Giao trình công nghệ sản xuất sơn

Sơn chất phủ bề mặt Muc luc Sơn chất phủ bề mặt Tổng quan: 1.1 Lịch sử phát triển[1]: Người nguyên thủy tạo sơn lần vào khoảng 25.000 năm trước.Họ lấy cảm hứng từ việc tạo hình thành tường đá hang động để phác thảo tơ màu hình dạng lồi động vật bị săn bắn.Phân tích hóa học tranh hang động phát Altamira (Tây Ban Nha) Lascaux (Pháp) cho thấy chất màu sử dụng dựa sắt mangan oxit Ba màu sắc tìm thấy hầu hết tranh hang động, cụ thể đen, đỏ vàng Các màu có xuất phát từ gỗ bị cháy, cacbonat sắt màu vàng đá phấn.Tuyệt nhiên, không tìm thấy xuất chất màu trắng (sắc tố phổ biến sử dụng ngày nay) Những chất màuđã nghiền thành bột mịn trộn với nước, tủy xương, mỡ động vật, lòng trắng trứng, hoặcđường thực vật để tạo thành loại sơn.Những loại sơn có độ bền giúp cho sơn bám lại tường Người Ai Cập phát triển nghệ thuật sơn đáng kể khoảng thời gian khoảng năm 3000-600 BC với đa dạng Bên cạnh người La Mã người Hy Lạp tìm cách để phát triển sơn.( paint and surface coating ).Thuật ngữ “sơn” “lớp phủ bề mặt” thường hốn đổi cho nhau.Bề mặt lớp phủ mơ tả tổng quát phủ vật liệu thành lớp mỏng bề mặt Cuộc cách mạng cơng nghiệp sơn mở hướng tích cực nhằm phục vụ cho nhu cầu phát triển xã hội Cuộc cách mạng kỹ thuật giới tác động thúc đẩy phát triển ngành công nghiệp sơn từ kỷ 18,nguyên liệu chế tạo sơn chủ yếu từ loại dầu thiên nhiên bột màu vô chất lượng thấp nên chất lượng sơn chưa cao Ngành cơng nghiệp sơn phát triển nhảy vọt xuất thị trường loại nhựa tổng hợp tạo màng sơn với loại bột màu hữu chất lượng cao xuất sản phẩm bột màu trắng đioxit titan (TiO2) loại bột màu chủ đạo, phản ánh phát triển công nghiệp sơn màu Các mốc phát triển công nghiệp sơn (được khởi đầu từ kỷ 20 đến cuối kỷ 20) phản ánh sau: Bảng 1.1 Các loại sơn phát triển theo thời gian Thời gian (năm) 1923 1924 1928 1930 1933 1934 1936 Phát triển nhựa nhựa Nitrocellulose, alkyd Bột màu TiO2 Nhựa Phenol tan dầu béo Nhựa Amino Urea Formaldehyde Nhựa Vinyl Clorua đồng trùng hợp Nhựa nhũ tương gốc dầu Nhựa Acrylic nhiệt rắn Sơn chất phủ bề mặt 1937 1939 1944 1947 1950 1955 1958 1960 1962 1963 Nhựa Polyurethan Nhựa Amino melamin Formaldehyde Sơn gốc Silicone Nhựa Epoxy Nhựa PVA Acrylic laquer Sơn bột tĩnh điện Sơn xe gốc Acrylic laquer Sơn công nghiệp gốc nước Sơn điện di kiểu Anode Sơn đóng rắn tia EB UV Ở Việt Nam, cha ông ta từ gần 400 năm trước biết dùng sơn ta từ sơn mọc tự nhiên chế biến thành sơn trang trí bảo vệ cho chất lượng gỗ tượng thờ, hoành phi câu đối Lớp sơn bảo vệ chất lượng không thay đổi sau hàng trăm năm sử dụng, đến coi nguyên liệu chất lượng cao dùng cho ngành tranh sơn mài ưa chuộng nước số loại dầu