phan loai cac loai son theo linh vuc su dung pdf

 Tác nhân xâm thực: nước, hóa chất, thời tiết, môi trường biển  Yêu cầu về chất lượng: bảo vệ bề mặt chống môi trường xâm thực ăn mòn, màu sắc lớp phủ trang trí cần thích hợp với môi t

PHÂN LOẠI CÁC LOẠI SƠN THEO LĨNH VỰC SỬ DỤNG

I SƠN KIẾN TRÖC XÂY DỰNG: (ARCHITECTURAL COATING) [4].[5]

- Sơn phủ (Finish coat = Top coats)

- Sơn bình xịt (Aerosol Finishes)

+ Bột màu: TiO2, Rutile + Paste màu + Bột độn: CaCO3, Silica

+ Dung môi: H2O, Propylen Glycol

- Sơn bình xịt – gốc dung môi:

+ Chất tạo màng: Nhựa Alkyd gầy, khô nhanh + Dung môi: Toluen

+ Bột màu + độn + phụ gia: Giống nhƣ sơn Alkyd nói trên

[4] MỘT SỐ CÔNG THỨC ĐIỂN HÌNH: SƠN NƯỚC XÂY DỰNG TRONG NHÀ (INTERIOR) VÀ NGOÀI TRỜI (EXTERIOR)

I CHẤT TẠO MÀNG

1 PVA Acrylic Emulsion (55% NV)

2 Acrylic 100% hoặc Acrylic Styren

- 650.0

II DUNG MÔI + COSOLVENT

1 H2O

2 Propylen Glycol (chất thấm ướt)

333.0 30.0

198.96 30.00

175.4 30.0

146.5 60.0 III BỘT MÀU VÀ BỘT ĐỘN

- 75.0

-

350.00 100.00

-

-

-

350.0 40.0 50.0

-

- 2.5

101.00

- 9.00 1.00 0.50 0.50

- 15.00 2.00

100.0

- 9.5 1.0 0.3 0.3

- 15.0 2.0

100.0

- 3.0 3.0 0.5 0.5

- 20.0 1.0

(1000lít)

1395.56 (1000lít)

1357.5 (1000lít)

1284.5 (1000lít) Các chỉ tiêu kỹ thuật quan trọng của sơn;

-

1.395

70 – 75 55.30 38.70 32.20

20 – 25

1.357

75 – 80 52.20 35.70 33.70

-

1.285

63 – 67 46.60 32.80 24.10

-

MỘT SỐ CÔNG THỨC ĐIỂN HÌNH: SƠN TRANG TRÍ XÂY DỰNG GỐC DUNG MÔI

(TRONG NHÀ/NGOÀI TRỜI)

Sơn phủ bóng (Topcoat)

Sơn xịt bình (Aerosol)

1 Nhựa Alkyd – béo (70%)

2 Nhựa Alkyd – trung bình (60%)

3 Nhựa Alkyd – gầy – khô tự nhiên

- 420kg

- 229.8

10 2.5 12.0 5.0

8

-

4

8 2.5 12.0 5.5

4

-

5

5 2.5 14.0 6.0

16.2

- 5.5 5.0 2.5 3.0 3.0

CỘNG 924kg/

1000lít

1304kg/100lít

70-78 34.5 67.0 48.0

73-78 51.8 77.0 56.3

65-68 15.6 70.2 55.9

25-30 45.9 57.2 35.7

II SƠN BẢO VỆ CHỐNG ĂN MÕN (HEAVY–DUTY PROTECTIVE COATING)

[4] [5]

1 Đối tượng bảo vệ và yêu cầu chính:

 Máy thiết bị công nghiệp – đường ống – nhà máy và công trình xây dựng – tàu biển

và dàn khoan dầu khí – khai thác mỏ – máy phát điện – kỹ nghệ hạt nhân v.v

 Bề mặt cần bảo vệ: Sắt, thép, bê tông và các vật liệu kết cấu khác

 Tác nhân xâm thực: nước, hóa chất, thời tiết, môi trường biển

 Yêu cầu về chất lượng: bảo vệ bề mặt chống môi trường xâm thực ăn mòn, màu sắc

lớp phủ trang trí cần thích hợp với môi trường

2 Hệ thống sơn bảo vệ chống ăn mòn:

 Thường gồm 3 lớp: Sơn lót – Sơn đệm – Sơn phủ

 Chiều dầy tổng cộng các lớp sơn: tối thiểu: 250m - 300 m

Tối đa: 1500 m - 3000 m(Cá biệt: 4000-6000m với sàn chịu lực)

3 Nguyên liệu chính:

a Chất tạo màng:

 Dạng Lacquer: PetroResin – Coaltar – Cao su Clo hóa – Acrylic Vinyl Clorua

Copolymer – Polyvinyl Clorua

 Dạng đóng rắn khô tự nhiên: Epoxy – Coaltar – Epoxy 2 thành phần – PU – 2

thành phần

 Dạng vô cơ (thường dùng cho lớp sơn lót – thu động hóa: Silicat kim loại kiềm

Na, K – Ethyl Silicat – gốc dung môi và H2O)

b Dung môi: Xylen, Toluen, Ketone, Acetate, Butanol, Izo Propanol v.v

c Bột màu:

 Bột màu vô cơ, thụ động hóa: Phosphát kẽm, kẽm bột, oxitsắt, đỏ, đen v.v…

 Bột màu hữu cơ: Phtalocyanine dương và lá cây, các bột màu hữu cơ chất

lượng cao bền với các điều kiện xâm thực của môi trường như: ánh sáng, thời tiết, hóa chất, nhiệt v.v…

d Các chất phụ gia:

 Phân tán – chống lắng – ức chế ăn mòn – chống chảy (sagging)

 Chống loang màu (Floating - Flooding) – chống bọt

 Chất phụ gia bề mặt (Surfactant) – chất chống tia tử ngoại v.v

III CÁC LOẠI SƠN TÀU BIỂN (THE PAINTING OF SHIP) [5]

1 Đối tượng bảo vệ và các yêu cầu chính:

Tương tự như yêu cầu sơn bảo vệ chống ăn mòn xâm thực đối với dàn khoan dầu khí chỉ thay đổi điều kiện là có thể sơn bảo dưỡng lại sau từng thời gian khai thác từ 12 tháng, phổ

biến 30-36 tháng, cá biệt: 5 năm

- Phần vỏ tàu (Ship/ hull) bao gồm:

 Đáy tàu (Bottom): chống ăn mòn nước biển, chống bám bẩn: rong rêu

 Mớn nước và mạn khô (Bootop, Topsides): chống ăn mòn nước biển, trang trí, theo màu sắc tiêu chuẩn quốc tế RAL – chịu được nước biển và bền thời tiết

 Sàn tàu lộ thiên: chống ăn mòn nước biển – trang trí theo màu RAL, chịu được

ma sát, mài mòn, chịu nước biển và bền thời tiết

 Boong tàu lộ thiên: (Supper structures - Exterior) chống ăn mòn khí quyển biển, bền màu

Ghi chú: Phần đáy và mớn dưới sơn lại khi tàu vào triền đà theo thời hạn sử dụng của

sơn chống hà Các phần khác của vỏ tàu có thể sơn dậm với bất kỳ thời giàn nào khi màng sơn bị hư hỏng

- Các phần khác của tàu: như hầm hàng, két nước, tank chứa hóa chất, xăng dầu, đường ống chịu nhiệt, buồng máy, buồng ở v.v… yêu cầu bảo vệ và trang trí các loại sơn theo các hạng mục bảo vệ chuyên dùng trong sơn công nghiệp

