Hệ sơn dùng sữa chửa bề mặt xe ô tô

Ngày nay với thị trường phát triển và nước ta phát triển kinh tế thị trường, một trong những vấn đề mấu chốt trong đó là nước ta sẽ được chuyển giao công nghệ các loại máy móc trên thế giới từ xe máy, xe ô tô, máy bay … và nhiều loại hang hóa khác sẽ du nhập vào Việt Nam với con đường rộng mở hơn rất nhiều khi ta tham gia khối TPP (hiệp định đối tác xuyên Thái Bình Dương), khi tham gia khối này chúng ta sẽ áp dụng mức thuế 0đ cho các nước trong khối và các nước cũng áp đặt mức giá 0đ đối với Việt Nam. Hàng hóa sẽ dễ xuất khẩu hơn và sẽ được ưu tiên hơn khi vận chuyển xuất khẩu hàng hóa sang nước ngoài hơn. Hình 1. Các nước khối TPP Hình 2. Tổng kim ngạch xuấtnhập khẩu của các quốc gia TPP 20141 Hơn nữa khi gia nhập khối này các ông chủ trên thị trường quốc tế sẽ xem xét đến Việt Nam hơn, vì Việt Nam có tiềm lực mạnh mẽ để phát triển xe ôtô với điều kiện như dân số Việt Nam là dân số trẻ với hơn 90 triệu dân là một thị trường tiềm năng, giá thành nhân công thuộc loại rẻ, chính trị ổn định và đặc biệt Việt Nam là nhà nước đang phát triển cần một lượng lớn những thiết bị kỹ thuật cho sự phát triển và ô tô là một phương tiện không thể thiếu trong cuộc sống của người dân với mức độ phát triển nhanh như ngày nay, số liệu thống kê cho thấy lượng nhập khẩu xe ô tô càng tang mạnh qua các năm, 112014 số lượng nhập khẩu ô tô là 9.862 chiếc. khi nhập khẩu xe đồng nghĩa với việc các phụ kiện, các loại sơn làm cho xe đẹp sẽ nhập khẩu và chuyển giao công nghệ sản xuất sơn vào Việt Nam. Để hiểu rõ hơn về sơn xe ô tô chúng ta đến với đề tài “Hệ sơn dùng sữa chửa bề mặt xe ô tô”

BỘ CÔNG THƯƠNGTRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TPHCM

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

TIỂU LUẬN

KỸ THUẬT SẢN XUẤT SƠN

Đề tài: Hệ sơn dùng sữa chửa bề mặt xe ô tô

GVHD : Th.S NGUYỄN HƯNG THỦY

DANH MỤC HÌNH

DANH MỤC BẢNG

Lời nói đầu

Ngày nay với thị trường phát triển và nước ta phát triển kinh tế thị trường, mộttrong những vấn đề mấu chốt trong đó là nước ta sẽ được chuyển giao công nghệ cácloại máy móc trên thế giới từ xe máy, xe ô tô, máy bay … và nhiều loại hang hóa khác

sẽ du nhập vào Việt Nam với con đường rộng mở hơn rất nhiều khi ta tham gia khốiTPP (hiệp định đối tác xuyên Thái Bình Dương), khi tham gia khối này chúng ta sẽ ápdụng mức thuế 0đ cho các nước trong khối và các nước cũng áp đặt mức giá 0đ đốivới Việt Nam Hàng hóa sẽ dễ xuất khẩu hơn và sẽ được ưu tiên hơn khi vận chuyểnxuất khẩu hàng hóa sang nước ngoài hơn

Hình 1 Các nước khối TPP Hình 2 Tổng kim ngạch xuất-nhập khẩu của

các quốc gia TPP 2014[1]

Hơn nữa khi gia nhập khối này các ông chủ trên thị trường quốc tế sẽ xem xétđến Việt Nam hơn, vì Việt Nam có tiềm lực mạnh mẽ để phát triển xe ô-tô với điềukiện như dân số Việt Nam là dân số trẻ với hơn 90 triệu dân là một thị trường tiềmnăng, giá thành nhân công thuộc loại rẻ, chính trị ổn định và đặc biệt Việt Nam là nhànước đang phát triển cần một lượng lớn những thiết bị kỹ thuật cho sự phát triển và ô

tô là một phương tiện không thể thiếu trong cuộc sống của người dân với mức độ pháttriển nhanh như ngày nay, số liệu thống kê cho thấy lượng nhập khẩu xe ô tô càng tangmạnh qua các năm, 11/2014 số lượng nhập khẩu ô tô là 9.862 chiếc khi nhập khẩu xeđồng nghĩa với việc các phụ kiện, các loại sơn làm cho xe đẹp sẽ nhập khẩu và chuyểngiao công nghệ sản xuất sơn vào Việt Nam Để hiểu rõ hơn về sơn xe ô tô chúng tađến với đề tài “Hệ sơn dùng sữa chửa bề mặt xe ô tô”

Hình 3 Số liệu ô tô nguyên chiếc nhập khẩu vào Việt Nam năm 2014[2]

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ CHẤT TẠO MÀNG

Sơn là một loại dung dịch keo, phủ trên bề mặt sản phẩm, sau một thời gian,tạo thành màng rắn bám chắc trên bề mặt, bảo vệ và trang trí cho sản phẩm.Vìvậy màng sơn phải có độ bám dính tốt, có độ cứng nhất định, chịu ma sát, bền,chịu khí hậu tốt, chịu nhiệt độ và độ ẩm, tính đàn hồi tốt, khô nhanh, có độbóng, năng lực che phủ tốt Sơn là hợp chất hóa học bao gồm: nhựa hoặc dầuchưng luyện, có chất màu hoặc không có chất màu Khi sơn lên bề mặt sảnphẩm ta được lớp màng mỏng bám trên bề mặt có tác dụng cách ly với môitrường khí quyển, bảo vệ và làm đẹp sản phẩm

Hiện nay sơn có rất nhiều loại, thành phần khác nhau, về cơ bản gồm ba bộphận tạo thành:

 Chất tạo màng chủ yếu

Chất này là cơ sở tạo thành màng sơn, là chất chủ yếu tạo màng trên bềmặt, sản phẩm Trong nguyên liệu sơn có hai loại tạo màng là dầu vànhựa Sơn dung chất tạo màng chủ yếu là dầu gọi là sơn dầu, sơn dùngchất tạo màng chủ yếu là nhựa gọi là sơn tổng hợp, sơn dung chất tạomàng chủ yếu là dầu và nhựa thiên nhiên gọi là sơn gốc dầu

 Chất tạo màng thứ yếu

Chất này cũng tạo thành màng sơn Nhưng nó khác với chất tạo màngchủ yếu ở chỗ, không thể đơn độc tạo thành màng nếu không có chất tạomàng chủ yếu tuy nhiên sơn nếu không có chất tạo màng thứ yếu cũngtạo màng, nhưng nếu có nó màng sơn mới có nhiều tính năng tốt, cónhiều loại sơn, thỏa mãn nhu cầu chất tạo màng thứ yếu này là bột màu

 Chất phụ trợ tạo màng

Chất này không thể tạo màng Những chất này có tác dụng phụ trợtrong quá trình gia công sơn từ nguyên liệu sơn biến thành màng sơn.Chất này gồm hai loại: chất phụ trợ và dung môi

Trạng thái tồn tại của màng sơn gồm có chất rắn và chất bay hơi.Chất rắn là thành phần cuối cùng tồn tại trong màng sơn