béo như: dầu chẩu dầu lai nhựa thông từ thông ba mọc tự nhiên Việt Nam Thách thức ngành công nghiệp sơn tương lai phải tìm giải pháp cân bên sức ép chi phí lượng, nguyên liệu đáp ứng quy định luật an tồn mơi trường phủ với bên yêu cầu thị trường chất sơn phải hoàn hảo với giá tốt Các thách thức tạo nhiều hội cho ngành sơn công nghiệp giới nghiên cứu triển khai giải pháp công nghệ mới, nguyên liệu sản phẩm chắn tác động tích cực phát triển ngành công nghiệp này[2] 1.2 Ứng dụng: Bảo vệ bề mặt cấu trúc bên vật liệu phủ, bảo vệ vật liệu tránh tác động xấu từ mội trường oxi hóa, ẩm , vi sinh vật tồn sẵn môi trường phương tiện vận tải biển đòi hỏi sơn phải kháng nấm mốc, chống hà, có khả phát quang bóng tối , kháng loại hóa chất , cách nhiệt ,…… Về mặt thẩm mĩ, đa dạng màu sắc sơn đáp ứng ý thích người việc trang trí nhà cửa, đồ nội thất ,các vật dụng cần thiết gia đình,thiết bị Yếu tố thiết yếu khác màng phủ phải đảm bảo sức khỏe người sử dụng , thân thiện với môi trường Sơn chất phủ bề mặt Hình 2.1 Hình ảnh khái quát thành phần lớp phủ cách hình thành màng sơn [3] Các thành phần sơn 2.1 Binder and polymer: 2.1.1 Polymer tự nhiên [39] Ban đầu polymer tự nhiên sử dụng chất phủ bề mặt dựa loại dầu tự nhiên, gơm, nhựa,có tính đàn hồi kết hợp với Các loại dầu chất béo trung tính tìm thấy tự nhiên sử dụng đáng kể alkyds dầu sử dụng mức độ thấp sản phẩm acid béo biến tính este, nhựa epoxy Việc sử dụng khác sản phẩm tự nhiên giảm lượng nhỏ, phần hạn chế điều kiện sẵn có, số loại nhựa tự nhiên sử dụng thành phần nhựa dầu Hình 2.1.1.2 Sản xuất dầu cọ [54] Sơn chất phủ bề mặt Các sản phẩm tự nhiên biền tính từ xen-lu-lơ, ta nói đến chất 'nitrocellulose', chất kết dính lớn thường sử dụng Nitrocellulose, xác cellulose nitrat, thu cách nitrat cellulose cách cẩn thận theo điều kiện quy định, đồng thời kiểm soát số lượng giảm cấp chuỗi mức độ nitrat hóa nhóm hydroxyl cellulose Phản ứng nitrat hóa Este cellulose thực hiện, cellulose ester hỗn hợp butyrate acetate sử dụng phụ gia nhựa, đặc biệt sơn acrylic Các dẫn xuất Cellulose hydroxy ethyl cellulose muối carboxy methyl cellulose tìm thấy sử dụng chất keo bảo vệ phản ứng trùng hợp nhũ tương monome nhóm vinyl Hình.2.1.1.2 Phản ứng nitrat hóa cellulose [40] 2.1.2 Dầu axit béo [41] Dầu axit béo có nguồn gốc từ thực vật đóng vai trò quan trọng bề mặt lớp phủ ngày hơm tính sẵn có nguồn tài nguyên tái tạo Loại dầu este glycerol hỗn hợp chuỗi dài (thường CIS) monocarboxylic axit gọi axit béo, loại dầu chưa tinh chế chứa axit béo tự do, lecithin thành phần khác Các loại dầu hữu ích lớp phủ bao gồm dầu hạt lanh, dầu đậu nành đậu, dầu dừa, Nhiều quốc gia tìm thấy số ứng dụng cho