan trong dầu hoặc dung môi . Bột màu là chất rắn có độ hạt rất nhỏ , không hòa tan trong dầu hoặc dung môi .Bột màu được mài nghiền đồng đều với chất làm dẻo ,có tác dụng che phủ bề mặt , chống xuyên thấu của tia tử ngoại làm cho màng sơn có màu , chịu nước , chịu khí hậu , nâng cao độ cứng , độ mài mòn , kéo dài tuổi thọ màng sơn… 4.4.2 Chức năng của bột màu Chức năng quang học : bột màu với kết hợp với chất tạo màng quyết định tính phủ , màu và độ bóng của sơn .Chính bột màu hấp thụ và phản chiếu các bước sóng tạo cho sơn có màu sắc như mong muốn , mang tính thẩm mỹ cao Chức năng bảo vệ : bột màu làm tăng tính năng ổn định của sơn , độ cứng bề mặt , độ dẻo ,khả năng chống bám bụi , mài mòn, tăng độ bám dính và các khả năng bảo vệ khác . Chức năng tăng cường : việc lựu chọn đúng bột màu sẽ làm tăng nhiều tính chất cho sơn như tính đàn hồi , khả năng chịu mài mòn mà không cần giảm . 4.4.3 Phân loại bột màu Có 2 loại màu cơ bản là màu hữu cơ và màu vô cơ : a) Màu vô cơ : là muối và phức của kim loại đa hóa trị . Màu vô cơ có đặc điểm là không tan mà chỉ phân tán trong chất tạo màng và dung môi . Độ đa dạng và độ sáng của màu kém . Tuy nhiên độ bền nhiệt và môi trường của màu vô cơ rất cao .Màng sơn pha màu vô cơ có độ truyền suốt kém. Bột màu vô cơ thiên nhiên thường có kết cấu thô, màu sắc không tươi , chúng có độ bền ánh sáng tốt và cho màng sơn có độ đục cao , độ bền hóa chất rất cao. Bột màu vô cơ tổng hợp có kết cấu mịn hơn , do đó dễ phân tán hơn trong môi trường sơn , tính ổn định ánh sáng và độ đục tốt , có nhiều màu từ nhạt đến đậm . Bảng 1.5 Thành phần và tính chất của bột màu vô cơ [1]   Loại màu  Số thứ tự  Thành phần  Tính chất   Màu trắng  1 2 3  TiO2 ZnS+BaSO4 ZnO  -Che phủ thể hiện màu mạnh, chịu ánh sáng , chịu nhiệt , chịu kiềm , chịu acide loãng , không biến màu , dễ bột hóa . -Che phủ , thể hiện màu mạnh , chịu kiềm tốt không chịu acide không chịu khí hậu dễ bột hóa , tính chất không giống TiO2. -Thể hiện màu mạnh , tính chống gỉ tốt không biến màu , không bột hóa , chịu nhiệt tốt , che phủ kém hơn TiO2 , ZnS +BaSO4.   Màu vàng  1 2 3  PbC2O4 CdS Bột vàng có Fe2O3  -Che phủ tốt , thể hiện tính màu , chịu khí quyển , chịu ánh sáng kém , độc , tỉ trọng lớn . -Thể hiện màu mạnh , chịu ánh sáng , chịu nhiệt , chịu kiềm , không chịu acide , dễ bột hóa , che phủ kém PbCrO4. -Che phủ , thể hiện màu tốt , chịu ánh sáng , chịu kiềm , rẻ , màu không đẹp.   Màu đỏ  1 2  HgS CdS ,CdSe  -Màu rõ rệt đẹp ,rất ổn định , không biến màu , độc , tỉ trọng lớn, đắt . -Che phủ , thể hiện màu xanh , chịu ánh sáng , chịu nhiệt độ cao , đắt.   Màu xanh  1 2  KFe[Fe(CN)6] (Al2NaSiOCr) Na2SO4  -Thể hiện màu tốt , chịu khí hậu, chịu acide , không chịu kiềm . -Màu đẹp chịu ánh sáng , chịu nhiệt độ , chịu kiềm , che phủ kém , không chịu acide.   Màu xanh lục  1 2  KFe[Fe(CN)6]+ZnCrO4 Cr2O3  -Màu đẹp , chịu ánh sáng tốt, không chịu kiềm , che phủ không tốt. -Chịu ánh sáng , chịu nhiệt , chịu kiềm , chịu acide .   Màu đen  1  Cacbon  -Che phủ tốt , thể hiện màu mạnh . Rất ổn định , chịu nhiệt , không biến màu , tỉ trọng nhỏ .   Màu kim loại  1  Bột đồng kẽm Al  -Màu đẹp rất ổn định , chịu tia tử ngoại , chịu nhiệt , không chịu nước , chống gỉ .   