Chất rắn là dầu, nhựa, bột màu, chất phụ trợ Phần bay hơi chỉ tồntại trong dung dịch sơn biến thành màng, không tồn tại trong màngsơn Phần bay hơi đó là dung môi

Dầu trong sơn chủ yếu là dầu thực vật, có nơi dùng dầu động vật,nhưng tính năng không tốt nên sử dụng không nhiều

Dầu thực vật có thể phân làm ba loại: loại dầu có thể tạo thành màngnhanh là dầu khô, dầu tạo màng chậm gọi là dầu bán khô, dầu không thểtạo màng gọi là dầu không khô

Dầu có tạo màng được hay không là do quyết định bởi cấu tạo phân

tử dầu

Màng sơn khô nhanh nhanh, chậm có quan hệ với số nối đôi, hìnhthức cấu tạo nối đôi Số nối đôi càng nhiều, tạo màng nhanh, số nối đôi

ít, tạo màng chậm Hình thức cấu tạo nối đôi (-CH=CH-CH=CH-) tạomàng nhanh hơn cấu tạo (-CH=CH-CH2-CH=CH-)

Vì vậy dầu là nguyên liệu tạo thành màng sơn

Dầu được sử dụng trong sơn thường là dầu khô và dầu bán khô Dầukhô là dầu chẩu, dầu đay v.v… dầu bán khô là dầu đậu, dầu bông v.v…dầu không khô là dầu thầu đâu, dầu lạc, dầu dừa v.v…

Dầu khô và dầu bán khô tạo thành màng, nhưng thời gian tạo màngdài, có độ dẻo tốt, độ bóng không cao

b. Các loại dầu thường dùng

• Dầu chẩu là dầu khô tốt, là loại dáu để chế tạo sơn tốt Dầu chầuchưng luyện dùng làm sơn có thể sơn chống nước, chống ẩm, sơn

đổ gỗ, tàu thuyền v.v Dầu chẩu là loại axit béo không no có banối đôi, có phản ứng oxi hóa, trùng hợp vì vậy dầu chẩu tạo màngnhanh Sơn chế tạo bằng dầu chẩu dẻo, chịu nước, chịu ánh sáng,chịu kiềm v.v Vì vậy dầu chẩu là nguyên liệu sử dụng rộng rãitrong sơn Nhưng nếu sử dụng đơn độc hoặc lượng sử dụng nhiềuthì màng sơn mất bóng, dễ lão hóa, mất tính đàn hổi v.v Để khắcphục khuyết điểm này, dầu chẩu thường dùng phối hợp với cácloại dầu khô khác

• Dầu đay Sơn có dầu đay làm màng sơn có độ khô kém hơn dầuchẩu, nhưng tính dẻo, tính đàn hồi, độ bền tốt hơn dầu chẩu, chịuánh sáng kém, màng sơn dễ biến vàng, không thể làm sơn trắng.Khi dùng dầu đay cân phải chưng luyện

• Dầu đậu Số nối đôi trong dầu đậu nhỏ, do đổ tính khô kém, là loạidầu bán khô Màng sơn có dầu đậu khó biến vàng, dùng để chế tạosơn trắng Khi chế tạo sơn thường dùng nó với dầu chẩu

• Dầu thầu đâu Dầu thầu dầu là loại dầu không khô Axit béo tạothành dầu thầu dầu có nhóm (-OH), khi làm mất nước ở nhiệt độcao, biến nó thành axit béo, không no, vì vậy dầu thầu dầu sau khi

xử lí biến thành dầu khô, gọi là dầu thầu dầu mất nước Độ khôcủa nó nhanh hơn dầu đay, màng sơn khố biến vàng

Lúc đầu nhựa dùng trong công nghiệp sơn dẩu là nhựa thiên nhiên để nângcao độ cứng, độ bóng màng sơn nhưng cũng không đáp ứng được nhu cẩusản xuất

Ngày nay do sự phát triển không ngừng của công nghiệp hóa học đã chếtạo dược rất nhiều nhựa tổng hợp, tính năng, công đụng, sản lượng của cácloại nhựa tổng hợp vượt rất xa nhựa thiên nhiên Nhựa tổng hợp trở thành

nguyên liệu chủ yếu trong sơn Công nghiệp sơn trở thành ngành quantrọng trong công nghiệp hóa học cao phân tử, chiếm địa vị quan trọngtrong nền kinh tế quốc dân Nhựa dùng trong Sơn là chất tạo màng sơn,tạo tính năng bảo vệ, trang sức cho sơn như độ bóng, độ cứng, độ đàn hồi,chịu nước, chịu kiềm V.V Ngoài ra mỗi loại sơn có đặc tính riêng, đểthỏa mãn nhu cầu nhiều mặt của sơn, thường dùng hỗn hợp các loại nhựa,hoặc hỗn hợp dầu với nhựa, hỗ trợ bổ sung lẫn nhau, vì vậy yêu cầu giữanhựa với nhau, giữa dầu và nhựa có tính hòa tan lẫn nhau tổt Nhựa hòatan lẫn nhau không tốt, hạn chế công dụng sơn Trong quá trình gia côngsơn, nhựa phải hòa tan trong dung môi hữu cơ, dung môi hữu cơ có tínhhòa tan tốt, rè, dễ tìm kiếm.

Nhựa chia làm ba loại : nhựa thiên nhiên, nhựa nhân tạo được chế biến từhợp chất cao phân tử thiên nhiên và nhựa tổng hợp chế biến từ nguyên liệucông nghiệp hóa học

1.1.2.1. Nhựa thiên nhiên

Nhựa thiên nhiên có nhiều loại khác nhau, tính chất khác nhau,thường lấy độ axit, điểm sôi, độ cứng, màu sắc làm tiêu chuẩn Nhựathiên nhiên có loại cứng, loại mềm, loại cứng như hổ phách, loạimềm như cánh kiến

a. Hổ phách: là loại nhựa cổ màu vàng hoặc nâu có thể hòa tan

trong dầu thông Hổ phách dùng để chế tạo sơn dầu, màng sơnbóng, cứng, đàn hồi

b. Cánh kiến: cánh kiến là mủ một loại côn trùng qua quá trình gia

công tinh luyện mà thành Phương pháp chế biến cánh kiến có hailoại ; Phương pháp thứ nhất dùng hơi nước hòa tan, lọc bỏ tạpchất trong túi vải, rồi ép thành cánh mỏng được cánh kiến màunâu Dùng phương pháp này để chế tạo thì cánh kiến còn mộtlượng nhỏ sáp Dùng cánh kiến này để làm sơn, được màng sơnđàn hồi tốt, tính dòn thấp, nhưng màng sơn không trong suốt, nênkhông thể làm sơn có độ bóng cao Phương pháp thứ hai : hòa tancánh kiến trong cổn (rượu etilic), sau đó lọc, làm bay hơi cồn, rổi

ép thành cánh mỏng Dùng phương pháp này chế tạo được cánhkiến trong suốt, bởi vì sáp không hòa tan trong cổn được loại ranhưng vi còn rất ít sáp nên tính dòn tăng lên

Dùng những phương pháp trên để chế tạo cánh kiến thì cánh kiến

có màu nâu Muốn được cánh kiến trắng phải qua xử lí gia nhiệt,hòa tan cánh kiến trong dung dịch Na2CO3, khuấy, để yên 12 - 20giờ, cho HC1 tỉ lệ 1 : 1, khuấy đều, cánh kiến trắng kết tủa, lọc,rửa bằng nước lạnh, ép Trọng lượng các chất dùng như sau:Cánh kiến: 200g, Na2CO3: 70g, Nước 4 lít, Na2SO3: 30g, HC1:25g

Tiêu chuẩn thành phần cánh kiến như sau :

Nhựa : 65 - 80%

Sáp : 4 - 8%

Chất nhuộm hòa tan trong nước : 0,6 - 3%.