loại dầu địa.Khi lien kết hóa học vào nhựa, dầu đóng góp vai trò linh hoạt, với loại dầu, liên kết oxy hóa tiềm năng, mối quan hệ thích hợp khai thác sơn.Cần phải nói thêm tìm kiếm giải pháp thay tổng hợp cho loại dầu thơ, có allyl ete tìm thấy tiếp cận, sở hữu tính chất tương tự hữu ích Dầu phân loại sấy khô, bán khô, không làm khô, điều có liên quan đến tính chất dầu chưa biến tính, tùy thuộc vào trạng thái riêng nó, có khả oxy hóa khâu mạng Việc có liên quan trực tiếp liên quan đến nồng độ axit béo khác chứa cấu trúc dầu Sơn chất phủ bề mặt Hình 2.1.2 Cấu trúc dầu tự nhiên [42] Bảng 2.1.2Thành phần dầu sử dụng chất phủ bề mặt [43] 2.1.3 Oleoresinous media [44] Nhựa dầu sản xuất cách nung nóng hai loại dầu tự nhiên số loại dầu tổng hợp lại với Trong q trình này, nhựa hòa tan phân tán phần dầu nhựa Sơn chất phủ bề mặt Hình 2.1.3 Oleoresinous Synthetic Fiber Vamished Silk [45] Nhựa dầu loại sản phẩm sử dụng ngành cơng nghiệp sơn phủ Quy trình sản xuất bao gồm nung nóng loại nhựa với sản phẩm trở nên rõ ràng (có thể thử nghiệm cách làm lạnh mẫu vật liệu lạnh) đạt yêu cầu độ nhớt Nhiệt độ thường sử dụng để liên kết xảy khoảng 240°C cao hơn, hiệu suất tốt thường thu nhựa thực gần điểm gel hóa Phản ứng gần điểm kết thúc thực nhanh chóng.Sau đạt điểm kết thúc sản phẩm làm lạnh Nhựa dầu tiếp tục sử dụng cho số ứng dụng, có cạnh tranh nhựa alkyds nhựa tổng hợp khác với công dụng khác đa dạng Nhựa dầu có lợi lĩnh vực sơn vecni, sơn mài, sơn lót, sơn tĩnh diện sơn tàu lại sử dụng mực in 2.1.4 Alkyl resins [46] Alkyl resins ứng dụng loại polyme tổng hợp bề mặt cơng nghệ lớp phủ, thành cơng việc kết hợp hai hay nhiều loại dầu có nguồn gốc từ axit béo thành cấu trúc polymer polyester Hình 3.1.4.1 Sự hình thành monoglycerride [47] Lợi ích việc kết hợp tăng cường tính chất học, tăng tốc độ làm khô độ bền lớp phủ Dầu alkyd dài, tùy chọn pha trộn với alkyds khác để tăng độ dai thay Sơn chất phủ bề mặt đổi độ RHE- ology, alkyl resins nhựa sử dụng dung môi lớp phủ Ứng dụng gần mở rộng thành chất có độ rắn cao sử dụng dạng nhũ tương.Để sản xuất sản phẩm thân thiện với môi trường Dầu alkyds ngắn sử dụng ngành cơng nghiệp nói chung, chúng kết hợp với nhựa melamine, nhựa formaldehyde Dưới trình tổng hợp polymer glycerol alkyl Hình 2.1.4.2 Sự hình thành polymer glycerol alkyd [48] 2.1.5 Polyester resins [49] Trong hóa học, nhựa polyester bao gồm polyeste bão hòa, polyester khơng bão hòa, alkyd Các polyeste khơng bão hòa có chứa nhóm vinyl chưa bão hòa, mà thường nhựa maleic có chứa phần tồn monomer vinyl acrylic Nhựa Polyester thường tổng hợp phản ứng di-hydrid polyhydrid rượu di-acids tri-acids anhydrit, pha lỗng với