Màu hữu cơ : là các hợp chất hữu cơ hoặc phức của chúng . Nó có khả năng tan trong dung môi thích hợp .Tính đa dạng và độ sáng cao. Tuy nhiên kém bền trong các môi trường khí hậu nhiệt đới so với màu vô cơ , màng sơn pha màu hữu cơ có độ truyền suốt cao hơn so với màu vô cơ. Các loại màu hữu cơ thông dụng trong sơn Alkyd : Đỏ Toluidin : một loại hợp chất hữu cơ có tên là thuốc nhuộm azo , không tan trong nước . Bột màu Toluidin được dùng rộng rãi , có màu đỏ nhạt , tươi , sức phủ tốt , có độ ổn định cao với ánh sáng . Tuy nhiên khi phối trộn với các loại bột màu khác, nhất là bột màu trắng tính ổn định màu của nó bị giảm đi . Bột màu có cấu tạo hóa học như sau  Màu sắc của bột màu có thể thay đổi bằng cách thay đổi điều kiện phản ứng . Do độ ổn định màu tốt nên Toluidin đỏ được dùng làm sơn trang trí bên ngoài . Nó có thể chịu được nhiệt độ 1800C trông thời gian ngắn . Do đó có thể dùng cho các loại sơn đóng rắn nóng . Nhưng khi kéo dài thời gian sử dụng ở nhiệt độ cao, Toluidin sẽ bị biến màu nghiêm trọng . Đỏ Toluidin tan trong dung môi thơm , tan ít trong rượu và các loại dung môi thẳng , có độ bền axit và kiềm tốt nên được ứng dụng làm sơn chịu hóa chất , không độc và có thể dùng thay thế crom chì . Đỏ Pyrazolone : thuộc họ màu diazo , độ cho màu cao , có màu đỏ tươi có tính trong suốt và chịu nhiệt tốt , có khả năng chống mất màu hơn nhóm họ màu mono azo , khả năng chịu hóa chất tốt , màu sắc bền ánh sáng kém . Vàng hansa : là một dẫn xuất của nhóm bột màu azo , và có màu từ vàng da cam cho đến vàng nhạt . Khi dùng riêng có độ ổn định ánh sáng tốt, nhưng độ ổn định này giảm khá nhanh khi trộn với bột màu trắng . Nó có độ đục nhỏ nhưng vì không độc nên được dùng để thay thế chì Cromat trong một số trường hợp như sơn đồ chơi trẻ em . Bột màu hansa tan trong dung môi thơm , xeton và este nhưng tan ít trong dung môi thẳng . Vì vậy được dùng phổ biến trong các loại sơn trang trí , có cấu tạo tiêu biểu như sau :  Bột màu xanh da trời ( green Phthalocyanine) : có màu từ xanh da trời đến xanh lá cây . Nó được dùng rất nhiều trong sơn ,có sức nhuộm màu và độ đục lớn , chịu ánh sáng rất tốt . Thuộc loại bột màu không độc và ổn định đến 5000C , nó bền với hầu hết các loại hóa chất trừ acid mạnh . Không tan trong hầu hết các dung môi dùng trong công nghiệp sơn do đó không bị loãng . Do có tính ổn định cao nên bột màu Phthalocyanine green có thể dùng trong tất cả các hệ sơn trang trí và công nghiệp . Bảng 1.6 So sánh tính chất của màu hữu cơ và vô cơ [5]   Tính chất  Màu hữu cơ  Màu vô cơ   Màu sắc  Sáng  Mờ   Chịu sáng và thời tiết  Khác nhau  Thường cao   Khả năng thể hiện màu  Cao  Thấp   Tính mờ đục  Thấp  Cao   Khả năng chịu dung môi  Khác nhau  Rất tốt   Khả năng chịu hóa chất  Thường là tốt  Khác nhau   Ổn định nhiệt  Khác nhau  Thường cao   Khả năng phân tán  Khó  Dễ   4.4.4 Các yếu tố cần thiết khi chọn bột màu : Mức độ mịn của bột màu , bột màu càng mịn màng sơn càng bền nhưng không nên quá mịn vì sẽ hao phí nhiều bột màu. Khả năng che phủ của bột màu (là số gam bột màu/ 1m2 bề mặt sơn ) . Cần làm sao để khả năng phủ càng lớn nghĩa là tốn ít bột màu , muốn thế bột màu không nên quá mịn và phải nhẹ. Bột màu phải có màu sắc và độ bền màu đối với tác dụng của tia tử ngoại . Khả năng phòng gỉ của bột màu, độ bền của nó với