Khóa luận tốt nghiệp Hóa học: Điều chế nhựa Phenolformaldehyl. Biến tính nhựa bằng Butanol và dầu thực vật. Điều chế sơn

Tính chất cơ lý rất quí và rất phong phú của phân tử polime, khả năng vô hạn của chúng trong ứng dụng kỹ thuật đã thúc đẩy ngành hóa học các hợp chất cao phân tử phát triển rất nhanh.. H

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHAM THÀNH PHO HỒ CHÍ MINH

KHOA HÓACHUYÊN NGÀNH : HÓA CÔNG NGHIỆP

oy LUAN VAN TOT NGHIEP

GVHD : Cô HUYNH THỊ CC

GVPB: Thầy NGUYEN VAN BINH

SVTH : LE THI PHUONG THAO

VLOG DLL LO OT LOO LOL Le ee 1000/0100 n0 9 Để hoàn tất được để tài luận văn tốt nghiệp, em đã nhận

được rất nhiều sự động viên, giúp đỡ và chi dẫn của các thay, các

cô cùng với sự ủng hộ của các bạn sinh viên trong Khoa Hóa Trường Đại Học Sư Pham TP.HCM.

-Lời cảm ơn chân thành em xin kính gở: đến:

- Cô Huỳnh Thị Cúc đã tận tình chỉ dạy, hướng dẫn và giúp

đỡ em thực hiện và hoàn thành luận văn này.

- Các thầy, các cô trong khoa đã đóng góp những ý kiến quý

báu, tạo diéu kiện thuận lợi để em có dịp tiếp xúc và làm quen vớicông tác nghiên cứu khoa học.

- Cùng tập thể các bạn sinh viên lớp Hóa 4 (1999 - 2000),

Do kiến thức có hạn nên những thiếu sót trong luận văn tốt

nghiệp là không thể tránh khỏi Vì vậy, em mong nhân được mọi ý

kiến đóng góp của các thay, cô cùng các bạn sinh viên.

Cuối cùng, kính mong quý thay - cô nhận ở nơi đây tấm lòng

trì ân về tất cả những gì các thầy, các cô đã truyền đạt và chỉ dạy

cho em.

PHAN I: MỞ ĐẦU 2.22211222221211 00 1, 6 |

Ì< 1ý: đo chọn để (Ì(:¡cc521261G510%2010600019/004060101600666l0<icxsse | -: Nhi Quả EEO LÀ Du nee 0n gái G00 neces isa 00 G06001661010866/igi30g3 1

PHAN II: TONG QUAN -22225222212222172011120011001.06 3

U- Sơ lược về lịch sử phát triển của hóa học các hợp chất cao phân tử 3

1U- Hợp chất cao phân tử và tầm quan trọng của chúng << 4

1- Vai trò của các hợp chất cao phân tử -sScs cv 252885525 s27 4 2- Tầm quan trọng của các hợp chất cao phân tử trong kỹ thuật 4 HI- Cấu tạo của các hợp chất cao phân tử sec xvveve, 5

1- Cấu tạo mạch không phân nhánh - Ăn SxxErsrsssxsee 6

2 CUB t0 ĐH HN aeosannkestikeontueeoNseai44oeeoennsasane 6

3- Cấu tạo mạng lưới không gian - SG se se 6

IV/- Tính chất chung của hợp chất cao phân tử -. 5c sec 7

V/- Cơ sở hóa lý của việc biến tính polime 55 55<csssscsecvssee §

1- Thay đổi cấu trúc nguyên liệu tổng hợp nhựa meee! 9

2- Thay đổi cấu trúc nhựa -.- 2d z=+czxzk+Cxzerkzysztzercvrveexee 3

3- Sử dụng các chất chỉnh đổi cấu trúc polime s.ccxeeczxveree 9

VI/- Vai trò biến tinh của đầu thực vật rri3\YST(A11ã10614asuay6.5884v2 10

LR ee iu ĐỀN que nesideeesebsoancot10024002056020210386a60su0 10

D> Đấu Miah isa 6656 GÀ 0006100316106 cabs essa een cena cegeetSIeneet eeegesete 10

VIU/- Một vài nét về lịch sử ngành sơn - 5-52 27c zsesvrsreersree là VII/- Cách pha chế sơn và vermi - 5-5-2 rxxrrxrrxrkrrke 12

1- Nguyên liệu dùng pha chế verni Ăn nseeiiee 14

tet) he (co TA 15

IX/- Yêu cầu chất lượng sơn, kiểm tra chất lượng màng sơn trong ngành công KHHKLRL II (Ta rau nïn ög“ “_nỚnẶ: 16 1:/Yêu ca CRG HR in BW iscsi cs essence isetiretan thas sana nisamceyedaiees 16 2 Một số phương pháp xác định chất lượng của sơn : 19

2.1 Phương pháp xác định độ nhớt quy ước - .‹-.- «5555 19 2.2 Phương pháp xác định thời gian khô 20

2.3 Phương pháp xác định độ bén uốn của màng 20

2.4 Phương pháp xác định độ bền va đập (TCVN 2100-77) 20

2.5 Do độ bóng bằng phương pháp quang điện(TCVN 2101-77) 23

PEARY THE | GOS THUẾ To ejŸỶiieioeeananiesie 24 IPbẩn Éng trÙng HENNNE:2260402 0621266610 60002G1200166241010201 1568600 803àig50291668 24 TE: Nhựa PherlforTDRNIGHWVTEiseeueeeineiiooeeonroeeeoeoeeocaoeenoeooabeooec 26 1,PöIVIne phenol formal olay 626646262 6640/2622e124206626 26 2 Sản xuất nhựa phenolformaldehyt (đa tụ từ phenol & formaldehyt) 27

3 Trọng lượng phân tử của nhựa Novolac .cceceeiee 28 4 Ứng đụng của nhựa phenolformaldehyt 5 5sssccvsesccxrsrs 31 II Nguyên tắc điểu chế nhựa Phenolformaldehyt va nguyên tắc biến tính nhựa phenolformaldehyt bằng butanol và dầu thực vật, Điều chế sơn 31

1 Nguyên tắc diéu chế nhựa phenolformaldehyt -. - we 31 2 Nguyên tắc biến tinh nhựa phenolformaldehyt bằng butandva dầu thực vật 32

IV Những nguyên nhân gây ra hư hỏng màng sơn và biện phấp khắc phục : 35

1M ng webinar cick aL 35

Se TR ICY ASCO VO ERIE pence rpenmnvienensn caren appa Menace RENN Rice EEN 36

3 Mang sơn có nhiều mau sắc khác mhaw cccccsesescecscsessssnsnnveavaneenseee 36

4 Màng sơn bị phdng, bị bong ra từng mãng óc sccvcv2 36

5: Măng sơn bị dục; Không ĐỒNG 0202166621000 622xee-seeeenee=neeeneo- 37

6; Mang Sets H AU CHR ChỈ Han ng 60 6d cic6c¿ seo: 3?