Muối hòa tan trong nước : 2 - 6%.

Lượng nước : 1 - 4%

Tạp chất không hòa tan khác : 7-18%.

c. Bitum Bitum đá được dùng trong sơn từ rất lâu Bitum là chất rắn

hoặc chất bán rắn, gặp nhiệt nóng chảy thành chất lỏng Bitum cóthể hòa tan trong dung môi như Benzen, dầu thông Bitum chịunước, chịu các chất hóa học tốt, dùng để chế tạo sơn chống ănmòn cho kim loại và gỗ Bitum là nguyên liệu sơn khi nó phốihợp với các loại nhựa khác hoặc dầu chưng luyện khác Bitum cónhiều loại : bitum thiên nhiên, bitum nhân tạo chế biến từ dầu

mỏ, than đá.

d. Tùng hương Tùng hương là loại nhựa thiên nhiên sử dụng lớn

nhất và lâu đời nhất Tùng hương thu được từ mủ cây thông saukhi chưng cất dầu thông Tùng hương có màu vàng nhạt hoặcmàu đen, không hòa tan trong nước nhưng cổ thể hòa tan trongdầu, kiềm và dung môi hửu cơ

Sơn được chế tạo từ tùng hương, màng sơn cứng, bóng nhưngtính dòn rất lớn, không bền, không chịu nước

Vì vậy trong công nghiệp không sử dụng trực tiếp tùng hương đểchế tạo sơn mà dùng tùng hương chế biến như este tùng hương.Ngoài ra còn dùng đổ chế tạo chất làm khô và dùng phối hợp vớicác loại nhựa khác

1.1.2.2. Nhựa nhân tạo

a. Nhựa chế biến từ tùng hương

• Este tùng hương Este tùng hương tạo thành bởi tùng hương thiên nhiên và

glixerin Este tùng hương được sử dụng rộng rỗi trong công nghiệp sơn

Tùng hương thiên nhiên cố chứa nhóm COOH, độ sôi thấp, độ axitcao, khó kết hợp với bột màu nên phải dùng glixerin để este hóa, làmgiảm độ axit mới có thể sử dụng được

Phương pháp chế tạo như sau : Cho 50 kg tùng hương đun nóngchảy, nâng nhiệt 2500c, cho 6 - 6,2 kg glixerin vào để tiến hành phảnứng este hóa, sau đó nâng nhiệt đến 2800c - 2900c, có thể cho thêmchất tiếp xúc để tăng phản ứng este hóa Este tùng hương có màuvàng nhạt, điểm hóa mềm cao, dễ hòa tan trong etyl axetat không kếttinh, thì là chất có chất lượng tốt

Tính chất lí hóa như sau :

Bề ngoài : nhựa màu vàng trong suốt

Redinat canxi :

Chế biến tùng hương thành ređinatcanxù Ređinatcanxi nhiệt độ nóngchảy cao hơn tùng hương (120 - 170°C), trị số axit thấp (60- 65) làmcho màng sơn bột dính và tăng thêm độ cứng màng sơn

Thành phần chế biến như sau :Tùng hương 95,1%

Vôi bột : 2,1%

ZnO : 2,8%

Quy trình Đun nóng chảy tùng hương, nâng dần nhiệt độ lên 250°c 260° c

-Cho CaO và ZnO vào từng ít một, khuấy đều

Nâng nhiệt đến 270 - 280*c, giữ ở nhiệt độ đó cho đến khi trongsuốt

Hạ thấp nhiệt độ 220 - 230°c rồi đổ ra tấm tôn

Nhựa malic hóa

Nhựa malic hóa được chế tạo bởí anhiđrit maleic, glixerin và tùnghương Phương pháp chế tạo nhựa malic hóa như sau :

Gia nhiệt hỗn hợp tùng hương, anhiđrit maleic đến 150 - 170°c ,sau 2-3 giờ, cho glixerin, nâng nhiệt độ 160 - 180°c, duy trì trongnhiều giờ đến khi độ axit giảm đến dưới 30 thì dừng, lúc đố sẽ tạothành nhựa malic hóa

Nhựa malic hóa có màu nhạt, dừng để chế tạo sơn trắng, sơn gỗ,v.v Dùng kết hợp với nitroxenlulozơ độ bám dính tốt, độ cứngcao hơn nhiều so với este tùng hương Nhựa malic hóa, độ nhớtthấp, chịu nước, chịu kiềm tốt, nhưng độ axit cao khoảng 15 - 30.Tính chất lí hóa như sau :

Bề ngoài : nhựa trong suốt hơi vàng

Độ axit dưới 30

Độ hốa mềm : trên 120°cMàu sắc dưới 10

Độ hòa tan Hòa tan hợp chất hiđrô cácbon loại thơm, các loại este, dầu thực vật, dầu thông

sáng, chổng ẩm ướt và ăn mòn hóa học.

Nitroxenlulozơ đửợc tạo ra khi bông hoặc giấy tẩy sạch dẩu mỡ,được nitro hóa bằng hỗn hợp axit nitric + Sunfuric đặc Quá trìnhsản xuất như sau :

• Bông hoặc giấy được khử dầu mỡ, tạp chất trong dung dịch bằng NaOH loãngsôi

• Tẩy trắng trong dung dịch NaClO hoặc bột tẩy trắng

• Sấy ở nhiệt độ dưới 1050c trong tủ sấy an toàn

• Cứ 15 kg xenlulozơ khô cho vào 680 kg hỗn hợp axit (hỗn hợp H2SO4 +HNO3), khuấy đều trong 25 phút ờ nhiệt độ 30°c thì được nitroxenlulozo.

• Dung dịch và chất rắn trong thùng nitrô hóa được lọc qua máy li tâm, phân linitroxenlulozơ và cặn bã Một phần của hỗn hợp axit lọc qua được sử dụng lại,một phần khác làm nguyên liệu cho các ngành công nghiệp khác

• Nitroxenlulozơ được đun sôi trong thùng hơi (hoặc tăng áp) thường xuyên thaynước, để khử axit còn dư, sau đó đưa vào máy làm sạch Để được thành phẩn cótính ổn định cao, cần chú ý những điểm sau :

• Cần phải đun sôi nitroxenlulozơ ít nhất 40 giờ thay nước nhiêu lần, để khử axit

• Nếu độ nhớt giảm, có thể xử lí nitro xenlulozơ đã rửa sạch trong lò áp lực, nếuthời gian càng dài, độ nhớt tăng lên

• Khi đưa qua máy làm sạch, các bước thao tác giổng như làm ở các nhà máygiấy, mục đích khử đi hỗn hợp axit chưa phản ứng

• Cứ mỗi tấn nitroxenlulozơ cho vào 2,5 kg Na20O3 đun sôi, rửa nước nhiều lần,khử nước bằng máy li tâm

• Kiểm tra phân tích chất lượng sản phấm

• Để chứa đựng an toàn, dừng rượu etilic hoặc rượu butilic thấm ướt

• Quy cách nitroxenlulozơ để chế tạo sơn như sau :

Bẻ ngoài màu tráng không biến màu, không có tạp chất

Độ nitrô hóa : 186 - 195 ml/gPhẩn tro : < 0,2%

Hàm lượng axit : < 0,5%

Tính ổn định : trên 100CĐiểm bắt lửa : trên 1800CThí nghiệm màng : màng bóng, bằng phầng không có hạtnhỏ

• Tính chất nitroxenlulozơ

• Hàm lượng nito Hàm lượng nitơ trong nitroxenlulozo biểu thị bằng giá trị %.