2 Hệ thống sơn tàu biển: (chủ yếu cho phần vỏ tàu – các phần khác: tương tự như hệ thống sơn bảo vệ)

a Sơn lót bề mặt sắt thép sau khi xử lý (washing Primer or shop Primer)

b Sơn lót chống rĩ

c Sơn đệm

d Sơn phủ trang trí hoặc chống hà cho phần đáy tàu

e Chiều dầy tổng cộng các lớp sơn yêu cầu ở mức độ: 250-300m

3 Nguyên liệu chính:

a Chất tạo màng: Alkyd, CaosuClo hóa, Vinyl, Acrylic lacquer, Epoxy, PU, Silicon (chịu nhiệt)

b Bột màu: Bột kẽm, bột nhôm, phophat kẽm, oxit sắt, oxit kẽm, bột chống hà

c Dung môi: White spirit, xylen, MEK, MIBK, Acetate (giống sơn bảo vệ)

d Phụ gia: giống như sơn bảo vệ

4 Ghi chú: Một số công thức tham khảo chính cho: Shop Primer, các bộ phận vỏ tàu

MỘT SỐ CÔNG THỨC ĐIỂN HÌNH:

SƠN MẠN KHÔ – BOONG NGOÀI – MỚN NƯỚC (VỎ TÀU)

- ĐI TỪ GỐC NHỰA EPOXY 2 THÀNH PHẦN [5] - PU 2 THÀNH PHẦN [15]

8 Micaceous Miox A/S

9 Oxide Crôm Green GN – M

3 Cellosolve (Ethylen Glycol–

Mono Ethyl ether)

- 5.0

- 2.0

-

8.0 3.0

/1.0

- /0.5

-

- 8.72

- 43.15 12.63

0.49

- 0.36

- 0.36

- /6.86

ĐI TỪ GỐC NHỰA CAO SU CLO HÓA (1 THÀNH PHẦN) [5]

ST

(% T.lượng)

Sơn đệm (% T.lượng)

Sơn phủ (% T.lượng) CHẤT TẠO MÀNG

1 Caosu Clo hóa R10

2 Chất hóa dẻo parafine Clo hóa 70 (Cerechlor 70)

3 Chất hóa dẻo parafine Clo hóa 40 (Cerechlor 42)

15.0 7.5 7.5

14.0 7.0 7.0

16.0 12.0 4.0 BỘT MÀU + BỘT ĐỘN

16.0 1.0

- 14.0

18.0 1.0

-

20 DUNG MÔI

1 Solvesso 100 (Naphtha)

2 Xylen

3 Butanol – n

10.0 28.4

-

10.0 29.9

-

15.0 30.4 0.5 CHẤT PHỤ GIA

1 Chất làm bền Caosu Clo hóa – Propylen Oxide

2 Chất lưu biến (Thixotropic Agent)

3 Chất chống lắng (Benton 38) (Thixo)

0.1 0.5

-

0.1 1.0

-

0.1

- 1.0

MỘT SỐ CÔNG THỨC ĐIỂN HÌNH SƠN ĐÁY TÀU: SƠN LÓT CHỐNG ĂN MÕN – SƠN PHỦ CHỐNG HÀ

Sơn lót Epoxy 2tp (%TL)

Sơn chống hà 9-12 tháng loại hòa tan (%TL)

Sơn chống hà 24-30 tháng loại tiếp xúc (% TL) CHẤT TẠO MÀNG

1 Epoxy rắn EEW = 450 – 500 (Epikote 1001)

2 Coal Tar (75% trong Xylen)

3 Chất đóng rắn Epoxy: Versamide 140

4 Resinat Ca (dung dịch 60% trong solvent Naptha)

5 Caosu Clo hóa R20 (dung dịch 50% trong xylen)

6 Chất hóa dẻo Cloparafine 50

11/A 25/B 2.5/B

-

-

- 24.0 10.0 5.0

BỘT MÀU – BỘT ĐỘN –BỘT CHỐNG HÀ

1 Fe2O3

2 ZnO

3 Talc/ BaSO4

4 Cu2O (Oxit đồng đỏ) – chống hà gốc vô cơ

5 Diuron – chống rong tảo – gốc BiO cide

-

- 2.4 50.4 5.0

-

- 4.6

- 0.1

- Sơn chống hà loại hòa tan cổ điển (Conventional): dùng chất tạo màng hòa tan (nhựa thông) đưa độc tố chống hà vào nước biển