dung mơi bình thường Phần lớn áp dụng cho polyester bão hòa chưa bão hòa.Việc sử dụng mono acids không bị loại trừ từ định nghĩa polyester Đó thuận lợi để gọi polyester có chứa nhóm lauric stearic acid alkyd, polyeste có chứa chuỗi ngắn axit béo, bao gồm trọng lượng phân tử thấp nhánh tổng hợp axit béo, axit thơm mono bản, chẳng hạn axit benzoic Sơn chất phủ bề mặt Hình 2.1.5.1 Nhựa polyester [50] Polyeste hình thành trọng lượng phân tử thấp để sử dụng chất rắn có kết cấu cao, trọng lượng phân tử cao hơn, hai nhóm hydroxy acid chức Kể từ họ loại trừ dầu rẻ thành phần acid béo alkyd để bình thường chất loại đắt tiền hơn, nhiều nỗ lực để tạo nguyên liệu nhằm khai thác hiệu suất cao có khả xảy ra, nỗ lực cho phát triển nguyên liệu mới, Cuối polyester tạo thành có ứng dụng cao Trong việc lựa chọn polyester mới, có ba yếu tố ảnh hưởng đến độ bền.Cả hai yếu tố khơng gian nhóm chức lân cận 'anchimeric' hiệu ứng ảnh hưởng đến sức đề kháng thủy phân [SI Các vắng mặt nguyên tử hydro vào phiên beta nguyên tử cacbon nhóm hydroxyl nhóm tiếp theo; ester yếu tố xác định sức đề kháng liên kết este với phá vỡ ảnh hưởng nhiệt xạ Những yêu cầu đáp ứng polyols 1,4-cyclohexane dimethanol (CHDM) 2,2,4-trimethyl-1, - pentane diol (TMPD), nơi lượng hydro beta giảm bị cản trở, vật liệu trimethylol propane (TMP), neopentyl glycol (NPG), hydroxy hydroxypivalyl pivalate (HPHP), 2-butyl-2-etyl propan diol (BEPD) (Hình 2.1.5.2) Sơn chất phủ bề mặt Hình 2.1.5.2 Cấu trúc điển hình polyol vị trí beta cản trở đến nhóm OH [51] 2.1.6 Acrylic polymers [52] Polyme acrylic sử dụng rộng rãi tính chất tuyệt vời nó, tính kháng hóa chất kháng thời tiết Acrylic từ chung để polymer có chứa este acrylat methacrylate cấu trúc chúng với nhóm vinyl hợp chất khơng bão hòa Cả hai hệ thống nhựa nhiệt dẻo nhựa nhiệt rắn hình thành bao gồm monome có nhóm chức để cung cấp cho phản ứng khâu mạng cấu trúc polymer ban đầu Vinyl / acrylic có khả năngtrùng hợp đặc biệt linh hoạt, khả rộng ngưng tụ trùng hợp, kiểm soát cấu trúc polymer việc đưa tính đặc biệt, ví dụ, cách sử dụng giai đoạn thay đổi sau hình thành ban đầu 10 Sơn chất phủ bề mặt Ngồi ra, với dung mơi có độc tính thấp, mùi khơng thể chấp nhận hai môi trường làm việc vùng lân cận nhà máy sản xuất người sử dụng Hình 4.5.2 Hoạt động nhà máy ảnh hưởng đến môi trường xung quanh [65] Như đề cập trước đó, dung mơi thải vào bầu khí kiểm sốt cách sử dụng buồng đốt hai lần hệ thống khai thác tái chế Các nghiên cứu độc tính dung mơi (như với hợp chất hóa học) bao gồm thủ tục kiểm tra tiêu chuẩn, thử nghiệm động vật Dữ liệu thu thập nhiều năm qua, ảnh hưởng mà người lao động phải chịu tiếp xúc vơi hóa chất