PBHENTVTHWENEHIỀN sen eneneeeeieesdserrsttoosopnoir 38

HỆ TIẾN Bahl issn Sac nce ish ec Tae ei cea a aN 39

1 Điều chế nhựa phenolformaldehyt .cc0.scccessceccssscscssessssseseseceessnteneesess 39

2 KHả nding kết đính:Cöa thỰN: ⁄ 2:——-622225/22222020662250/6S60d6A, ke 40

3 Biến tính nhựa phenolformaldehyt bằng butanol và dầu thực vật Diéu

SCI lin asta thas fan ta ee yaa casa ie Saab amet 41

3.1 Biến tinh nhựa phenolformaldehyt bang butanol va dầu thực vật.

Se 41

3.2 Kiểm tra các tinh năng cơ, lý của mang sơn - 42

PHAN V : KẾT QUA VÀ KẾT LUẬN -.+ 45

I, Nhựa phenolformaldehyt - ccẶĂĂeeee.i bà£G40668x 45

1 Hiệu suất nhựa phenolformaldehryt - S212 sevz 45

2 Dd bền mối dán của nhựa phenolformnaldehyt - 46

Il, Các kết qủa, nhận xét và kết luân về các thông số cơ lý của màng sơn: 47

Ac Do GTO co 4654002560020680)02-(QG660466036%22208k66G24622 G4

B Do độ bóng, độ bám dính, độ bén uốn, độ bển va đập 48

Il Các kết luận rút ra để có được màng sơn tốt và bển vững 49

Luận văn tốt nghiệ MG đầu

PHẦN I: MỞ ĐẦU

1/ Lý do chọn dé tài:

Ở nước ta từ rất lâu đời, ông cha ta đã biết khai thác và sử dụng sơn ta troag

việc trang trí mỹ thuật cũng như bảo vệ vật liệu gỗ và kim loại Nhiều pho tượng,

nhiều bức hoành phi câu đối bằng gỗ, sơn son thiếp vàng đã trải qua ba bốn thế kỷ ngày nay trồng vẫn đẹp; diéu đó nói lên kỹ thuật chế biến và sử dụng sơn của ông cha ta trước đây đã đạt được những thành tựu đáng kể.

Ngày nay, trong thời kỳ công nghiệp hóa - hiện đại hóa đất nước, trong nén

kinh tế thị trường cùng với sự quan tâm của Dang và nhà nước ngành sơn ở nước ta đãtiến lên rất nhanh chóng và lớn mạnh đáp ứng được yêu cầu của nền kinh tế quốc

dân Minh chứng là nhiều hang sơn lớn và nổi tiếng trên thế giới đã có mặt trên thi trường sơn nước ta Từ đó đã tạo động lực lớn thúc đẩy ngành sơn trong nước phát

triển và sản xuất ra những sản phẩm dat chất lượng cao.

Trong xu thế của công nghiệp sơn trên thế giới là sử dụng ngày một nhiều loại

nhựa tổng hợp Ở các nước xã hội chủ nghĩa hiện nay sơn tổng hợp chiếm khoảng 65

-70% trong tổng số lượng sơn sản xuất hang năm Những loại nhựa tổng hợp này có ưu

điểm hơn hẳn nhựa thiên nhiên và dầu thực vật về nhiều mặt, từ tính năng kỹ thuật

đến hiệu qủa kinh tế và nguồn nguyên liệu rất đổi dao, phong phú và đa dạng Chẳng

han như: nhựa alkyt, nhựa vinyl, nhựa epoxy

Như vậy, với một tâm cd to lớn và tốc độ phát triển mạnh m€ của ngành sơn đã

thu hút và lôi cuốn tôi bước đầu nghiên cứu vé lĩnh vực này Đó cũng chính là lý do

tôi chon để tai:"Diéu chế nhựa phenolformaldehyt Biến tính nhựa bằng butanol và

dau thực vật Diéu chế son.”

2/ Khái quát để tài:

Trong những năm gần đây, vật liệu cao phân tử được ứng dụng rộng rãi trong

hầu hết các lĩnh vực và đã mang lại hiệu qủa kinh tế cao, mở ra khả năng ứng dụng

rất lớn ở nước ta.

Nhựa phenolformaldehyt là loại nhựa cứng, bén và rẻ, thường gọi là nhựa

bakelit Trong thực tế, nếu chỉ dùng nhựa phenolformaldehyt biến tính làm sơn thì sẽ

làm cho mang sơn bóng, cứng nhưng giòn, độ bển cơ học kém Cho nên nó thường

được phối trộn với các nhựa khác hoặc dầu thực vật để bổ sung các tính năng cơ, lý,

!

Trang 1

Luận văn tốt nghiệ Mở đầu

hóa cho nhau Dầu thực vật phối trộn với nhựa sẽ làm tăng độ bám dính của màng

sơn, có tác dụng hóa dẻo nhựa, tăng độ bóng Để trộn được với dầu thực vật, nhựaphenolformaldehyt cẩn được biến tính bằng butanol để chúng tan hoàn toàn vào nhau.

Với để tài luận van:"Diéu chế nhựa phenolformaldehyt Biến tính nhưa bằngbutanol và đầu thực vật Điều chế sơa".Tôi đã sử dụng một số nguyên liệu có sin trong nước như: dầu lanh, dẩu thdu dẩu và butanol để biến tính nhựa phenolformaldehyt nhằm tăng cường một số tính năng cho vật liệu: độ bển uốn dẻo,

độ bền va đập, khả năng chịu môi trường Việc thực hiện để tài nay coi như là bước

khởi đầu làm quen trong lĩnh vực vật liệu cao phân tử Từ đó, làm nền tảng cơ sở cho sau nay nếu có điều kiện sẽ tiếp tục nghiên cứu sâu hơn.

Trang 2

Luận văn tốt nghiệp Tổng quan

PHẦN II : TỔNG QUAN

U Sơ lược về lịch sử phát triển của hóa hoe các hợp chất cao phân tử:

Các hợp chất cao phân tử tự nhiên đã được người ta biết đến từ lâu Từ thời cổ

đại con người đã biết sử dụng các vật liệu tự nhiên như các loại : sợi, da, cao su.

Nhưng khái niệm "hợp chất cao phân tử" mới xuất hiện cách đây không lầu và hóa

học của các hợp chất cao phân tử mới được tách ra thành một môn khoa học độc lập từ

những năm 20 của thế kỷ XX.

Thoạt tiên người ta có thể ngạc nhiên vé một điều là: tại sao các hợp chất cao

phân tử có một tẩm quan trọng rất lớn mà lại phát triển muộn như vậy? nhưng điều đó

không có gì là mâu thuẩn Chỉ khi hóa học hữu cơ "cổ điển" đã phát triển rất mạnh đạt

đến một trình độ cao thì hóa học các hợp chất cao phân tử mới có thể trở thành một

môn khoa học riêng biệt được.

Lý thuyết cấu tạo của Butlêrốp ra đời năm 1861 đã làm cho hóa học hữu cơ

phát triển mạnh mẽ Trên cơ sở lý thuyết này người ta thiết lập được cấu trúc của các hợp chất hữu cơ phức tạp, tổng hợp chúng từ những chất đơn giản hơn và cuối cùng điều chế được các chất phức tạp, hơn thế nữa là các hợp chất cao phân tử.