- Sơn chống hà loại tiếp xúc (Contact) cổ điển, dùng tăng lượng độc tố trong sơn và bị nước biển mài mòn dần các lớp màng sơn vào nước biển chống hà

- Sơn chống hà loại tiếp xúc hiện đại gọi tên là SPC (Selfpolishing Copolymer) màng sơn chống hà có độc tố sẵn tự mài mòn chống hà

IV A - SƠN Ô TÔ (AUTOMOTIVE COATING)[4], [5], [9], [15]

1 Giới thiệu chung:

- Gồm 2 loại sơn ô tô khác nhau là sơn ô tô đóng mới OEM và sơn tân trang xe

cũ (Refinishing)

- Sơn ô tô dùng cho cả hai loại xe con (du lịch) và xe đò (chở khách)

- Sơn ô tô dùng bảo vệ và trang trí cho các vật liệu sắt thép hợp kim và Plastic chiếm hơn 90% trọng lượng các loại vật liệu kết cấu ô tô

- Hệ thống sơn bảo vệ và trang trí ô tô yêu cầu rất nghiêm ngặt và rất khác nhau

về cách chọn lọc các loại vật liệu sơn và phương pháp thi công thích hợp

2 Hệ thống và sự lựa chọn vật liệu sơn kết hợp phương pháp thi công (Xe: OEM)

Hệ thống sơn:

- Xử lý bề mặt kim loại

- Sơn lót (primer)

- Sơn đệm (undercoatfiller)

- Sơn phủ (Top coat)

- Phương pháp thi công

 Sơn lót giàu kẽm: cho bề mặt thân xe trước khi gia công cơ khí

 Sơn đệm: chiều dầy 40-50m

 Sơn phủ: chiều dầy 45-55m (Thường chỉ áp dụng nhà máy sản xuất nhỏ, số lượng xe ít)

- Phương pháp nhúng: (Dip Priming System) bao gồm:

Mức độ áp dụng giống trên

 Sơn lót: chiều dầy 12-18m

 Sơn đệm: chiều dầy 40-50m

 Sơn phủ: chiều dầy 45-55m

- Phương pháp sơn điện di (Electropainting System)

 Sơn lót (anốt hoặc catốt): chiều dầy 20-25m

 Sơn đệm: chiều dầy 23-35m

 Sơn phủ: chiều dầy 45-55m

Phương pháp sơn điện di thường được áp dụng cho các nhà máy sản xuất qui

mô lớn vì có hiệu quả là vận hành đơn giản với mức độ tự động hóa cao, màng sơn qua sấy nóng có chất lượng hoàn hảo

Phương pháp sơn điện di anốt được áp dụng từ 1960, sau đó catốt được phát triển mạnh hơn vì có ưu điểm hơn

Các yêu cầu về chất lượng hoàn hảo của màng sơn (theo hệ thống sơn được thi công nói trên)

(a) Ngoại quan hoàn hảo (bóng và mỹ thuật)

(b) Độ bền (bóng và màu sắc)

(c) Độ bền cơ học cao và chịu trầy xước do vật cứng

(d) Bám chắc

(e) Chịu ăn mòn và độ ẩm

(f) Bền xăng dầu và dung môi

(g) Bền hóa chất (nhất là bền axit)

(h) Độ cứng cao, chịu mài mòn

(i) Dễ sửa chữa hư hỏng

Lựa chọn vật liệu sơn theo phương pháp thi công và hệ thống sơn:

Xử lý bề mặt kim loại: qua các giai đoạn sau:

- Tẩy rĩ: bằng axit vô cơ: H3PO4 (axit Phosphoric)

- Tẩy dầu mỡ: bằng kiềm yếu: Na2CO3 (Soda) Trisodium Phosphate, chất tẩy rửa

- Phosphat hóa: Phosphat sắt: Trọng lượng 0.2 – 0.8g/m2

bề mặt Phosphat kẽm: Trọng lượng 0.5-4.7g/m2 bề mặt

Sơn lót: Bảo vệ chống ăn mòn

- Phun: Sơn lót giàu kẽm, hoặc sơn chống ăn mòn chất lượng cao

- Nhúng: sơn lót gốc: Alkyd, Alkyd Epoxy, Epoxy Ester, Epoxy 2 TP

- Dùng bột màu: Fe2O3, Cacbon, Crômmat kẽm

- Bột độn: Baryte, Blancfixe

- PVC # 20-30%

- Sơn điện di (Electropainting = Electrodeposotion)