q trình làm việc.Những liệu liên tục sửa đổi có thêm thơng tin, sử dụng để xác định điều kiện mà người cơng nhân làm việc Các giới hạn phổ biến áp dụng vào nồng độ dung mơi khí ngưỡng giới hạn giá trị(TLV) Điều thường áp dụng thời gian trung bình,các giá trị thời gian mà cá nhân tiếp xúc trình làm việc mình.Vì TLV cho nồng độ trung bình (ppm), nồng độ khơng nên vượt ngày làm việc.Quá trình tiếp xúc nồng độ trung bìnhthì khơng đủ để gây nguy hiểm đếnsức khỏe 34 Sơn chất phủ bề mặt Tính chất lý lớp phủ[15]: 5.1 Tính chất đàn hồi polymer: Tính chất độ nhớt phản ánh kết hợp độ nhớt phản ứng đàn hồi bị tác động ứng suất học Tính chất độ nhớt định hiệu hoạt động sản phẩm ngành công nghiệp đánh giá phương pháp gia công giai đoạn sản xuất Để kiểm tra tính chất đàn hồi polymer dựa vào thơng số như: nhiệt độ, áp suất, thời gian, thành phần cấu tạo polymer, trọng lượng phân tử, cấu trúc polymer, tương tác chất hóa dẻo hỗn hợp chất khác Nếu nhiệt độ mẫutănglên, phân tử polymertái xếp (dolực tịnh tiến, quay dao động phân tử polymer) Nhiệt độđược nâng lênmẫu chuyển từ trạng thái thủy tinhquatrạng thái đàn hồicao su(đặc biệt phân tử polymerđược liên kết bởicácliên kết hóa học(khâu mạng) rồiquatrạng thái chảy nhớt Sự dễ dàng haykhó khăn việc tái xếp lạiphụ thuộc vàosự linh động mạch phân tửpolymer, polymer có mạch phân tử linh hoạtnhưpolyisobutylenesẽ xếp lạimộtcáchdễdànghơn so với mạch polymercứngvớinhánhcồng kềnhhoặc cấu trúcvòngtrong mạch phụ hoặcmạch polystyrene,celluloses Sắpxếp bình thường củacácmạch polymertrong cấu trúc tinhthể,cũng nhưsự diệncủa lực phân tửdoliên kết hydro, tương tác ion, làm cho Tg polymer cao Đối với polymer cótrọnglượngphân tử thấp, chẳng hạn nhưcác chất hóa dẻohoặc có mạch nhánhcồng kềnhlinh hoạt (nhưtrongmetacrylate alkyl), làm tăng thể tíchgiữa phân tửpolymer, làm cho việc tái xếp cấu trúcdễ dàng hơnvàgiảmTg Ngồira,trọng lượng phân tửpolymerđóngmột vai tròquantrọngtrong việc xác địnhTg.Các mạchpolymer dài, mạch dễ cuộn rối, vàTg cao Đối vớihầu hếtcácpolymeTgkhông tăngnhiềukhitrọng lượng phân tử 20.000 Nhiều Lớp phủpolymeđược tạo có trọng lượng phân tử từ 5000đến 20000để đạt đượcdung dịchcó độ nhớt thấpphùhợpcho q trìnhứngdụngtối ưu, dođó, tăngTg, làm khôlớp phủ hoặckhâu mạng làquantrọngđốivớihiệu lớp phủ 5.2 Tính chất học lớp phủ polymer: Trong thuộc tínhcơ củapolyme,hai loạigãychínhđượcxem xét,cụ thể biến dạng dẻo(chảy), biến dạng giòn (nứt) Hình 5.2(a) và(b) cho thấy đồ thị ứng suất biến dạng lý tưởng cho hai loại biến dạng 35 Sơn chất phủ bề mặt Hình 5.2 Đồ thị ứng xuất cho biến dạng lý tưởng biến dạng giòn biến dạng dẻo Nếu lựctác động vàomẫu thời gianđủ ngắn, sau cóđủ thời