khí quyển và môi trường xung quanh Độ ngấm dầu của bột màu càng bé càng tốt , căn cứ vào độ ngấm dầu ta xác định lượng dầu cần phải dùng . Thực tế lượng dầu cần dùng gấp đôi độ ngấm dầu. 4.5 Chất độn 4.5.1 Khái niệm : là chất màu trắng hoặc không có màu , không thể hiện màu ,độ che phủ kém .Bột độn là nguyên liệu rẻ tiền , dễ kiếm.chất độn cho vào sơn làm tăng độ dày màng sơn , nâng cao độ cứng , chịu mài mòn , chịu nước, và đặc biệt là làm giảm giá thành của sơn. 4.5.2 Phân loại : có 2 loại chất độn sử dụng phổ biến trong sơn đó là : Chất độn tự nhiên : là các loại đá , khoáng được khai thác trong tự nhiên và được nghiền mịn Chất độn tổng hợp: thu được từ quá trình hóa học . Bảng 1.7 Thành phần và tính chất của bột độn như sau [1]   Số thứ tự  Thành phần  Tính chất   1  BaSO4  Chịu acide , chịu kiềm , chống tia tử ngoại, làm màng sơn cứng, tỉ trọng lớn, dễ kết tủa , dùng làm mattít,sơn lót , sơn chịu acide.   2  CaCO3  Không hòa tan trong nước ,dễ bị nước hấp phụ.dùng làm sơn lót ,mattit.   3  3MgO4SiO2H2O  Chống bột màu kết tủa , chịu nước chịu mài mòn . Dùng làm mattit , sơn lót.   4  CaSO4H2O  Hấp thụ nước mạnh. Dùng rất ít cho sơn lót, mattit.   Ngoài ra còn có bột chống gỉ : không thể hiện màu trang trí , nhưng có màu và độ che phủ tốt , có tính năng chống gỉ tốt , để phòng cho kim loại bị ăn mòn , kéo dài thời gian sử dụng vật liệu. Bảng 1.8 Công dụng , thành phần và tính chất bột màu chống gỉ [1]   Số thứ tự  Thành phần  Tính chất và công dụng   1  Pb3O4  -Là chất chống gỉ tốt nhất trên bể mặt sắt thép, độ che phủ tốt, dùng làm sơn lót chống gỉ , rất độc.   2  ZnCrO4  -Là chất chống gỉ tốt nhất trên bề mặt nhôm ,Magie, cũng có thể dùng cho sắt thép .Tính chống gỉ tốt .Dùng chủ yếu chống gỉ cho kim loại nhẹ.   3  Ba(BO2)2  -Là chất chống gỉ loại mới. Tính chống gỉ tốt , chống mốc , chống hà , chống bột hóa , chịu nhiệt …có thể thay thế Pb3O4 . Không độc , dùng cho sơn chống gỉ , sơn chống mốc ,sơn chịu nhiệt.   4.6 Các chất phụ trợ khác : Những chất phụ trợ khác trong sơn không phải là chất tạo màng chủ yếu , nhưng chọn và sử dụng chính xác chất phụ trợ có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng màng sơn. Có rất nhiều loại chất phụ trợ , tùy theo tác dụng của nó mà phân ra các loại : 4.6.1 Chất làm khô Là chất làm tăng tốc độ khô của màng sơn . Chất làm khô thường dùng là chất oxi hóa và muối kim loại như cooban, mangan , chì ,… và các chất hữu cơ có thể xà phòng hóa của chúng. Chất làm khô coban: chất làm khô coban là chất làm khô rất mạnh ,quá trình làm khô tiến hành nhanh ở bề mặt màng sơn , nhưng nếu sử dụng đơn độc , màng sơn ở bên trong khó khô, dễ sinh ra bong… Chất làm khô Mangan: chất làm khô Mangan kém hơn chất làm khô Coban, quá trình làm khô tiến hành ở bề mặt , sau đó làm khô ở bên trong màng sơn , nhưng màng sơn cứng và dòn , thể hiện màu rất mạnh, nên việc sử dụng bị hạn chế. Chất làm khô chì : có tốc độ làm khô chậm ,quá trình làm khô đồng đều , có thể làm khô bên trong màng sơn , được màng sơn dẻo , đàn hồi , chịu khí hậu tốt , không biến màu, vì vậy chất làm khô chì là loại tương đối tốt nhưng độc cho người sử dụng. Chất làm khô hỗn hợp: là hỗn hợp các chất làm khô. Chất làm khô hỗn hợp được màng sơn tốt , khi sử dụng đơn độc một chất