- Kiểu anốt:

 Chất tạo màng: dầu béo Malecic hóa, Phenol Alkyd, Epoxy Ester Poly Butadien Maleic hóa

 Bột màu chất lượng cao: TiO2, Cacbon , Fe2O3

 Bột độn chất lượng cao: Không có ion tự do [Cl]

Sơn đệm: Nhằm tạo mặt láng phẳng trước khi sơn phủ bảo đảm độ trang trí hoàn

hảo của yêu cầu sơn xe ô tô

 Chất tạo màng: (gốc dung môi) khô sấy 20’ – to

= 150 -160oC Alkyd

Epoxy ester Poly ester

 Bột màu: Fe2O3 + TiO2 loại chất lượng tốt

 Bột độn: Baryte, china clay (Aluminium silicate) CaCO3 được phủ bọc Stearate – tên gọi: WINNOFI (còn có tác dụng chống lắng), bột talc

 Lớp sơn đệm có chiều dầy màng khô # 50 m, PVC – 30-35%

Sơn phủ: (Topcoat)

 Có 2 loại sơn phủ cho ô tô: có màu sắc thuần túy theo bột màu (solidcolour) – Có màu ánh kim loại (Metallic)

 Chất tạo màng:

a Alkyd hoặc Polyester cho màu solid

b Acrylic thermosetting (nhiệt rắn): cho màu solid + Metallic

c Acrylic thermoplastic (nhiệt dẻo): cho màu solid + metallic

d Sơn nền màu/ dầu bóng: Basecoat/ clear: metallic base coat đi từ gốc nhựa Polyester (10-12% rắn) và nhựa Acrylic (15-20% rắn) – clearcoat đi từ Acrylic solution và NAD: non – aqueous Acrylic

 Bột màu: màu solid Các loại bột màu vô cơ có màu thích hợp Các loại bột màu hữu cơ độ bền cao như dương, lá cây, tím

 Màu độn metallic:

Các màu hữu cơ chất lượng cao như vàng, dương, green

Các bột màu vô cơ dạng trong suốt Bột nhũ Al hoại siêu mịn – loại nhũ chìm

Phản ứng với nhựa MF (melamin Formaldehydle) hoặc (ure - formaldehyde)UF

 Độ dầy màng khô của 3 loại sơn phủ (a,b,c) 50m, lớp của lớp Basecoat: 15m, lớp clearcoat: 35-50m

Sơn ô tô dùng sửa chữa hư hỏng màng sơn trước khi xuất xưởng(OEM)

 Đối tƣợng bề mặt: Tấm phẳng (Panel), cửa, capô v.v… hoặc các vết lốm đốm trên bề mặt sơn (sport repair)

 Loại sơn sử dụng đi từ các loại nhựa chính: loại nhiệt rắn (Alkyd, Acrylic) cho Panel và Acrylic nhiệt dẻo cho spot repair

BẢNG SO SÁNH CÁC TÍNH CHẤT THI CÔNG CƠ BẢN CỦA CÁC LOẠI SƠN PHỦ

Melamine

Acrylic – Nhiệt rắn/NAD

Acrylic Nhiệt dẻo Basecoat/ Clear

01 Màu Solid/

Màu solid và Metallic

Màu solid và Metallic Metallic

02 Ngoại quan Độ bóng cao

85%-20o

Kém bóng hơn 80% - 20o

Độ bóng cao 85% - 20o

-Clearcoat:1/2

05 Nhạy cảm với lớp Vừa phải (kém Vừa phải (bám Yêu cầu sơn đệm Chỉ dùng nhựa

sơn đệm bám vào lớp sơn

điện di)

tốt vào lớp sơn điện di)

có PVC cao (#55%)