Đây là nhân tố chủ yếu nhất thể hiện tính chất nitroxenlulozơ

Nếu hàm lượng nitơ thấp, màng dẻo, hàm lượng nitơ trongnitroxenlulozơ để chế tạo sơn khoảng 11,8 - 12,3%

• Bộ hòa tan Độ hòa tan của nitroxenlulozơ quyết định bởi hàm lượng nitơ, ảnh

hưởng đến độ nhớt cao thấp Độ nhớt thấp, độ hòa tan lớn Hàm lượng nitơ củanitroxenlulozơ dùng trong sơn 11,8 - 12,3% có thể hòa tan trong dung môi este,axeton.

• Độ nhớt Độ nhớt của nitroxenlulozơ là nhân tố chủ yếu quyết định công dụng.

Căn cứ các loại sơn khác nhau, pha chế độ nhớt khác nhau Hàm lượng nitơgiống nhau, nhưng độ nhớt khác nhau thi tính dẻo, chịu bền va đập của màngkhác nhau

Đơn vị đo độ nhớt là giây nitroxenlulozơ có nhiêu độ nhớt khácnhau 1/2 gy, 5gy, 20gy, 60gy v.v Độ nhớt thấp, nồng độ lớn,màng cứng, có thể chế tạo sơn ô tô, độ nhớt cao, màng mềm, cóthể chế tạo da giày

c. Nhựa cao su

• Cao su chịu nước, chịu ăn mòn hóa học, cách điện tốt, nhưng độ hòa tan kém,hòa tan trong dung môi độ nhớt lớn cho nên không trực tiếp sừ dụng trong sơn.Nhựa cao su chế biến được sử dụng trong sơn Sơn thường sử dụng loại nhựasau :

Cao su clo hóa Cao su clo hóa không cháy, hòa tan tốt trong dung

môi, có thể hòa tan với hỗn hợp dầu hoặc với nhựa khác, chịu ănmòn hóa học, axit, kiềm Sơn Cao su clo hóa là chất chống ăn mònquan trọng

Hiện nay công nghiệp sơn dùng rất nhiều nhựa tổng hợp để chế tạo sơn

a) Nhựa phenolfomalđehit

Nhựa phenol fomaldehit tạo thành do phản ứng giữa loại phenol (như

C6H5OH, với loại anđehit(như fomaldehit)Nhựa phenol fomaldehit sử dụng trong sơn gồm có ba loại :

• Nhựa phenolfomalđehit hòa tan trong rượu

Đây là loại nhựa đặc dính được tạo thành do phản ứng của phenol vớifomaldehit khi có chất xúc tác

Nhựa chỉ hòa tan trong cồn (rượu etylic), không hòa tan trong hỗn hợpdẩu, chịu axit kiểm Khi hòa tan trong cồn, quét lên sản phẩm sẽ hìnhthành màng mỏng cứng, dòn có thể sơn trang sức thiết bị hóa chất,nhưng công dụng không rộng rãi

• Nhựa phenol fomaldehit hòa tan trong dầu

Nhựa được tạo thành do phản ứng của phenol gốc Benzen vớifomaldehit, có thể hòa tan trong dầu, gọi là nhựa phenol fomaldehithòa tan trong dầu Nó là chất rán trong suốt, chịu axit, chịu kiềm, chịunước, chịu khí hậu và cách điện Khi hòa tan với dầu chẩu, chế tạo sơnchịu nước, chịu axit, chịu kiềm, là chất chống ăn mòn kim loại rất tốt.Nhựa được sử dụng rộng rãi Nhựa có thể phối hợp sử dụng với nhựaepoxy

• Nhựa phenol fomaldehit tùng hương

Nhựa được tạo thành do phản ứng của phenol \đỉ fomaldehit có thêmtụng hương, glixerứi Nhựa lặ chất rắn trung suốt màu nâu hoặc vàng.Điểm hóa mềm trên 135°c, độ, axịt dưới 20° Nhựa có thể hòa tantrong dẩu, dung môi dâu mỏ.

Nhựa có tùng hương, hàm lượng nhựa phenolfomaldehit chiếm 15 35% Nhựa có tính năng tốt của nhựa phenolfomaldehit như chịukiềm, chịu nước, cách điện, tính nâng tốt hơn este tùng hương

-b) Nhựa ankyl

Nhựa ankyl có độ bóng cao, độ bám chắc tốt, chịu ánh sáng, đàn hổitổt, bên khi dùng ngoài trời Nhựa ankyl có thể phối hợp sử dụng vđicác loại nhựa khác, cải thiện được tính năng của chúng, nhựa ankyl cóthể phối hợp sử dụng với nhựa gốc amin, nhựa policlovinyl, cao su clohóa, nhựa hữu cơ silic v.v Vì thế sơn ankyl là loại sơn có số lượngnhiểu nhất, có phạm vi sử dụng rộng rãi

Nhựa ankyl được tạo thành do phản ứng este hóa giữa rượu nhiều bậc,với axịt nhiều bậc Rượu nhiêu bậc là loại rượu có hai nhóm (-OH) trởlên, như glicol, glixêrin v.v

Axit hữu cơ nhiêu bậc là loại axit có hai nhóm (- COOH) trở lên hoặcanhiđrit của nó Thí dụ như anhiđrit ftalat Dầu (như dẩu chẩu, dầuđay, dầu thẩu dẩu), là nguyên liệu của nhựa ankyl vì nó là este củaglixêrin và axit béo Còn một loại nhựa ankyỉ chế tạo từ axit bậc mộtkhông phải axit béo như axit CH3CH(OH) COOH

Do cố rất nhỉéu loại rượu nhiêu bậc, axit nhiều bậc, àxit bậc một đểchế tạo nhựa ankyl, VI thế nhựa ankyl có nhiều loại

Nhựa ankyl loại có nhiều nhất : nguyên liệu là axit béo Nhựa ankylđược chế tạo từ axit béo không no (như dầu khô, dâu bán khô) là nhựaankyl khô, có thể tạo màng sơn ở nhiệt độ thường qua phản ứng 0X1hóa

Đây là loại chủ yếu của sơn ankyl Còn một loại nhựa ankyl được chếtạo từ axit béo no (như dẩu bán khô), nó

không thể tạo màng ở nhiệt độ thường, mà phải gia nhiệt mới tạomàng, vì vậy nó được dùng để phối hợp với các loại nhựa khác nhưnhựa gốc amin để tạo sơn hoặc làm chất hóa dẻo trong sơn bay hơi.Khi chế tạo sơn ankyl thường dùng dẩu thực vật thay thế axit béo làmnguyên liệu sơn Hàm lượng dầu trong nhựa ankyl có ba loại Nếu độdầu 25- 45% gọi là dầu gày, hàm lượng dẩu trên 60% gọi là dầu béo,

độ dẩu ở giữa hai foại béo và gày là độ dâu trưng bình Phần lớn nhưaankyl khô có độ dẩu trung bình, dầu béo Phẩn lớn nhựa ankyl khôngkhô có độ dẩu gày