Khi hóa lý phát triển các phương pháp nghiên cứu như chụp ảnh Rơnghen cùng

các phương pháp vật lý khác người ta mới có khả năng nghiên cứu cấu trúc và tính

chất cao phân tử Người ta đã tạo ra các phương pháp đặc biệt để xác định trọng lượng

phân tử, hình dạng và cấu tạo của các phân tử khổng lổ mà hóa học hữu cơ cổ điểnchưa hể biết đến Tính chất cơ lý rất quí và rất phong phú của phân tử polime, khả

năng vô hạn của chúng trong ứng dụng kỹ thuật đã thúc đẩy ngành hóa học các hợp

chất cao phân tử phát triển rất nhanh

Như vậy, hóa học các hợp chất cao phân tử là một trong những ngành khoa họcphát triển nhanh nhất Vào những năm 30 của thế kỷ XX sau khi tách riêng thành một

bộ phận độc lập của khoa học hóa học, ngày nay nó đã đạt được một trình độ khá cao.

Các ngành công nghiệp như cao su, chất đẻo sợi hóa học, sơn và keo, vật liệu cách

điện hoàn toàn dua trên sự chế biến các vật liệu cao phân tử Có thể nói rằng hiện

nay các vật liệu cao phân tử hầu như được sử dung trong mọi ngành kinh tế quốc dân

và đã mang lại hiệu quả kinh tế cao, mở ra khả năng ứng dụng rất lớn ở nước ta.

Trang 3

Luận văn tốt nghiệp Tổng quan

IV Hợp chất cao phân tử và tầm quan trong của chúng:

Các hợp chất cao phân tử có tên gọi như vậy vì chúng có trọng lượng phân tử

lớn, khác với các chất thấp phân tử có trong lượng phân tử ít khi đạt được vài trăm đơn

vị Hóa học cao phân tử nghiên cứu các chất mà phân tử của nó gồm từ vài trăm

nguyên tử trở lên (nhiều chất có trọng lượng phân tử lớn hơn 5.000 có khi đến hàng

triệu).

1L Vai ủa các hợp chất cao phân tử:

- Để thỏa mãn nhu cầu của mình, loài người cũng tạo ra và sử dung chủ yếu các

vật liệu cao phân tử Đối với loài người có lẻ chỉ có kim loại dùng làm vật liệu chế tao

máy, nhiên liệu làm nguồn năng lượng và lương thực (trong đó một phẩn đáng kể nhiên liệu và lương thực cũng là các hợp chất cao phân tử) là có thể so sánh với các

hợp chất cao phân tử.

Tính phổ biến rộng rãi và ý nghiã cực kỳ to lớn của các hợp chất cao phân tử

bắt nguồn từ tính chất chung của chúng gây ra do kích thước lớn và do tính chất phức tạp của đại phân tử.

-Người ta đã rút ra được khi nghiên cứu hóa hoc: độ linh động của phân tử các hợp chất hóa học giảm khi trọng lượng phân tử tăng.

Độ bền của hợp chất cao phân tử đặc biệt là hợp chất cao phân tử hữu cơ gây rakhông phải thế nhiệt động của chúng thấp (dự trữ năng lượng tự do nhỏ) mà là do độlinh động của các đại phân tử nhỏ và tốc độ của các quá trình khuếch tán nhỏ Bất kỳ

sự thay đổi hóa lý nào của vật thể : nóng chảy, hòa tan, kết tinh, bay hơi, biến dạng

đều gắn liền mật thiết với sự chuyển chổ của các phần tử

Các phân tử nhỏ của các hợp chất thấp phân tử linh động hơn các đại phân tử

nên dễ bị các quá trình hóa học và hóa lý tác động nhiều hơn Ở điều kiện nhiệt độ

của trái đất chỉ có các vật thể cao phân tử mới đủ bén với các tác động hóa học và hóa

lý Tính vĩnh cửu của các vật thể sẽ không còn nếu chúng được cấu tạo từ các chất

thấp phân tử.

- Các hợp chất cao phân tử là những hợp chất cơ bản của nhiều vật liệu chế tạo

mà ứng dụng gấn liền với tính chất cơ học của chúng Những vật liệu đó cẩn có độ

Trang 4

Luận van tốt nghiệp Tổng quan

bền, độ đàn hồi, độ rấn cao và về mặt này chỉ có kim loại là có thể cạnh tranh được

với các hợp chất cao phân tử.

- Chỉ có một số ngành công nghiệp là chế biến các vật liệu cao phân tử thiên

nhiên bằng phương pháp kỹ thuật cơ học đơn thuần mà không sử dụng một quá trình

kỹ thuật hóa học nào, chẳng hạn như gia công đổ gô

- Trong rất nhiều ngành công nghiệp, khi chế biến các vật liệu cao phân tử thiên nhiên, người ta đều phối hợp các quá trình kỹ thuật cơ học và hóa học Chẳng

han như trong việc sản xuất sợi dệt bông, len, tơ tự nhiên và trong công nghiệp da,

lông thú thì các quá trình cơ học là chủ yếu; nhưng để sản xuất ra các mặt hàng tiêu

dùng cần phải sử dụng các quá trình kỹ thuật hóa học quan trọng như: nhuộm vải, sợi,

nhuém da và thuộc da Trong công nghiệp giấy, xenlulozơ, một phẩn công nghiệp cao su (trên cơ sở cao su thiên nhiên), trong sản xuất các chất dẻo loại este của xenlulozơ và protein, phim ảnh, sợi nhân tạo thì các quá trình chế biến hóa học chiếm

ưu thế.

_ - Việc sẵn xuất các polime tổng hợp nghĩa là các hợp chất cao phân tử điểu chế

từ nguyên liệu thấp phân tử mỗi năm một tăng Những ngành công nghiệp như: công

nghiệp chất dẻo, sợi tổng hợp, cao su tổng hợp, sơn và keo, các vật liệu cách điện được phát triển rất nhanh.

- Những năm gần đây, trong thời kỳ mở cửa, trong nền kinh tế thị trường ở nước

ta các ngành công nghiệp nhựa, công nghiệp sơn phát trển Ngành nhựa đã sản xuất

được nhiều mặt hàng có chất lượng cao, đa dạng vé chủng loại, mẫu mã đẹp phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng mà giá cả lại rất rẻ Còn ngành công nghiệp sơn đã sản

xuất được sản phẩm đạt chất lượng cao về độ bền, độ bóng, độ bám dính góp phan

rất nhiều vào việc tạo vẽ mỹ thuật, bảo vệ tang độ bền cho các mặt hàng gia dung,

trang trí nội thất và như vậy,với để tài luận văn:"Điều chế nhựa phenolformaldehyt

và biến tính nhựa bằng butanol và đầu thực vật Điều chế son’.thudc lĩnh vực của

ngành công nghiệp điều chế vecni, sơn từ nhựa tổng hợp (nhựa bakelit)

II Cấu tao của các hợp chất cao phân tử:

Dựa theo dạng hình học của các đại phân tử thì các hợp chất cao phân tử có các

dạng tao chính như sau:

- Polime mạch thẳng (a)

- Polime mạch nhánh (b).

Trang 5

Luận văn tốt nghiệ Tổng quan

- Polime mạng lưới (c, d, e).

& Zế

(d) (e)

(a)

polime không gian

polime mạng lưới ba chiều

SƠ ĐỒ BIEU DIỄN CẤU TAO

1/ Cấu tạo mạch không phân nhánh:

_ Có nhiều chất polime thiên nhiên cũng như tổng hợp mà phân tử của chúng là

một chuỗi các mắt xích nối tiếp nhau tạo thành một mạch dài không phân nhánh.

2/, Cấu tao phân nhánh:

Ngoài mạch thẳng đài làm mạch chính, các monome hoặc các polime nhỏ hơn

có thể kết hợp với một hoặc nhiều chổ nhất định của mạch chính để tạo nên nhánh.