làm khô không thể có được , vì vậy được dùng rộng rãi. Chất làm khô có thể làm khô nhanh màng sơn , nhưng không phải dùng lượng chất làm khô nhiều thì làm khô nhanh. Thực tế chứng minh rằng , dùng lượng chất làm khô nhiều , không thể làm khô nhanh mà làm cho màng sơn dễ bị bong , đóng cục , lão hóa… , ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng màng sơn. 4.6.2 Chất trợ nhớt và chất chống lắng Chất trợ nhớt: có tác dụng làm tăng độ nhớt của sơn nhằm tránh hiện tượng chảy khi sử dụng sơn trên bề mặt thẳng đứng . Ngoài ra , nó còn có tác dụng trong việc chống lắng các thành phần trong sơn . Chất trợ nhớt thường sử dụng là silica. Chất chống lắng: là hợp chất dạng giống như chất hoạt động bề mặt , có thể lên kết các thành phần phân tán trong sơn để tránh hiện tượng lắng .Một số chất chống lắng thông dụng: stearat kẽm , stearat nhôm. 4.6.3 Chất trợ phân tán Hợp chất này cũng là một dạng chất hoạt động bề mặt , có tác dụng làm tăng độ phân tán giữa các thành phần của sơn làm cho màng sơn đồng nhất hơn .Hiện nay có một số chất trợ phân tán hiệu quả rất cao như BYK A905. 4.6.4 Chất bảo vệ UV Màng sơn khi sử dụng ngoài trời thường bị tác dụng của tia tử ngoại làm gãy mạch polyme và phân hủy màu, làm cho màng sơn giòn, bong rộp ,nhạt màu theo thời gian sử dụng . Và hợp chất bảo vệ UV ( như BYK A305) có khả năng hấp thụ tia UV để tránh hiện tượng trên . 4.6.5 Phụ gia chống vi sinh Các phụ gia chống vi sinh chủ yếu là các chất có tính độc hại , được sử dụng để đưa vào sơn nhằm mục đích bảo vệ màng sơn tránh khỏi sự tấn công của vi sinh vật như rong tảo , hà. Các loại sơn này thường sử dụng trong ngành vận tải đường sông , biển và chống rong mốc. Một số phụ gia phổ biến như :CuO, CuCl,Hg2O, hợp chất gốc phenol. V Thành lập công thức sơn [1,5,4] 5.1 Nguyên tắc pha chế sơn Trong quá trình sản xuất ( pha chế) sơn , trước tiên cần phải lựa chọn chính xác các thành phần , tính năng mỗi thành phần đều phải thỏa mãn yêu cầu sử dụng sơn , sau đó chọn tỷ lệ các thành phần . Khi pha chế sơn cần theo ba bước sau : Căn cứ yêu cầu sử dụng mà chọn nhựa và bột màu . Căn cứ điều kiện gia công và loại nhựa mà chọn dung môi và chất pha loãng . Căn cứ nhu cầu mà cho thêm các chất khác . Sau khi lựa chọn hợp lý các thành phần , nhân tố quan trọng quyết định tính chất sơn là nồng độ thể tích bột màu . Nồng độ thể tích chất màu là tỷ lệ thể tích chất màu và chất độn so với tổng thể tích phần không bay hơi ( bao gồm các loại nhựa , chất màu , chất độn …) Thành phần dung môi ảnh hưởng đến thời gian khô , tính năng tạo màng và đặc điểm gia công . 5.2 Phương pháp tỷ lệ bột màu so với sơn gốc Tỷ lệ bột màu với sơn gốc là tỷ lệ trọng lượng bột màu với nhựa gốc trong sơn . = -------------------------------------------------------------------- Tùy theo các loại sơn khác nhau mà dùng tỷ lệ bột màu và sơn gốc khác nhau . Nói chung tỷ lệ bột màu với sơn gốc dùng để sơn mặt ngoài tương đối nhỏ , thường là 0,25 đến 0,91 .Sơn lót tỷ lệ bột màu với sơn gốc thường tương đối lớn thường là 2,0 đến 4,0 .Tỷ lệ bột màu với sơn gốc của sơn nhũ kiến trúc bên ngoài thường . 