giancho biến dạngnhớtdiễn ra,tức chocác phân tử polymer thời gianđểdichuyểntương nhauvà đạt vị trí cân Dođó, polymer phảnứnggiống mộtkínhđàn hồi(Hình 5.2(a)), lực tác độngkhơngvượt qmột giới hạn định, tượng giòn đứt gãy khơng diễn Về ngun tắc,có thểđể tính tốngiới hạn này(độ giòn)từ mộtkiến thức vềđộ bền liên kết lực phân tử thực tế,giá trịyêu cầucủacườngđộthấp so vớilý thuyết Điều thườngdoxuất bất thườngcấutrúctrong mẫu, điểm phải chịu tác động lực cục bộ.Cấu trúc bất thườnglà xuất khe vàvết nứthoặc vật liệubị giảm cấp Tuy nhiên, có đủ thời giancho phépvàsự biến dạngđộ nhớtdiễn ra, sau ứng suấttruyền quađiểmlớn (ứng suất chảytrướckhi gãy,nhưkêt quảmẫupolymer chảy vàbiến dạngtrước khiđứt gãycuối cùngxảy ra) Đây loạigãyđược gọilàgãydẻo Một số phương pháp đo tính chất lý màng sơn: 6.1 Đo độ chày, xước màng[16] 36 Sơn chất phủ bề mặt Hình 6.1.1.Hình ảnh phương pháp đo chày, xước Thử nghiệm đo chày, xước tiêu chí để đánh giá kết dính màng sơn Thử nghiệm diễn giống thử nghiệm đo độ cứng, tạo ứng suất giao diện bề mặt lớp phủ Nếu lực liên kết bề mặt lớp phủ lớn khả bám dính lớp phủ lên màng cao Một viên kim cương đặt nghiêng đầu đầu dò (10 đến 60N) vạch lên bề mặt lớp phủ, mẫu di dời bên đầu dò, lực tác dụng tăng dần xuất bong tróc vết rách bề mặt lớp phủ( kích cỡ mẫu để thử nghiệm 25mm x 15mm) Trong trình thử nghiệm, tác động vào sâu bên lớp phủ đầu dò vị trí đầu dò ghi lại Thay đổi đáng kể tốc độ đầu dò, lực tác động vào hình dạng indenter ảnh hưởng đến kết thử nghiệm 6.2 Đo độ dẻo màng sơn[17]: Thử nghiệm uốn cong kim loại tráng lớp sơn mỏng lên bề mặt, thử nghiệm để tìm nứt gãy lớp phủ Quan trọng kiểm soát nhiệt độ tốc độ uốn Vết nứt máy phát thông qua máy dò phát âm cho độ xác cao quan sát mắt 6.3 Đo va đập[21]: Hình 6.3.1 Phương pháp đo độ va đập Thử nghiệm kiểm tra độ va đập sơn lớp phủ lên bề mặt ASTM D2794 Khi lớp phủ ( vecni, sơn) chịu tác động trình sản xuất chịu tác động từ trình sản xuất tác động từ bên Thử nghiệm ASTM D2794 cho thấy biến dạng màng bề mặt chất tác động lực Màng bị nứt gãy nhìn thấy rõ quan sát kính lúp, sử dụng máy dò Khi vết nứt nhìn thấy, thử nghiệm diễn nhiều lần giá trị xuất vết nứt Các mẫu làm thí nghiệm ngẫu nhiên có điều kiện 37 Sơn chất phủ bề mặt Hình 6.3.2.Vết nứt xuất bề mặt lớp phủ 6.4 Đo độ cứng màng sơn[22]: Thử nghiệm ASTM D3363, lớp phủ tráng lên chất nền, có vật nhọn đè lên màng sơn góc 450 đẩy 6.5mm Hình 6.4.1.Một số đầu dò thử nghiệm ASTM D3363[37] Thử nghiệm ASTM D1474 baogồmviệc xác địnhđộ cứng cho vật liệu hữu cơnhư sơnkhô, sơn lớp sơn màu vàsơn mài, áp dụng chomột bề mặtphẳngcứng , ví dụ, kim loại thủy tinh Thử nghiệm độ cứngbao gồmmộttải