Nếu biểu thi A là một monome thì mạch nhánh có thể là :

-A-A-A-A-A-A-A-A-| -A-A-A-A-A-A-A-A-|

A

A-A-A-Ngoài hai dạng cấu tạo mach không phân nhánh (mach thẳng) và mach phân

nhánh, có nhiều chất polime do cấu tạo đặc biệt, hình thành nên những cầu nối giữa

các chuỗi mạch thẳng tạo ra dạng cấu tạo mạng lưới và mạng lưới không gian ba chiều, đem lại cho polime nhiều tính chất quí báu như rất rắn chắc, rất bền vững đốivới nhiều tác nhân cơ học và hóa học.

Trang 6

Luận văn tốt nghiệp Tổng quan

Chẳng hạn như khi điểu chế nhựa phenolformaldehyt (bakelit) có dư lượng

formaldehyt so với phenol (tỷ lệ 3:1) sẽ tạo thành polime có cấu tạo mạng lưới không

gian ba chiều.

Về nguyên tắc thì các đại phân tử của polime mạch thẳng và mạch nhánh đều

có thể chuyển thành trang thái phân tán phân tử vì trong polime mach thẳng và mạch

nhánh các đại phân tử hút nhau bằng lực tương tác giữa các phân tử, năng lượng của

lực tương tác giữa các phân tử nhỏ hơn năng lượng của liên kết hóa học từ 10 đến 50lan cho nên chúng có thể chảy khi đun nóng hoặc tan thành dung dich Còn các đạiphân tử của polime mạng lưới không gian nối với nhau bằng liên kết hóa học ngang, chia nhỏ polime này bằng bất kỳ cách nào cũng làm cho cấu trúc của polime bị phá

hủy cho nên không thể chuyển polime không gian thành dung dịch hoặc làm nóng

chảy nó bằng cách đun nóng.

IV/ Tính chất chung của hợp chất cao phân tử:

Về lý tính các chất polime biểu hiện những đặc điểm chung sau đây: Các chất

polime ở trạng thái nhựa dẻo hay rdn không bay hơi, không chưng cất được Chúng

không có điểm nóng chảy nhất định mà nóng chảy trong khoảng nhiệt độ khá rộng,

khi nóng cho dạng chất lỏng có độ nhớt cao là đo các phân tử polime có kích thước lớnkhông thể chuyển đông linh hoạt tự do như các phân tử nhỏ; đa số các chất polime khótan trong các dung môi, một số tan được trong một vài dung môi nhất định nhưng tan chậm và hạn chế.

Về cơ tính tùy từng loại mà chúng có mức độ khác nhau như: tính đàn hồi, tínhquánh déo, tính dai bén, tính trong suốt, độ cứng, độ rắn

Do đó, nhiều polime có dạng cấu tạo mạch không phân nhánh thì có thể nóng

chảy hoặc tan trong một số dung môi như nhựa rezol của poliphenolformaldehyt nhưng

khi chúng chuyển sang dang cấu tao mạng lưới không gian ba chiéu thì trở thành

không nóng chẩy và cũng không tan trong bất kỳ dung môi nào như nhựa rezit của

poliphenolformaldehyt.

Về tính chất hóa học của các chất polime phụ thuộc vào thành phần và cấu tạo

của chúng Trong các loại chuyển hóa hóa học của polime thì loại phản ứng làm tăng

mạch polime tạo thành các polime khối, các polime ghép hoặc cấu tạo mạng lưới

Bằng các phương pháp đồng trùng hợp khối, déng trùng hợp ghép có thể tạo ra những

sản phẩm polime mới có khối lượng phân tử lớn hơn polime cũ đã dùng làm nguyênliệu Sự lưu hóa cao su là phản ứng tạo cầu nối lưu huỳnh giữa các mạch polime thành

Trang 7

Luận văn tốt nghiệp Tổng quan

cấu ta? mạng lưới Sự chuyển hóa từ dạng rezol sang dạng rezit cũng làm chuyển cấu tạo dạng thẳng sang cấu tao mạng lưới của nhựa phenolformaldehyt,

Với những tính chất chung của các polime nói trên thì người ta có hai phương

pháp cơ bản để diéu chế các polime đi từ các monome Đó là, phương pháp trùng hợp

và phương pháp trùng ngưng.

Bang so sánh phản ứng trùng hợp và trùng ngưng

Phản ứng trùng hợp Phản ứng trùng ngưng

1/ Các monome kết hợp với nhau theo | 1/ Các monome phản ứng từng bước

phản ứng dây chuyển, phản ứng nhanh | chậm chap tạo ra: di, tri, polime.

3/ Polime tao tức thời, nhanh M„„„„ ít

thay đổi.

3/ Polime tạo thành chậm M„„„.

tăng dần.

4/ Kéo dài thời gian => hiệu suất tăng,

Myotime Ít thay đổi

4/ Mootime càng tăng khi kéo dài thời gian phản ứng.

Việc tổng hợp nhựa phenolformandehyt từ phenol và formandehyt thuộc loại

phản ứng trùng ngưng sẽ được trình bày chi tiết hơn trong phan cơ sở lý thuyết.

Ví Cơ sở hóa lý của việc biến tính polime:

Tính chất của một polime không thể thỏa mãn đồng thời nhiều yêu cầu, do đó

thông thường cần phải biến tính hầu khắc phục nhược điểm của nó bằng các phương

pháp biến tính với các tác nhân khác nhau Việc biến tính polime có một ý nghiã rất to

lớn bới vì nó mang lại cho các vật liệu polime nhiều tính chất cần thiết mà ban đầu nó

không thể có được

Luận văn tốt nghiệp Tổng quan

Việc nghiên cứu các phản ứng biến tính polime vẫn đang được tiến hành một

cách tích cực vì nó cho sản phẩm có được các tính chất cẩn thiết mà chỉ phí sản xuất

và nghiên cứu là thấp nhất.

Thông thường việc biến tính polime có thể thực hiện theo những phương pháp

sau:

1/, Thay đổi cấu trúc nguyên liệu tổng hợp nhưa:

Tùy vào nhu cầu sử dụng mà trên đó có thể thay thế hoặc bổ sung hoặc biếntinh nguyên liệu ban đầu để tổng hợp nhựa Chẳng han, như ở nhựa glyphtal trên cơ sởglyxerin và anhydricphtalic, nhựa có tính chất cứng, dòn khó sử dụng để làm sơn nềntrên cơ sở có thể thay thế một phần glyxerin bằng các glycol để làm giảm độ chức của

nguyên liệu nhằm tao nhựa có đô phân nhánh, độ kết tỉnh thấp hơn hay là biến tính

glyxerin với acid béo hay dầu thực vật để làm giảm độ phân cực độ kết tinh và tăng

tính mềm đẻo linh động.

- Phương pháp biến tính này rất hiệu quả, dé dàng tạo được nhựa theo yêu cầu sử

dụng Tuy nhiên, quá trình nay sẽ được tiến hành từ khâu dau tiên do đó đối với một

số polime không sản xuất trong nước thì việc biến tính này không thể thực hiện được

2/, Thay đổi cấu trúc nhưa;

Trên cơ sở có thể đưa một số polime khác hay phụ gia vào polime để thay đổi

cấu trúc sắp xếp của các mạch polime Để biến tính có thể sử dụng phương pháp cơhọc (khuấy, trộn, cán) ở các nhiệt độ khác nhau, do đó gọi là phương pháp phối trộn

vật lý.