Dẩu để chế tạo sơn ankyl khô là dâu chấu, dầu đay, dẩu đậu v.v Dầu

để chế tạo sơn ankyl khổng khô là dầu thẩu dầu, dầu dừa v.v

Nguyên liệu phế phấm của giấy được tinh chế cũng là nguyên liệu sơnankyl Nhựa ankyl được chế tạo từ dầu khác nhau có đặc tính khácnhau, thí dụ nhựa chế biến từ dẩu chấu khô nhanh, chịu nước, nhựachế biến từ dầu đay dễ biến vàng v.v

Nhựa ankyỉ được chế tao từ axit béo tống hợp là loại nhựa ankylkhông khô, không biến vàng như nhựa ankyl chế tạo bằng dẩu thiênnhiên

Nhựa ankyl được chế tạo từ axit bậc một, rượu nhiêu bậc, axit nhiềubậc không phải axit béo là nhựạ ankyl không dầu, nó kết màng được

do liên kết với các loại nhựa khác, nhựa không biến vàng, đồng thờitiết kiệm dâu

Để khắc phục khuyết điểm sơn ankyl như chịu nước không tốt, ở nhiệt

độ thường khô chậm, nâng cao độ chịu nhiệt, bền khí hậu, nhựa ankylthường được pha chế thêm các loại nhựa khác gọi là nhựa ankyl biếntính Có rất nhiều loại như vậy và nó nhiêu tính năng khác nhau Nhựathường dùng để pha chế thêm với nhựa ankyl là nhựa phenolfomaldehit, nhựa epoxi, poli este amin, nhựa hữu cơ si lie V.V

Thông thường nhựa anky! hòa tan trong dưng môi hữu cơ, ngoài racòn có loại nhựa có dung môi là nước, nhựa ở dạng nhủ hóa Sơn hòatan trong nước, được chế tạo từ nhựa ankyl hòa tan nước được pháttriển nhanh

Đặc điểm sơn ankyl là tính đàn hổi tốt, độ bóng cao, tính bên ngoàitrời tốt, các loại nhựa khác nhau có tính năng khác nhau Nhựa ankylkhô độ dẩu trung bình có thể khô ở nhiệt độ thường, màng dèo bóng,giữ độ bóng tốt, tính bên cao

Khuyết điểm là : giữ màu kém, chịu nước không tốt, có thể hòa tantrong dung môi dẩu mỏ và dung môi loại benzen Nó là loại nhựađược dùng rộng rãi nhất

Nhựa ankyl có độ dẩu béo dùng để quét tốt, có thế hòa tan trong dungmôi dầu mỏ Nó được dùng để chế tạo sơn công trình kiến trúc và cầuV.V ở ngoài trời Nhựa có độ dẩu gày, giữ độ bóng, giữ màu tốt,mềm, có thể hòa tan trong dung môi hữu cơ loại benzen, không hòatan trong dung môi dẩu mỏ, có thể phối hợp với nhựa gốc amin để chếtạo sơn sấy khô có tính năng trang sức rất tốt, được sừ dụng rộng rãitrong công nghiệp Đồng thội nó còn là chất làm dẻo trong sơnnitroxenlulozơ, nâng cao độ bám chắc, độ bóng, độ bên của sơnnitroxenlulozơ

Công nghệ sản xuất, loại nguyên liệu, các loại sản phấm của sơn ankylkhông ngừng phát triển

c) Nhựa amin

Nhựa amin tạo thành do cacbamit hoặc izoxianat trong dung dịch rượutiến hành phản ứng với fomaidehit, có thể hòa tan trong rượu, dung

môi các chất thơm.

d) Nhựa epoxi

Nhựa epoxi có tính bên hóa học rất tổt, bám dính tốt, có thể gắn chác

bê mặt giữa các vật liệu, ngoài ra còn tính năng chịu mài mòn và cáchđiện tốt Nhựa epoxi là loại nhựa chống án mòn hóa học tốt, được sửdụng rông rãi trong công nghiệp sơn

e) Nhựa poli este

Nhựa poli este là nhựa tổng hợp được tạo thành do phản ứng của axitnhiẻu bậc và rượu nhiêu bậc Công nghiệp sơn thường dùng hai loại :một loại nhựa polieste không bão hòa là hợp chất cao phân tử của axitbậc hai không bão hòa, axit bậc hai bão hòa và rượu bậc hai

Ngoài ra còn loại nhựa poli este khác màng sơn có cường độ cơ khítốt, chịu nhiệt tốt

f) Loại nhựa vinyl

Nhựa policlovinyi được dùng rộng rãi trong công nghiệp nhựa, nhưngdùng trong công nghiệp sơn rất ít, bởi vì nó chịu ánh sáng, chịu nhiệtkhông tốt, hòa tan trong dung môi kém, vì vậy độ bám chác kém khitạo màng

Dùng nhựa clovinyl và nhựa axetat vinyl để điều chế nhựa policlovinyl axetat Độ hòa tan của nhựa này được cải tiến hơn rất nhiều

so với nhựa poll clovínyl, chịu ãn mòn hóa học và chịu nước tốt, cóthể dùng để chế tạo sơn chống ăn mòn Cán cứ vào tĩ lệ của clo vinyl

và axetat vinyl mà chế tạo các loại nhựa quy cách khác nhau, nếu tĩ lệAxetat vinyl lớn có thể làm tảng độ hòa tan của nhựa này với các loạinhựa khác và với dung môi ; dộ bám chác, độ hòa tan được nâng cao,nhưng tính trang sức của loại nhựa này không tốt

g) Nhựa acrylat

Nhựa arcylat được tạo thành do phản ứng trùng hợp của axit acrylic.Nhựa acryiat là loại nhựa tổng hợp mới Nhựa acrylat có nhiều tínhnăng quỹ như không biến màu, chịu ánh sáng chịu khí hậu, chịu ănmòn hóa học v.v…

h) Nhựa silicon

Nhựa silicon là loại polime tổng hợp, trong thành phẩn cấu tạo một bộphận nguyên tử cacbon hoặc nguyên tử hiđrô được thay thế bằngnguyên tử silic

Nhựa silicon chịu nhiệt rất cao (250° C), cách điện tốt, chống nước,chống ẩm ưđt, chịu ãn mòn hóa học, chịu khí hậu tốt, dùng đế chế tạosơn chịu nhiệt, sơn cách điện

Chương 2 Các Loại Sơn Và Phương Pháp Sơn

Sơn có rất nhiều loại, mỗi loại có tính chất khác nhau Căn cứ vào yêu cầu sử dụng

mà chọn loại sơn thích hợp

Bảng 2.1 Phân loại và ưu nhược điểm các loại sơnST

1 Sơn dầu Chịu khí hậu tốt, dùng trong nhà,

5 Sơn ankyd chịu khí hậu tốt, bóng, bền Màng sơn mềm, chịu kiềmkém

6 Sơn gốcamin Độ cứng cao, bóng, chịu nhiệt,chịu kiềm, bám chắc tốt Ở nhiệt độ cao đóng rắn, màngsơn sấy giòn

Bám chắc yếu, chịu ẩm yếu

9 clovinylSơn Chịu khí hậu tốt, chịu ăn mòn hoáhọc, nước, chịu dầu bóng, mài, không chịu nhiệt độBám chắc yếu, không thể đánh

Chịu dung môi kém

12 polyester nhiệt, chịu mài mòn và cách điệnHàm luợng chất rắn cao, chịu Bám chắc yếu

13 epoxy Bám chắc tốt, chịu kiềm, dai, cáchđiện Chịu ánh sáng yếu, để ngoàitrời dễ tạo bột