trọng, indenterKnoop, vàkính hiển vi IndenterKnooplàmột viên kim cươnghình chópvàcungcấpcácgiátrịđộcứngvềsốđộ cứngKnoop(KHN).Tải trọng25gtác động lên bề mặt lớp phủ 18s , sauthời gian đóindenterđược lấy từlớp phủvàchiều dài củađường chéodàicònlạitrong lớp phủđược đovà chuyển đổiquaphépđoKHN 38 Sơn chất phủ bề mặt Hình 6.4.2.Máy đo độ cứng Rockwell[38] Ảnh hưởng thời tiết hiệu suất thực lớp phủ xe hơi: 7.1 Giới thiệu sơ lược ảnh hưởng thời tiết lên lớp phủ: Độ bền lớp sơn phủ xe mối quan tâm hàng đầu nhà sản xuất người tiêu dùng Thời tiết ln có ảnh hưởng định lên độ bền lớp phủ, làm thay đổi tính chất lớp phủ Những lớp phủ khác có khả chịu đựng thời tiết khác thay đổi thành phần hóa học trì tính chất học lớp phủ Năng lượng đứt gãy thước đo độ giòn lớp phủ sai hỏng xuất lớp phủ Năng lượng đứt gãy lớp phủ làm phụ thuộc vào thành phần hóa học, chất phụ gia thêm vào điều kiện thời tiết 39 Sơn chất phủ bề mặt 7.2 Kết khảo sát ảnh hưởng thời tiết lên số lớp phủ tự làm sạch: 7.2.1.Đo lượng đứt gãy: Hình 7.2.1.1 Giá trị đo độ bền đứt gãy lớp phủ Năng lượng đứt gãy lớp phủ thể đồ thị Nhận thấy lớp phủ acrylic/melamine có độ bền cao (360J/m 2), lớp phủ epoxy/acid có lượng đứt gãy thấp (13J/m2) Hình 7.2.1.1 Trước có tác động thời tiết, độ kháng đứt gãy clearcoat khác nhiều 40 Sơn chất phủ bề mặt Hình 7.2.1.2 Ảnh hưởng thời tiết (q trình đốt nóng q lớn ánh sáng mặt trời) đến lượng đứt gãy loại lớp phủ acrylic/melamine Từ hình cho thấy lượng đứt gãy lớp phủ giảm nhiều sau overbaking 41 Sơn chất phủ bề mặt Hình 7.2.1.3 Thể lượng đứt gãy lớp phủ ba mẫu sơn lấy từ bảng trải chịu tác động thời tiết năm mẫu tương tự không bị tác động ánh sáng mặt trời Từ hình nhận thấy lớp phủ biệt lập không trải qua tác động thời tiết lớp phủ sơn hồn chỉnh khơng qua tác động thời tiết có lượng đứt gãy cao nhiều so với lớp sơn hoàn chỉnh trải qua tác động thời tiết năm Hình 7.2.1.4 Sự lan truyền vết nứt khác lớp phủ Trong hệ thống sơn xe hơi, lỗi dễ nhìn thấy vết nứt clearcoat tách bóc lớp Cả hai lỗi liên quan đến lan truyền vết nứt, trường hợp clearcoat vết nứt lan rộng sang hai bên lớp phủ xuống giao diện clearcoat chất nền, vết nứt lan truyền giao diện chất clearcoat dẫn đến kết tách bóc 42 Sơn chất phủ bề mặt Hình 7.2.1.5 (a) thể mối quan hệ ứng suất độ dày màng phủ tác động lực lan truyền vết nứt bề mặt.