3/ Sử dung các chất chỉnh đổi cấu trúc polime:

Phuong phấp này dựa vào khả năng phan ứng hóa học của các nhóm chức trên

mạch polime nhằm tạo thêm một số đặc tính tìm kiếm Thông thường, người ta dựa

trên các phan ứng trùng ngưng (eter hóa, este hóa) hay cũng có thể trùng hợp tuy nhiên ít sử dụng hơn Phương pháp này được goi là chuyển hóa các polime tương tự.

Phương pháp biến tính này đơn giản, dễ tiến hành cho sản phẩm có tính năng sử

dụng cao và rất có ý nghiã với điểu kiện nước ta hiện nay, Tuy nhiên,hạn chế của nó

là khó thực hiện ở những polime có khả nang phản ứng kém.

Trang 9

Luận văn tốt nghiệp Tổng quan

4/ Sử dung các chất đóng rắn:

Việc sử dụng các chất đóng rắn có ý nghiã rất lớn đối với các polime nhiệt rắn

Tùy thuộc vào loại, hàm lượng chất đóng rấn mà đòi hỏi một chế độ đóng rắn thích

hợp, cho sản phẩm có các tính năng tương ứng và phù hợp với những mục đích sử

dụng khác nhau.

Phương pháp này thông dụng, dễ tiến hành, hiệu quả cao Tuy nhiên, không thể

sử dụng cho các polime nhiệt dẻo.

Nhìn chung,việc biến tính polime có ý nghĩa khoa học và thưc tiễn rất cao Tùy

thuộc vào bản chất monome, polime, tùy thuộc vào từng yêu cầu và điều kiện trang

thiết bi mà trên cơ sở đó lựa chọn phương pháp biến tính thích hợp nhằm tạo ra sẵn

phẩm có tính năng yêu cầu và giá thành hợp lý

_ Việc sử dung dầu thực vật vào việc biến tính nhựa nhằm làm tăng độ mềm dẻo,

độ bền uốn dẻo, độ chịu môi trường, thời tiết, khí hậu và giảm giá thành cho nhựa ban

đầu, tận dụng một phần nguyên liệu trong nước.

1⁄ Dầu thầu dầu được ép từ hạt cây thầu dầu (hay còn gọi là cây ve, cây co lào,

cây đu đủ tía, ) có tên khoa học Ricinuscomunis L, bắt nguồn từ Brazil, Ấn Độ, Nó

thuộc loại cây thích ánh sáng, thích hợp với nhiệt đới ẩm, chịu được hạn, rét Cho nên, rất thích hợp với khí hậu Việt Nam, được trồng ở ba vùng: Bắc (Cao Bắc Lạng,

Hà Sơn Bình, Nghệ Tinh), Trung (Phú Khánh, Thuận Hải), Nam (Sông Bé, Đồng Nai,

Hậu Giang, An Giang).

Ddu thầu dầu có thành phan chính là acid Ricinoleic > 87% và thành phan rất đồng nhất Cho nên, nó có nhiễu tính chất quý báu mà các loại đầu khác không có được Acid ricinoleic là loại acid có chứa cả hai nhóm -OH, -COOH và, nối đôi Do đó,

khi sử dụng trong phản ứng trùng ngưng nó đóng vai trò là hợp chất monome vì có hai

nhóm chức tham gia được phản ứng Ngoài ra, nhóm -OH còn có thể đehidrat hóa để

tạo nối đôi liên hợp cho dau Vì vậy, nó trở thành dẫu khô rất thích hợp cho công

Luận văn tốt nghiệ Tong quan

Cây lanh mọc ở vùng ôn đới, ở Châu Âu sơn dầu chủ yếu chế tao từ dau lanh.

Dầu lanh có ưu điểm khi màng sơn khô tạo thành một màng sơn bóng đẹp và đanh,

thời gian màng sơn khô tự nhiên sau 24 giờ.

Thông số kỹ thuật của đầu lanh

Đặc trưng của đầu Giá trị

Chỉ số acid, mg KOH /g dau 1-35

Chi số xà phòng hóa, mg KOH /g dau | 106 - 188

155 - 205

Chi số iot, gl, 100g dầu

Thanh phần acid béo (%)

Từ lâu người ta đã biết sản xuất và sử dụng sơn, nhiều bức tranh sơn dầu, bức

họa nổi tiếng cách đây bốn năm thế kỷ còn được lưu truyền đến ngày nay

Trước đây, sơn được sản xuất từ các loai dầu thực vật như dầu lanh, dau trẩu,

dau hướng dương, dầu cao su, dầu thầu đầu các loại nhựa thiên nhiền như nhựa

cánh kiến, nhựa thông, nhựa trám, nhựa trai, bitum thiên nhiên các loại bột như cao

lanh, oxyt kẽm Mãi đến thế ky XX, cùng với nhịp độ phát triển chung của ngành

Trang l1

Luận văn tốt nghiệp Tổng quan

công nghiệp hóa chất, nguéa nhựa tổng hợp trong những năm gần đây ngày càng đổi

dào và phong phú nên sơn tổng hợp đã tiến lên chiếm vị trí hàng đầu trong các chủng

loại sơn.

Theo số liệu thống kê năm 1977 người ta đã sử dụng khoảng 2700 loại nhựa

làm chất tạo màng, 700 loại dầu, 2000 loại bột màu, 1000 loại dung môi và khoảng

600 chất phụ gia Riêng ở Liên Xô cũ sản xuất được khoảng 2500 loại sơn khác nhau.

Ngày nay, ngành sản xuất sơn và verni đã trở thành một trong những ngành

quan trọng của nền kinh tế quốc đân và hiện nay từ khâu sản xuất đến khâu sử dụng đang được cơ giới hóa và tự động hóa tạo ra một năng suất lao động cao, giá thành

sản phẩm hạ, cải thiện điều kiện làm việc của công nhân Nhiều loai thiết bị mới đã

được đưa vào sử dụng như: thiết bị phun son nóng, thiết bị phun sơn tĩnh điện, thiết bị

sấy khô màng sơn bằng tia điện tử, tia tử ngoại, tia hổng ngoại Nhiều loại sơn mới

ra đời có chất lượng cao như: các loại sơn ankyt, sơn vinyl, sơn acrylat và gần đây xuất hiện các loại sơn bột, sơn chống thấm, sơn tan trong nước không có hoặc có độc tố

không đáng kể đã phục vụ đắc lực cho đời sống và nhiều ngành kinh tế như: xây

dựng, giao thông vận tải, chế tạo máy, công nghiệp chế biến thực phẩm.

Nguyên liệu ding để điểu chế verni và sơn gdm có chất nhựa (thiên nhiên hoặc

tổng hợp), chất dung môi, dầu mau khô và bột màu

* Nhựa thiên nhiên: có nhiều loại nhưng trong công nghiệp son thì nhựa chủ

yếu lấy từ nhựa cánh kiến, nhựa thông, nhựa chai ở nước ta có rất nhiều, còn nhựa trên thế giới có nhiều như nhựa côpan, nhựa damma, nhựa sandaräc Nhựa thiên

nhiên có tác dụng hổ trợ cho đầu sơn tạo nên màng sơn vừa bóng, vừa đanh, tăng khả

năng chống không khí ẩm thấu từ bên ngoài vào lớp kim loại.