14 polyurethaSơn

n

Chịu mài mòn tốt, chịu nuớc, chịu

ăn mòn hoá học, cách điện, nhiệt màng sơn dễ tạo bọt biến vàngKhi phun gặp ẩm dễ tạo bọt,

15 Sơn silicon Chịu nhiệt, bền trong không khí,không biến màu, cách điện, chịu

nước, khó lão hoá

Chịu xăng kém, có loại giòn

16 Sơn cao xu Chịu axit kiềm, chịu ăn mòn, nuớcvà chịu mài mòn Dễ biến màu, không chịu ánhsáng

2.1 Giới thiệu về sơn ô tô

Sơn ô tô đòi hỏi tính năng cao nhất trong các loại sơn trang trí vì vậy dựa vào đặctính của từng loại sơn mà các nhà sản xuất đưa ra phương án phù hợp nhất để tạo racác loại sơn cho ngành công nghiệp sản xuất ô tô

Sơn nitroxenlulo cho thêm nhựa ankyd để làm tăng tính dẻo dùng dung môi phathành sơn Sơn khô nhanh (khô bề mặt 15 phút, khô bên trong 1 - 1.5h) màng cứng,chịu mài mòn, có thể đánh bóng Nhược điểm của sơn là hàm lượng chất rắn thấp,dung môi nhiều dễ cháy, độ bằng phẳng kém, gia công lúc ẩm ướt dễ biến trắng dùng

để sơn lót xe ô tô, máy cơ khí, sản phẩm công nghiệp nhẹ, chất dẻo, da, vải, gỗ, đồdùng trong nhà sơn lớp thứ hai và sơn bề mặt

Nếu tăng hàm lượng nhựa ankyd không khô sẽ làm giảm độ cứng không thể đánhbóng Độ bền khí hậu của sơn gốc nitroxenlulo rất kém để cải thiện cần cho thêm nhựagốc amin, làm tăng độ trong suốt, hàm lượng chất rắn và độ bền khí hậu Sơn gốcnitroxenlulo chịu ánh sáng kém sau một năm mất bóng, để cải thiện tính năng chothêm acrylat tính dẻo, có thể chịu ánh sáng, khí hậu, độ trong suốt, độ bóng, độ bámchắc được nâng cao, sấy làm khô giảm đi nhưng dễ biến trắng, có thể dùng làm sơn ô

tô, sơn chất dẻo và gỗ

Sơn poliurethan có màng sơn bóng, cứng, chịu mài mòn tốt, bám chắc, chịu nhiệt,chịu dung môi, tính bền hoá học cao là loại sơn cò nhiều tính năng tốt Sơn sấy gốcamin truyền thống và sơn sấy gốc amin acrylat dùng để sơn bề mặt ô tô, chịu mưa,nắng, axit kém Sơn sấy poliurethan chịu mưa nắng, axit tốt, dùng để sơn bề mặt ô tôrất tốt

Sơn nhựa gốc vinyl, nhựa polyvinylclorua (PVC) chịu ăn mòn hoá học tốt, chịumài mòn, nhưng độ kết tinh của nhựa rất mạnh, nhựa rất khó hoà tan, không thể làmsơn có dung môi, thông thường chỉ làm sơn dày dạng keo, dùng làm sơn gầm ô tô hoặcvật liệu trát khe hở xe ô tô

Sơn hàm lượng chất rắn cao khoảng 80% Có nhiều loại sơn như sơn ankyd,polieste, epoxi, poliurethan, acrylat…trong đó hàm lượng chất rắn của sơn acrylat caonhất không vượt quá 70% Sơn hàm lượng chất rắn cao, sơn 1 lần có độ dày lớn hơn40µm, hiệu suất gia công cao Sơn trong suốt acrylat, poliurethan dùng để làm chấtđánh bóng xe ô tô, có độ bóng rất cao, trang trí đẹp, sơn có màu dùng để sơn mặt ngoài

xe ô tô Sơn epoxi có hàm lượng chất rắn cao, dùng làm sơn bảo vệ Sơn polyeste cóhàm lượng chất rắn cao dùng để sơn lớp giữa xe ô tô hoặc tấm kim loại cuộn Sơnpoliurethan hàm lượng chất rắn cao dùng làm sơn chất dẻo và gầm xe ô tô

2.2. Những nhân tố cơ bản của sơn

Những nhân tố cơ bản của sơn gồm ba phần: nguyên liệu sơn, phương pháp và thiết

bị sơn, công nghệ và quản lý sơn

Nguyên liệu sơn (chủ yếu là sơn), phương pháp và thiết bị sơn là điều kiện quantrọng bảo đảm chất lượng sơn nhưng không phải là điều kiện quyết định chủ yếu Chấtlượng sơn tốt, thiết bị gia công tiên tiến là điều kiện cơ bản được màng sơn tốt, bảođảm thực hiện sơn có hiệu quả cao, kinh tế nhưng để được chất lượng cuối cùng củalớp sơn phải dựa vào quản lý và công nghệ

Khi chọn sơn, ngoài việc nghiên cứu đến chất lượng và giá cả, còn phải nghiêncứu đến công nghệ và quản lý, sự phối hợp sơn và thao tác sơn Nếu như sự phối hợpsơn có vấn đề hoặc thao tác phức tạp, quá trình công nghệ khó khăn thì chất lượng sơnkhông đảm bảo yêu cầu

Chọn thiết bị sơn không những có hiệu suất cao, giá thành hợp lý mà còn phải đảmbảo an toàn, thao tác và bảo dưỡng đơn giản Nếu như thiết bị có độ an toàn độ bềnkém dễ sinh ra sự cố, quy trình công nghệ không thể thực hiện bình thường Nếu nhưthao tác sử dụng thiết bị khó, yêu cầu kỹ thuật cao và quản lý chất lượng kém, chấtlượng lớp sơn khó được đảm bảo Nếu quản lý và chất lượng có vấn đề dẫn đến chấtlượng sản phẩm không ổn định, sản phẩm làm lại hoặc phế phẩm cao, gây lãng phí vàtăng giá thành, hiệu quả kinh tế thấp, gây khó khăn trong sản xuất.

Vì vậy, có loại sơn tốt, thiết bị tiên tiến còn phải có công nghệ tiên tiến và quản lýtốt Ba nhân tố trên có quan hệ mật thiết với nhau, tạo nên công nghệ sơn Nó bao gồmđặc điểm các loại sơn và cách chọn lựa sơn, phương pháp xử lý trước khi sơn, phươngpháp sấy khô màng sơn, quy trình công nghệ và quản lý sơn

2.3. Đánh giá chất lượng lớp sơn

Chất lượng lớp sơn là nhân tố quan trọng khi đưa sản phẩm ra ngoài thị trường.Với bề ngoài ấn tượng sẽ làm mọi người chú ý, điều đó quyết định sinh mệnh của sảnphẩm, thậm chí quyết định đến sự tồn tại của công ty Trong môi trường cạnh tranhkhốc liệt, đòi hỏi các công ty phải tuân theo sự quản lý hiện đại, quản lý sản xuất theotiêu chuẩn hóa, theo sự phát triển của khoa học, các sản phẩm sơn phải xây dựng hệđánh giá chất lượng tương ứng Xây dựng hệ đánh giá chất lượng sơn, cần phải baohàm các yếu tố sau:

-Tiêu chuẩn chất lượng sơn tiên tiến

-Phương pháp đo và quy phạm đo tiên tiến

-Hoàn thiện chế độ thao tác sản xuất sơn hợp lý

-Xây dựng đội ngủ quản lý và kiểm tra chất lượng

Cuối cùng là nội dung quản lý của công ty bao gồm cả kiểm tra nguyên liệu banđầu, kỹ thuật đo, công nghệ gia công