Polyester

06 Nhiệt độ sấy khô 030oC – 20phút 130oC – 20phút 155oC – 30phút 130oC – 20phút

08 Dùng sửa chữa hư

hỏng màng sơn

Panel (xúc tác axit)

Panel (xúc tác

Hạn chế với spot repair

Clearcoat – xúc tác axit

Sơn cho các bộ phận Plastic (chất dẻo) của thân xe:

 Loại chất dẻo SMC (Sheet moulding compound) đi từ nhựa Polyamide hoặc Polyester không bão hòa chịu được nhiệt độ sấy 165o

– 180oC, được sơn lót trước bằng sơn PU, sau đó mới được lắp vào thân xe ô tô (đã qua công đoạn sơn lót) rồi tiến hành sơn tiếp các công đoạn sơn đệm và sơn phủ (on – line Paint Process)

 Loại chất dẻo PU thường (PU RIM = PU Reaction Injection Moulded) và

PU chịu lực (PU RRIM – PU Reinforced Reaction Injection Moulded) thường được sơn hoàn thiện bằng sơn sấy PU/MF (120oC), sau đó mới gắn vào thân xe

B - SƠN XE Ô TÔ TÂN TRANG (AUTOMOTIVE REFINISH PAINTS)

1 Giới thiệu chung:

 Sơn tân trang xe ô tô nhằm 3 mục đích:

- Sửa chữa và sơn mới những chỗ hư hỏng của các bộ phận xe ô tô sau một thời gian sử dụng

- Sửa chữa và sơn lại những khiếm khuyết sau chế tạo và vận chuyển xe ô

tô OEM trước khi bán xe cho khách hàng

- Cần tăng thêm chất lượng ngoại quan hoặc đổi màu sơn

 Sơn tân trang xe hơi cũng đáp ứng yêu cầu chất lượng cho thị trường sơn xe

ô tô thương mại là xe tải và xe chở khách (loại sơn phủ là phổ biến)

 Sơn tân trang ô tô thường là loại khô tự nhiên hoặc sấy ở nhiệt độ thấp

2 Loại sơn phủ và chọn lựa nguyên liệu cho sơn phủ:

2.1 Chất tạo màng:

A Solid colour và 1 coatMetallics

- Sơn sấy (Alkyd/Melamine)

- Sơn sấy (Acrylic/ Melamine)

- Nhiệt dẻo (Acrylics)

- Nitrocellulose

- PU

- Alkyd khô tự nhiên 2-coat-metallics

- Sơn sấy (Acryllic/Melamine)

- Acrylic – nhiệt dẻo

Kết nối màng: không có vấn đề Kết nối màng: không có vấn đề Nhạy cảm với dung môi – trương nỡ Nhạy cảm với dung môi – trương nỡ Kết nối màng – không có vấn đề Khô màng – không có vấn đề

Kết nối màng – không có vấn đề Nhạy cảm với dung môi – trương nỡ

2.2 Bột màu:

- Trắng: TiO2 Rutile

- Đen: Carbon Black (Furnace channel)

- Dương: Phthalocyanine, Indanthrone, KaliFerocyanide

- Lá cây: Phthalocyanine,

- Nhũ bạc (Al): mịn, trung bình, thô

- Vàng: Flavanthrone, Tetraclorisoindoline, Azomethine, Hydrate

Iron Oxide III

- Đỏ: Fe2O3, Molybdated LeadChromate, NaphtolAS, Perylen Quinacridone

MỘT SỐ CÔNG THỨC TIÊU BIỂU CỦA HỆ THỐNG SƠN LÓT CHỐNG RĨ, SƠN ĐỆM, SƠN PHỦ XE Ô TÔ

STT Hạng mục nguyên liệu

Sơn lót Epoxy 2 tp, kẽm (zinc –

Sơn đệm, nhiệt rắn (150 –

Sơn phủ Acrylic nhiệt rắn

Dầu bóng phủ PU – 2Tp

Dầu bóng NC cho plastic (% TL)