* Nhưa tổng hợp: là loại chế biến từ hóa chất như nhựa bakelit, nhựa virylic,

nhựa acrylic, nhựa ankyd, xu thế của công nghiệp sơn hiện naytrên thế giới là sử

dụng ngày một nhiều loại nhựa tổng hợp vì nó có nhiều ưu điểm hơn hẳn nhựa thiên

nhiên từ tính năng kỹ thuật đến hiệu quả kinh tế và nguồn nguyên liệu rất dồi dào,

phong phú, đa dạng.

* Dung môi: là loại chất lỏng, dễ bốc hơi, đùng để hòa tan chất tạo mang Dung

môi có ảnh hưởng đến chất lượng của màng sơn; thường dùng cồn cao độ, dầu thông,

dâu xăng ôtô, benzen, toluen, axeton, MEK (metyl ety! xeton) làm dung môi.

Trang 12

Luận vin tốt nghiệp Tổng quan

Dung môi cẩn đạt các yêu cầu sau đây:

+ Hòa tan hoàn toàn chất tao mang.

+ Có tốc độ bay hơi nhanh và bay hơi hoàn toàn khỏi màng sơn.

+ Trung tính và ổn định.

+ Ít có độc tố, khó nổ, giá thành hạ, không thuộc loại khan hiếm,

Lượng dung môi cần dùng không nên quá nhiều chỉ cấn cho dung địch chất tạo

màng có đủ độ nhớt để dé sơn và sơn được mỏng, đồng thời không quá lỏng cũngkhông quá đặc Không nên sử dụng loại dung môi dễ bay hơi quá để làm cho chất tạo

màng có đủ thời gian phân bổ đều trên bể mặt mang sơn

Dung môi có tác dụng ngoài việc hòa tan chất tạo màng, còn có tác dụng làm lỏng sơn dễ quét, màng sơn mau khô.

- * Dầu mau khô: là loại dầu thực vật, đặc biệt là sau khi chế biến với một số

oxit kim loại thì trở thành một thứ dầu có tính mau khô khi gặp dưỡng khí trong không

khí Dầu tốt nhất là dầu lanh, đầu trẩu, dầu thầu dấu Ở nước ta có dầu chai, dầu rái

rất được phổ biến trong các loại sơn rẻ tién.

* Bột màu: có hai loại loại thiên nhiên và loại chế biến từ hóa chất.

+ Loại thiên nhiên: là các loại khoáng sản xay và rây mịn như bột đá vôi, đất

sét trắng (kaolin), đất sét đỏ ( đất có lộn oxyt sắt đỏ), đất sét vàng (đất có lộn oxyt sắt

vàng).

+ Loại bột màu chế biến từ hóa chất như: Bột màu trắng có oxit kẽm, oxit

titan, sunfua kẽm, sunfat bary, litopôn, cacbonat canxi, cacbonat chì Bột mầu vàng

cố Cromat chì, Cromat bary, Cromat kẽm Bột màu xanh có Ferrocyanur sắt,

carbonat đồng, Outremer Bột mau đỏ có oxit chì, oxit sắt, sunfat thủy ngân Bột

mau đen có khói đèn.

Còn nhiều mau khác nhau như : mầu cam, mau lục, mau tím, màu xám mà

người ta có thể dùng cách pha trộn các màu chính kể trên với nhau Chẳng hạn, trộn

màu xanh và mau vàng ta được màu xanh lá cây hoặc mau đỏ với màu xanh ta được

mau tím.

Trang 13

Luận văn tốt nghiệ Tổng quan

- Ngoài ra, người ta còn dùng phương pháp nhuộm mau như dùng màu nhuộm

loại màu hòa tan trong nước Chẳng hạn như, để nhuộm bột màu trắng (sulfat bary,

kaolin ) biến thành màu đỏ, màu xanh, mầu vàng theo ý muốn vừa rẻ, vừa được thêm

màu phong phú và tươi đẹp.

+ Màu đỏ có: Paranitranilin, Alizarin

+ Màu xanh có: Indathren, Bleu metilen

+ Mau vàng có: Quiolein, Citronin

Kích thước và hình dáng của hạt hột màu có ảnh hưởng đến chất lượng màng

sơn, nói chung bột màu càng mịn càng tốt Kích thước của hạt bột màu thường giới hạn

trong khoảng 0,5 - Ip m Nếu kích thước nhỏ đưới 0,5u m thì tốn kém nhiều dầu sơn

và khả năng phủ kém Nếu kích thước lớn hơn lụ m thì giảm độ bóng của mang sơn.Yêu cẩu tốt nhất là chọn hat bột mau nằm trong giới hạn 0,5 - lum Nó có ưu điểm

lượng sơn dầu pha chế không tốn nhiều, phẩm chất của mang sơn tốt, tăng sức chịuđựng đối với khí quyển; Hình dáng của hạt bột màu cũng có tác dụng đến sức bén củamàng sơn Chẳng hạn, oxit kẽm có đạng hạt hình kim có tác dụng tăng sức chịu đựng

của màng sơn đối với ảnh hưởng của khí quyển Dang hat hình kim sấp xếp được chặt

chẽ, ngăn chặn được tia sáng, khí ẩm xuyên quamàng sơn tạo cho màng son có độ bển

vững.

Chọn màu căn cứ vào các yếu tố sau:

+ Độ mịn của bột màu, bảo đảm độ mịn của hạt bột màu trong giới hạn cho

phép

+ Màu sắc của bột màu phải bảo đảm độ bén vững đối với tác dụng của khí

quyển, độ ẩm, tia hổng ngoại.

+ Khả năng chống gỉ của bột màu.

+ Độ ngậm dầu của bột màu, lượng dau tối thiểu để dùng ngấm với bột màu

thành loại bột nhão '

Gồm hai thứ: nhựa và dung môi Trên thị trường có ba loại verni:

Trang 14

Luận văn tốt nghỉ Tổn

* Loại verni pha chế dùng cổn cao độ làm dung môi Loại này gọi là verni cồn:

nhựa ding pha chế verni này gồm có: cánh kiến, nhưa thông, nhựa acrylic Cứ mỗi lít

cồn 95° người ta ngâm tan từ 200 - 300g nhựa.

* Loại verni dùng xăng làm dung môi Loại này gọi là verni xăng: nhựa dùng

để pha chế gồm có nhựa thông, nhựa chai, nhưa côpan, nhựa sandarac, nhựa damma,

ngâm tan trong dầu thông.

* Cuối cùng là loại verni dau sử dụng dầu mau khô (dầu lanh, đầu hột trẩu, đầu hột cao su chế biến) có pha thêm dung môi Loại này là loại nhựa hòa tan trong dầu

mau khô, trong đó có nhựa hóa học bakelit, alkyd, phenolic cải biến, có trộn thêmdung môi (xăng thơm) cho lỏng để sơn và mau khô

Gồm từ 3 đến 4 thứ: nhựa, dầu mau khô, bột mau và dung môi Có 5 loại sơn:

sơn nước, sơn đầu, sơn pha chế bang cách trộn bột màu với verni dau và dung môi, sơn pha chế bằng nhựa đen, sơn pha chế bằng nhựa tổng hợp pha xăng thơm, trong đó:

* Sơn nước pha chế bằng một loại keo hòa tan trong nước có trộn bột màu Loại

sơn này bao gồm tất cả loại chất đính hòa tan trong nước có trộn bột màu Loại sơn tốt

nhất là nhũ tương axetat vinyl (pha bột mau tùy thích) dùng sơn thổi, tốt, bén và lâu

ngày rửa được màu không trôi.