Quy định tiêu chuẩn chất lượng sơn

Xác định tính năng lớp sơn: Sơn trước khi đưa vào kho cần kiểm tra và nghiệmthu để tránh sự cố sinh ra trong quá trình thi công sơn, gây tổn thất kinh tế.Trong đó có các hạng mục kiểm tra như: bề ngoài, độ nhớt, độ hạt, kiểm trahàm lượng chất rắn

Xác định tính năng gia công sơn

Đo tính năng màng sơn

2.4. Các phương pháp sơn cơ bản

Có nhiều phương pháp để gia công sơn căn cứ vào các điều kiện sau để chọn phươngpháp gia công thích hợp

- Tính chất và chủng loại sơn

- Yêu cầu chất lượng sơn

- Thiết bị và công cụ nhà máy đang có

- Hình dáng, nguyên liệu, kích thước của bề mặt sản phẩm

Mỗi phương pháp đều có ưu, nhược điểm khác nhau Vì vậy khi chọn trước tiên cầnchú ý tới phương pháp có tính kinh tế cao nhất nhưng vẫn đáp ứng được yêu cầu kỹthuật đặt ra Khi gia công sơn thường dùng các phương pháp sau: phun sơn có khôngkhí, phun sơn cao áp không có không khí, phun tĩnh điện, nhúng tĩnh điện…

2.4.1. Phun sơn không khí

• Nguyên lý

Phun sơn không khí dựạ vào dòng khí nén do sự chênh lệch áp suất giữa dòngkhông khí nén đi qua vòi phun với bình phun chứa sơn, do đó sơn được hút ra trongbình, nhờ dòng không khí nén đưa đến vòi phun, sơn được xé tơi thành những hạt nhỏbám đồng đều trên bề mặt sản phẩm

• Đặc điểm

Ưu điểm

- Hiệu quả cao mỗi giờ có thể phun được 150 - 200 m , gấp 8 - 10 lần so với sơnquét

- Độ dày màng sơn đồng đều, độ bóng bằng phẳng, bề ngoài đẹp

- Tính thực dụng cao, có thể áp dụng cho các loại sơn, các loại vật liệu, các loại sảnphẩm có hình dáng khác nhau, nơi nào có ít bụi là có thể sơn được, phun sơn làphương pháp được sử dụng rộng rãi đặc biệt khi gia công các loại sơn mau khô

• Thiết bị: Thiết bị chủ yếu của phun sơn không khí là: máy nén khí, bình phân ly dầukhí, súng sơn, ống dẫn khí, bình chứa sơn…

• Máy nén không khí

Áp suất không khí lớn nhất của máy nén là 0.7 MPa (không tải) Dung lượng củamáy nén quyết định bởi lượng tiêu hao không khí súng sơn, cần phải đảm bảo áp suấtphun sơn của súng sơn trong khoảng 0.35 - 0.6 MPa Trong quá trình sử dụng, hằngngày phải mở van xả nước của bình chứa khí, loại bỏ dầu và nước Để đề phòng ảnhhưởng của dầu và nước trong máy nén đối với màng sơn, cần lắp thêm bình phân lynước và dầu để làm sạch không khí

Hình 2.1 Máy nén không khí

• Thùng chứa vận chuyển sơn

2

Khi sản xuất hàng loạt, cần lắp đặt thùng chứa vận chuyển sơn Thùng chứa vậnchuyển sơn kín có lắp máy khuấy, thiết bị trao đổi nhiệt, đầu vào không khí nén và bộphận giảm áp, máy lọc và đầu ra Thể tích bình chứa sơn khoảng 20 - 120 lít, áp suấtgia công sơn khoảng 0.15 - 0.3 MPa (căn cứ vào số lượng súng sơn mà quyết định)

Bộ phận trao đổi nhiệt đảm bảo nhiệt độ sơn không thay đổi, đảm bảo độ nhớt của sơntrong quá trình gia công không đổi

•

1

2

Súng sơn Súng sơn là bộ phận quan trọng nhất khi phun, theo phương thức mù hóa sơn cóhai loại: hỗn hợp bên trong và hỗn hợp bên ngoài

Bình chứa sơn của súng phun kiểu trọng lực lắp ở phía trên súng sơn, nhờ vàotrọng lực chảy đến vòi phun và tác dụng giảm áp của dòng khí cao tốc Do đó, lượngsơn thoát ra nhiều hơn súng phun sơn kiểu hút Thể tích bình chứa sơn khoảng 200-500ml, lượng sơn thoát ra nhiều nhưng dễ dàng chùi rửa Nếu thay thế bằng thùng sơn

ở vị trí cao có thể thỏa mãn phun sơn hàng loạt

Súng phun sơn kiểu áp lực, nhẹ, linh hoạt, lượng sơn phun ra có thể điều chỉnhdựa vào biên độ rộng áp suất thùng sơn, có thể làm việc khi có nhiều súng sơn, thỏamãn yêu cầu sản xuất lớn

1 2 3

Hình 2.3 Súng sơn1: Súng sơn kiểu hút và trong lực2: Súng sơn kiểu trong lực

3: Súng sơn kiểu áp lựcSúng phun sơn tự động còn được gọi là rô bốt phun sơn thường được áp dụng ởcác dây chuyền sơn tự động, nó được lập trình để thực hiện các thao tác phunmột cách chính xác nhất cho chất lượng màng sơn tốt nhất

Hình 2.4 Súng phun sơn tự động

• Phạm vi ứng dụng

Phương pháp này được áp dụng đối với hầu hết các loại sơn Thao tác phun dễdàng cho người sử dụng Chất lượng lớp sơn phụ thuộc vào tay nghề của người laođộng Phương pháp sơn này được sử dụng rộng rãi và phổ biến trong đời sống và sảnxuất Chủ yếu áp dụng ở các công ty, xí nghiệp vừa và nhỏ vì chi phí đầu tư trang thiết

bị thấp Phương pháp sơn này có hai phương thức: phun thủ công và phun tự động

- Phun thủ công: được thao tác bởi nhân tố con người, thường được áp dụng cho sơnsửa chữa, sơn các chi tiết nhỏ, các công ty lắp ráp ô tô với số lượng nhỏ

- Phun tự động: được sử dụng trong các buồng sơn chuyên dùng, được áp dụng trongcác dây chuyền sản xuất hàng loạt với số lượng lớn Vì phương pháp này khônglàm ảnh hưởng tới sức khỏe người lao động, cho chất lượng lớp sơn tốt và đồngđều, năng suất hiệu quả cao

a) Nguyên lý

Phun sơn cao áp là dùng bơm cao áp tăng áp suất của sơn lên 10 - 25MPa, sơn dichuyển với tốc độ 100m/giây, phun ra từ lỗ nhỏ đầu súng sơn, va đập mãnh liệt vớikhông khí tạo mù sơn đến bề mặt sản phẩm Tạo mù sơn không cần không khí nén nêngọi là phun sơn không có không khí

b) Đặc điểm

Ưu điểm

So sánh với phun sơn không khí, phun sơn cao áp có những ưu điểm sau:

- Hiệu suất sơn cao, do lượng sơn cao áp thoát ra nhiều, hạt sơn phun ra

có tốc độ cao, nên hiệu suất sơn cao gấp ba lần so với phun sơn khôngkhí

- Hiệu quả sơn che phủ rất tốt đối với chi tiết phức tạp Bởi vì mù sơnkhông có dòng không khí nén, tránh những bộ phận như góc cạnh, khe

hở vì có sự phản hồi của không khí mà bị che lấp

- Có thể phun sơn có độ nhớt cao, thấp Khi phun sơn có độ nhớt caođược màng sơn dày, giảm số lần gia công

- Hiệu suất sử dụng sơn cao, ô nhiễm môi trường thấp Bởi vì không cótác dụng khuếch tán không khí nên khi phun không có không khí sơnbay ra ít, phun sơn hàm lượng chất rắn cao dùng ít dung môi, lượngdung môi bay ra ít, vì thế cải thiện được ô nhiễm môi trường

Nhược điểm

Nhược điểm của phun sơn cao áp không có không khí là: không thể điềuchỉnh được lượng sơn phun và biên độ mù sơn Ngoài việc thay thế vòiphun, chất lượng bề ngoài màng sơn thấp hơn phun không khí Đặc biệt

là không thích hợp gia công sơn trang trí mỏng

c) Thiết bị

Thiết bị phun sơn cao áp không có không khí gồm: nguồn động lực, bơm xi lanh trụ,máy lọc, dây dẫn, súng sơn, bộ điều chỉnh áp suất và thùng chứa sơn

Hình 2.5 Thiết bị phun sơn cao áp không có

Bơm cao áp dạng chuyển động kép, khi piston trụ chuyển động lên xuống đềuphun ra sơn, lượng sơn phun ra bằng nhau nên gọi là bơm có hai tác dụng Đặc điểmcủa nó là: chuyển động ổn định, biến động áp suất của sơn nhỏ, chi tiết bị mài mòn ít,thời gian sử dụng dài

- Ống dẫn sơn:

Yêu cầu ống dẫn sơn mềm, nhẹ, chịu ăn mòn dung môi và chịu cao áp trên 25MPa Ống chịu cao áp là ống mềm có hai lớp trong và ngoài là nilon hoặc politetraflovinyl, ở giữa là sợi thép không gỉ, ngoài ra còn có dây tiếp đất Thông thường dùngống trong khoảng 6 - 9mm, sơn có độ nhớt cao chọn ống có đường kính lớn, chiều dài

5 - 30m, không nên chọn ống dài quá để tránh tổn thất áp suất

Hình 2.8 Nguyên lý phương pháp phun sơn tĩnh điện

a. Nguyên lý

Sơn tĩnh điện dùng nguyên lý các hạt tích điện dương và âm hút nhau, và các hạtđiện tích cùng dấu đẩy nhau Thiết bị sơn tĩnh điện dùng cực âm để nạp sơn, làm chocác hạt sơn đẩy nhau và biến thành dạng sương mù Sau đó các hạt sơn này được hútvào bề mặt sản phẩm tích điện dương do tác dụng của lực điện trường

- Góc cạnh sản phẩm có độ dày nhất định, tính bảo vệ tốt, do hiệu ứng mũi nhọn ởgóc cạnh, mật độ điện tích cao, màng sơn dày, do tác dụng sức căng bề mặt màngsơn khô vẫn có độ dày nhất định.

- Màng sơn có bề ngoài đẹp, năng suất cao, thích hợp với sản xuất tự động hóa

Cần có quy phạm nghiêm túc về an toàn lao động

c. Thiết bị

Thiết bị mấu chốt của sơn tĩnh điện là bộ phận khống chế tĩnh điện cao áp, bộ sinh

ra tĩnh điện cao áp và súng phun Căn cứ vào nguyên lý tạo mù sơn khác nhau, súngsơn tĩnh điện phân thành 3 loại chính : tạo mù sơn tĩnh điện ly tâm, tạo mù sơn tĩnhđiện không khí, tạo mù sơn tĩnh điện chất lỏng áp suất cao

Hình 2.9 Súng phun sơn tĩnh điện

- Phun sơn tĩnh điện kiểu ly tâm:

Phun sơn tĩnh điện kiểu ly tâm là do tác dụng của lực ly tâm 2000 - 4000vòng/phút, sơn lúc đầu hình thành giọt ở đầu súng phun mang điện tích âm, dưới tácdụng đẩy nhau của điện tích tạo nên mù sơn Phương pháp phun sơn kiểu ly tâm có 2loại: phun sơn tĩnh điện kiểu bàn xoay và phun sơn tĩnh điện kiểu cốc xoay

+ Phun sơn tĩnh điện kiểu bàn xoay:

Tốc độ quay của bàn xoay 4000 vòng/phút, có bàn xoay tốc độ lên đến 6000vòng/phút, ở tốc độ cao như vậy sơn đã có tốc độ mù hóa nhất định Phương của lực lytâm của bàn xoay trùng với phương của điện trường Vì thế, mù sơn của phun sơn tĩnhđiện kiểu bàn xoay bay ra rất ít, hiệu suất sử dụng rất cao Khi làm việc bàn xoay cóthể lên xuống, làm cho sơn bám đồng đều Do giá treo sản phẩm tự quay hoặc bố tríhai bàn xoay, mặt trước và mặt sau của sản phẩm đều được sơn Phun sơn tĩnh điệnkiểu bàn xoay dùng để sơn chi tiết nhỏ và trung bình, có hiệu suất sử dụng cao.

+ Phun sơn tĩnh điện kiểu cốc xoay

Đầu nhọn miệng cốc xoay, nơi điện cực phóng điện có mật độ điện tử rất cao, nângcao sơn mang điện tích Tốc độ chuyển động của cốc xoay trên 2000 vòng/phút, cóloại đạt đến 6000 vòng/phút Phương của lực ly tâm cốc xoay thẳng góc với phươngcủa điện trường, biên độ sơn có dạng vòng, mù sơn bay ra nhiều sơn hơn so với kiểubàn xoay

Biên độ sơn là khoảng cách mà vệt sơn xuất hiện trên bề mặt sản phẩm, quyết địnhbởi đường kính, tốc độ quay, lượng sơn phun ra và cường độ điện trường

- Phun sơn tĩnh điện kiểu khí nén:

Đối với súng phun tĩnh điện cầm tay, do điện áp đưa vào tương đối thấp, mù hóasơn cần phải dựa vào không khí nén Trước đầu súng sơn đặt điện cực phóng điệndạng kim, làm cho hạt sơn mang điện tích bám trên bề mặt sản phẩm Do tác dụngkhuếch tán va đập của dòng không khí nén, hiệu suất sử dụng loại phun sơn tĩnh điệnnày thấp hơn so với phương pháp phun sơn tĩnh điện kiểu ly tâm nhưng lại cao hơn sovới phương pháp phun không khí, dùng để sơn những chi tiết có hình dáng phức tạp

Hình 2.10 Máy phun sơn tĩnh điện kiểu khí nén

- Phun sơn tĩnh điện dung dịch cao áp:

Phương pháp này là kết hợp phun cao áp phun sơn tĩnh điện Do sơn được tăng ápkhoảng 10 MPa, tốc độ phun ra của sơn rất mạnh, số điện tích của hạt sơn kém, hiệuquả mù hóa cũng kém Vì thế, phun sơn tĩnh điện loại này không như phun sơn tĩnhđiện không khí nén nhưng thích hợp để sơn những chi tiết phức tạp, lượng sơn thoát ranhiều, màng sơn dày, năng suất cao

Nếu như phun sơn tĩnh điện cao áp kết hợp với gia nhiệt sơn thành sơn tĩnh điện

°