5.3 Nồng độ thể tích bột màu (PVC) và nồng độ thể tích tới hạn bột màu Nồng độ thể tích bột màu ( PVC) là tỷ lệ thể tích bột màu , chất độn với tổng thể tích phần không bay hơi của bột màu , chất độn và sơn gốc . Định nghĩa này được biểu thị bằng công thức : PVC = --------------------------------------------------------------------------- Tính năng màng sơn như cường độ chịu ăn mòn , tính thẩm thấu , chống bọt , chịu mài mòn thay đổi theo sự thay đổi giá trị của PVC . Khi giá trị PVC vượt quá giá trị nhất định sẽ gây đột biến tính năng . Giá trị nồng độ thể tích bột màu ở số liệu đó gọi là nồng độ thể tích giới hạn (CPVC) , giá trị CPVC là tham số rất quan trọng khi pha chế sơn . Khi đạt đến giới hạn nồng độ thể tích bột màu , sơn gốc thấm ướt bột màu vừa đủ . Khi PVC thấp hơn CPVC , số lượng sơn gốc ngoài việc thấm ướt bột màu còn có lượng dư , bột màu phân tán đều trong sơn gốc tạo thành màng sơn liên tục . Khi giá trị PVC vượt quá CPVC , số lượng sơn gốc không đủ thấm ướt bột màu , không dính kết với bột màu, màng sơn hình thành rời , bong , không có tác dụng bảo vệ trang sức . Từ đó ta thấy rằng những loại sơn có yêu cầu cao và sử dụng ngoài trời thì nồng độ thể tích chất màu ( PVC ) không vượt quấ nồng độ thể tích giới hạn (CPVC) , ngược lại những sơn có yêu cầu không cao ( sơn trong nhà ) có thể sử dụng giá trị PVC lớn hơn giá trị CPVC . 5.4 Nguyên tắc lựa chọn dung môi Khi chọn dung môi , thông thường phải dùng khái niệm tham số độ hòa tan để phán đoán năng lực hòa tan của dung môi đối với nhựa . Tham số độ hòa tan của dung môi (δ) căn cứ vào lực liên kết H của dung môi lớn hay nhỏ mà phân thành ba cấp . Tham số độ hòa tan liên kết H mạnh (δs) , tham số độ hòa tan liên kết trung bình ( δm) , tham số độ hòa tan liên kết yếu ( δp) . Dung môi loại rượu thuộc về cấp liên kết H mạnh , dung môi loại xeton , ete , este thuộc về liên kết H trung bình .Dung môi loại hydro-cacbon thuộc về cấp liên kết H yếu . Phương pháp dùng tham số độ hòa tan để chọn nhựa gốc , chính là xem độ lớn tham số hòa tan của nhựa và dung môi trong cùng liên kết H giống nhau phải phù hợp với nhau . Khi lựa chọn dung môi , tốc độ bay hơi của dung môi cũng là một tham số rất quan trọng . Nếu như tốc độ bay hơi của dung môi rất chậm , công nghệ sản xuất dài , gây nên sự cố về sơn , tốc độ bay hơi nhanh làm cho sự lưu động màng sơn kém , màng sơn không bằng phẳng … Tốc độ bay hơi của dung môi còn liên quan đến phương pháp gia công sơn , khi quét cần tốc độ bay hơi của dung môi chậm , khi phun cần tốc độ bay hơi của dung môi nhanh . 5.5 Pha chế chất phụ trợ Những chất phụ trợ sơn thường là chất phụ gia gồm : chất làm dẻo , chất làm khô , chất chống hà , chất chống ăn mòn , chất chống mốc , chất chống đông kết , chất phân tán bột màu … Những chất phụ trợ sơn thường cho hàm lượng rất nhỏ , nhưng có tác dụng tốt cải thiện tính năng màng sơn . Trong quá trình pha chế sơn có thể căn cứ vào điều kiện cụ thể mà cho hoặc không cho những chất phụ trợ.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docc1.doc
  • rarban ve.rar
  • docC6_NOI_TONG_HOP.doc
  • docC7-NOI_PHA_LOANG.doc
  • docC8_THIET_BI_SX_SON.doc
  • docC9_TINH_XAY_DUNG.doc
  • docC10_TC_PHAN_XUONG.doc
  • docC11_AN_TOAN.doc
  • rarCHEN_WORD.rar
  • docCHƯƠNG 2.doc
  • docCHƯƠNG 3.doc
  • docCHƯƠNG 4.doc
  • docCHƯƠNG 5.doc
  • docchuong_mo_dau.doc
  • rarhinh ve.rar
  • rarBIA.rar
Luận văn liên quan