* Sơn dầu là loại pha chế bằng dầu mau khô với bột màu và dung môi Loại

này được pha chế bằng cách trộn và nghién mịn bột màu với dầu mau khô và sau cùng

pha thêm dung môi cho lỏng, dễ sơn có khi còn trộn thêm chất có tính làm cho sơn

mau cứng gọi là sicatip.

* Sơn pha chế bằng cách trộn bột mau với verni dầu và dung môi Loại sơn này

có loại được pha chế sẵn, có loại gần như pha sẵn là một loại mau ở dang bột nhão (bột màu đánh nhuyễn với dầu mau khô) Nhà pha chế sơn chỉ cần mua bột nhão này

về pha trộn với verni dầu (xăng thơm) với đung môi.

* Sơn pha chế bằng nhựa đen (hắc ín) dùng để bảo trì gỗ và sắt (loại này rẻ

tiền).

* Sơn pha chế bằng nhựa tổng hợp pha xăng thơm: bakelit, vinylic, acrylic,

alkyd Loại sơn này được xem như sơn hóa học vì từ bột màu, nhựa cho đến dung môi

đều là hóa chất Dùng sơn thổi màu rất tươi và rất mau khô Thành phần thường dùng

Trang 15

Luận văn tốt nghiệp Tổng quun

là từ 150 đến 300g nhựa ngâm tan trong dung môi cho tan (toluen, xylen, axeton,

MEK tùy loại nhựa) Có trộn từ từ 150 đế 300g bột màu (tùy loại màu), dung môi

được pha thêm cho đủ ký.

Ở các nước XHCN hiện nay sơn tổng hợp chiếm khoảng 65 - 70% trong tổng số

lượng sơn sẵn xuất hàng năm Trước hết ta cần phân biệt su khác nhau giữa sơn tổng

hợp và sơn dầu Sơn tổng hợp và sơn dầu khác nhau ở thành phần gốc nhựa Sơn tổng

hợp dùng nhựa tổng hợp như nhựa alkyt, nhựa vinyl, nhựa clovinyl còn các thành

phan khác như dầu bột mau, dung môi của hai loại sơn dầu và sơn tổng hợp cũng

tương tự nhau.

Căn cứ vào gốc nhựa tổng hợp mà người ta đặt tên cho các loại sơn khác nhau

như sơn tổng hợp alkyt, sơn phenolformaldehyt, sơn clovinyl 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, đổ gỗ Đặc tính của sơn tổng hợp có độ bámdính tốt, bền trong khí quyển, độ

cứng, độ bóng cao, bền màu sắc

Loại sơn diéu chế trong để tài luận van này thuộc loai sơn tổng hợp đi từ nhựa

phenolformaldehyt (nhựa tổng hợp) Do đó, về nguyên tắc và cách tiến hành sẽ được

trình bày trong phần cơ sở lý thuyết và phan thực nghiệm.

IX/ Yêu cầu chất lượng của sơn, kiểm tra chất lượng màng sơn trong ngành công

nghiệp sơn:

1 Yêu cầu chất lượng của sơn:

Chất lượng của sơn tổng hợp cần phải đạt được những yêu cầu cơ bản sau:

a, Màu sắc: Phải déng đều, màu đúng như màu mẫu quy định Màu sắc của sơn biểu hiện thành phẩn bột màu cần thiết cho từng loại mau sơn Mau sắc phải giữ được

bén lâu trong điều kiện môi trường không khí ẩm, nhiệt độ,

b Đô nhớt; Sơn là một dung dịch lỏng, phải có độ nhớt cần thiết để bảo đảm độ

bám dính tốt, dé quét, dé phun độ nhớt được xác định theo tiêu chuẩn B3 - 4 (tính số

giây để 100 cm’ sơn chảy qua một lỗ có đường kính 4mm).

Trang 16

Luận văn tốt nghiệp Tổng quan

THIẾT BỊ KIỂM TRA ĐỘ NHỚT CỦA SƠN THEO TIÊU CHUẨN B3 - 4

Hình 1

-e Lực phủ; Độ phủ dính (không để ánh sáng lọt qua) của sơn khi khô trên bể

mặt sản phẩm

d Thời gian khô: Phu thuộc vào cấu tạo của sản phẩm dày hay mỏng, hình thù

phức tạp hay đơn giản, địa điểm sơn sản phẩm ở nơi thoáng gió hay kín gió, nơi có

nhiều ánh nắng hay râm mát, phụ thuộc vào nhiệt độ, độ m của môi trường đang sơn.

Do đó thời gian khô phải bảo đảm sao cho ở bất cứ môi trường nào sản phẩm được sơn

cũng không được khô nhanh quá hoặc chậm quá Thời gian khô được tính bằng giờ đối

với màng sơn khô tự nhiên và tính bằng phút đối với màng sơn khô ở lò sấy.

e Độ cứng: Chất lượng sơn tốt thì mang sơn có độ cứng cao, tiêu chuẩn để xác

định độ cứng của màng sơn là so sánh với độ cứng của kính.

f Đô bén va dap: Đối với các loại sơn đùng để sơn các động cơ, máy móc có độ

rung động lớn, màng sơn cần thiết phải chịu đựng được lực rung động đó Tiêu chuẩn

Trang 17

Luận văn tốt nghiệp Tổng quan

này đánh giá độ bám dính của màng sơn Độ bền va đập được tính bằng kilôgam lực

tác dụng trên lem? mà mang sơn chịu đựng.

g Đô bén chịu lực uốn và đàn hồi: màng sơn luôn chịu đựng tác dụng của khí

quyển, tác dụng của độ ẩm, độ nóng, độ lạnh do đó đòi hỏi màng sơn phải có độ co

dan thích hợp để không bị phá vỡ, rạn nứt đồng thời vẫn phải bảo đảm độ cứng.

h Đô bám dính của màng sơn: là tiêu chuẩn cơ bản để xác định chất lượng của sơn vì nó ảnh hưởng đến tuổi thọ của màng sơn Độ bám dính phải đạt được trong môi

trường ẩm, bén trong nước, bén ở nhiệt độ khác nhau,

Bang chỉ tiêu xác nhận chất lượng sơn phủ trang trí bé mặt kim loại

Độ bền màu với nước (ngâm trong | Mau sắc không thay

nước sau 24 giờ) đổi

Độ bền màu với khí quyển (năm) l

Trang 18

Luận văn tốt nghiệ Tổng quan

2/ Một xác đỉnh chất ủ :

2.1/ Phương pháp xác định độ nhớt quy ước:

Tiêu chuẩn này áp dụng cho các loại sơn, bán thành phẩm sơn, một số loại

nhựa và quy định phương pháp xác định độ nhớt quy ước ở nhiệt độ 25C.

Độ nhớt quy ước là thời gian chảy tính bằng giây của một thể tích chất lỏng

nhất định chảy qua vòi của nhớt kế ở nhiệt độ đã quy định.

Muốn xác định độ nhớt quy ước phải dùng nhớt kế Bz-4 Nhớt kế Bz-4 là một

bình kim loại hình trụ, phía dưới chuyển thành hình côn, có vòi chế tạo bằng thép

không rỉ Mép trên bình có máng để chứa mẫu thử bị dư Nhớt kế có hai định vít dùng

Luận văn tốt nghiệ Tổng quan

Dùng định vit để giử nhớt kế trên giá, sao cho mép trên nhớt kế ở vị trí nằm

ngang Đặt bình thủy tính dung tích không nhỏ hơn 110ml dưới vòi nhớt kế Dùng một

ngón tay bịt lỗ vòi ở phía dưới, đổ mẫu cần thử vào nhớt kế với một lượng dư để tạo ra

bể mặt Idi ra quá mép trên của nhớt kế Sau đó, lấy tấm kính hoặc đữa thủy tinh gạt

ngang mép trên của nhớt kế để tách phẩn dư và bọt tạo thành Bỏ ngón tay bịt lỗ vòi

ra, đồng thời bấm đồng hồ, khi chất cần thử vừa chảy ra khỏi nhớt kế Ham đồng hồ

tại thời điểm vừa ngất dòng chất cẩn thử và đọc thời gian chẩy với sai số không quá

0,2 giây.

2.2/ Phươn : đỉnh thời gian khô:

Tiêu chuẩn này áp dụng cho các loai sơn thông thường và quy định phương

pháp xác định thời gian khô của màng sơn.

Giử tấm kim loại đã được quét sơn để khô tự nhiên ở vị trí nằm ngang trong

phòng sạch bụi, tránh gió lùa và ánh nắng chiếu thẳng cho đến khi dùng một ngón tay

sờ nhẹ vào lớp sơn mà không thấy dính Sau đó, rắc gần 0,5g cát từ chiểu cao 10

-13cm xuống thành một lớp mỏng Cho cát ở lại trên tấm 60 + 2giây Sau đó, lật nghiêng tấm một góc khoảng 20” và ding chổi lông mềm quét cát Nếu cát bị quét đi hết mà không gây khuyết tật cho bể mặt lớp sơn thì ghi thời gian khô của mang sơn.

2.3/ Phương pháp xác đinh đô bền uốn của màng:

Tiêu chuẩn này áp dụng cho các loại sơn và quy định sự thay đổi trạng thái của

màng sơn trên nền kim loại khi đem uốn.

Phương pháp này dựa trên việc xác định bán kính lượn nhỏ nhất của bản kim loại dùng để cuốn tấm kim loại đã quét sơn mà chưa gây sự phá hủy cơ học của màng.

Độ bền uốn của màng được biểu diễn bằng chiểu dày nhỏ nhất của bản kim

loai, mà trên đó màng sơn chưa bị biến dạng (không có vết nứt, vết trốc).

2.4/ Phương pháp xác đinh 46 bền va dap: (TCVN 2100 - 77)

Tiêu chuẩn này áp dụng cho các loại sơn và quy định phương pháp xác định độ

bén va đập đưa trên sự biến dang của tấm kim loại đã quét sơn, khi có một tải trọng

1Kg rơi tự xuống tấm ở độ cao từ 0 - 50cm.

- Dung cụ: một đế có đe tỳ lên trên, hai trụ đứng cố định được bằng thanh

ngang, đầu búa có viên bi, ống định hướng có tải trọng 1Kg rơi tự do và dé ga để giử

Trang 20

Luận van tốt nghiệp Tổng quan

hay thả tải trọng DS gá để giữ và thả tải trọng có vỏ, bộ phận häm, nút bấm và kim

chỉ số Tải trọng chuyển động tự do bên trong ống định hướng và có vít ham lại được ởbat cứ chiều cao nào Ống định hướng có thang chia từ 0 - 50cm với sai số tuyệt đối

của phép đo dưới lem so với chiéu cao tải trọng.

| đế, 2 thanh đứng, 3 ống định hướng, 4 kim chỉ số, 5 vit ham, 6 nút bấm

7, bộ phận hãm, 8 vỏ, 9 tải trọng 1Kg, 10 búa thả có viên bi, 11 thanh ngang,12 đe

Trang 21

Luận văn tốt nghié 'Tổng quan

- Nhưng đặc trưng kỹ thuật cơ bản của dụng cụ:

Tên gọi các thông sốTải trọng có khối lượng IKg

Chiều dài thang trên đụng cụ (cm) Giá trị vạch chia trên bảng số (mm)

Đường kính phan làm việc của đe (mm) Đường kính lỗ đe (mm)

Chiểu sâu của búa thả chìm trong lỗ đe đưới | tải trọng

(mm)

- Tiến hành thử;

+ Tiến hành thử ở nhiệt độ và độ ẩm bình thường

+ Đặt tấm quét sơn lên đe, phía dưới búa, để phía quết sơn lên trên Vùng sẽchịu va đập của tấm phải cách mép tấm hoặc cách trung tâm chịu va đập khác không

dưới 30mm.

+ Nâng tải trọng lên, đùng vít hãm đặt tải trọng ở chiéu cao nhất định bấm nút

cho tải trọng rơi tự do lên búa thả Búa thả truyền va đập lên tấm Sau khi va đập,nâng tải trọng lên, lấy tấm quét sơn ra và quan sát bằng mất thường để phát hiện ra

vết nứt, vết đập vỡ, bong tróc Nếu không có khuyết tật thì phải thử lại nhưng phải

tăng chiều cao đặt tải trọng lên 2 - I0cm cho đến khi phát hiện sự phá hủy của màng

chịu va đập.

- Biểu diễn 46 bén va đập của màng bằng Kg.cm nghĩa là chiéu cao cực đại

(cm) mà từ đó tải trọng có khối lượng IKg rơi lên tấm ở gia tốc rơi tự do nhưng không

gây ra sự phá hủy cơ học.

Trang 22

Luận van tốt nghiệp Tổng quan

2.5/ Bo đô bóng bằng phương pháp quang điện: (TCVN 2101 - 77)

Tiêu chuẩn này được áp dụng cho các loại sơn và quy định phương pháp đo độ

bóng của các màng sơn bằng dung cu quang điện.

- Bản chất phương pháp xác định độ bóng củu màng sơn là việc đo giá trị dòng

quang điện phát sinh trong máy thu ảnh do tác dụng của chùm tia phản chiếu từ bể mặt mẫu sơn cần thử.

- Phương pháp bảo đảm sự đánh giá định lượng độ bóng của màng Biểu diễn

gid trị độ bóng của mang bằng phần trăm tương ứng với các số đo trên máy.

- Sơ đồ nguyên lý của máy đo độ bóng quang điện gồm có hai ống kính A và B

với các hệ thống quang học 1, nguồn chiếu sáng 2, máy thu ảnh 3, dụng cụ đo 4, khi

cần thiết có bộ khuyết đại 5 và phụ tùng 6 để diéu chỉnh sơ đổ điện Khi đo độ bóng

các trục quang học của hệ thống chiếu sáng và máy thu hình phải ở dưới một góc bằng

nhau (y = 72) so với đường thẳng vuông góc trên bể mặt do

- Hình 4

-+ Tiến hành thử:

+ Kích thước nhỏ nhất của bể mặt màng đem đo độ bóng là 40 x 60mm.

+ Trước khi do, dùng miếng da mỏng, mém, khô để lau mẫu

+ Tiến hành đo trên mặt phẳng nằm ngang

+ Xác định đô bóng của bề mặt mẫu

Trang 23