( b) thể mối quan hệ ứng suất độ dày màng phủ tác động lực tạo rãnh từ vết nứt Theo hình 7.2.1.5 tác động lực cố định, độ dày màng clearcoat nhỏ ứng suất màng lớn tác động lực lên màng clearcoat màng clearcoat dày lực tập trung phân tán màng clearcoat mà ảnh hưởng tới chất nền, màng clearcoat mỏng tác động lực lên màng lực phân bố xuống chất làm cho tách bóc màng clearcoat chất xảy 43 Sơn chất phủ bề mặt 7.2.2.Thảo luận: Thời tiết gây thay đổi thành phần hóa học lớp sơn, đặc biệt clearcoat từ thay đổi tính chất học lớp phủ, đánh giá thay đổi hóa học việc cần thiết để dự đoán ảnh hưởng thời tiết lên lớp phủ Không phải tất lớp phủ có phản ứng tương tự thay đổi thành phần hóa học, có tính chất học không đổi điều kiện thời tiết thay đổi Quá trình đốt nóng q mức làm cho lượng đứt gãy giảm bị overbaking (hình 2), ngồi Tg clearcoat tăng lên overbaking ứng suất dư sau trình khâu mạng Sự thay đổi thời tiết đột ngột dẫn đến ứng suất tăng clearcoat có khả giảm độ nhớt, trình khuếch tán nhiệt dẫn đến ứng suất tăng cường bề mặt clearcoat Những tác động làm tăng ứng suất clearcoat dẫn đến “ stress craking “ bảng sau thời gian tiếp xúc với thời tiết Thời tiết tác động nhiều vết nứt tách bóc lớn, kết việc tăng ứng suất lớn mà lớp phủ phải chịu, tác động lặp lặp lại làm giảm sức chịu đựng kim loại Hệ số giãn nở nhiệt tăng tác động thời tiết clearcoat có khả hút ẩm dẫn đến ứng suất tăng[19-20] Ứng suất tăng lượng đứt gãy giảm làm cho lớp phủ bền tác động lâu dài thời tiết 7.3 Kết luận: Sự tương tác cấu trúc hình học, tính chất vật liệu ứng suất có khả dẫn đến lỗi sơn ô tô Qua kết có từ báo, tác giả cho thấy ứng suất tăng lên theo thay đổi thời tiết lượng đứt gãy có xu hướng giảm dẫn đến vết nứt bề mặt tách bóc giao diện clearcoat chất Vết nứt học xác định thông qua độ dày màng, lượng đứt gãy ứng suất Cuối đứt gãy học ứng suất phải kết hợp đầy đủ với kến thức thay đổi hóc học suốt q trình tác động thời tiết để dự đốn thành cơng ảnh hưởng thời tiết đến hệ thống lớp phủ clearcoat/ lớp sơn Tài liệu tham khảo: [1] R LambournePaint composition and applications - a general introduction(A short history of paint) [2] Ngành sơn Việt Nam http://www.tuhaoviet.vn/index.php/vat-lieu-xay-dung/son-chat-chongtham/84-nganh-son-viet-nam#.UNuh76x-OcI [3]Composition of Coatings Originally published April 1966.H.E Ashton [4],[5],[6] PGS-TS Nguyễn Quang Huỳnh Công nghệ sản xuất sơn –vecni [7] R LambournePaint and Surface Coatings - Theory and Practice ( organic coating-silicone resins) [8] R LambournePaint and Surface Coatings - Theory and Practice ( organic coating- high solid coating) 44 Sơn chất phủ bề mặt [9], [32]R LambournePaint and Surface Coatings - Theory and Practice ( organic coating) Orient Co.,Ltd in Vietnam Sơn hệ nước http://oct.vn/vn/detail/news/-son-he nuoc/1075#ixzz295WwGqBi [10] R LambournePaint and Surface Coatings - Theory and Practice- Pigments for paint A G Abel* PGS-TS Nguyễn Quang Huỳnh Công nghệ sản xuất sơn –vecni [11]R LambournePaint and Surface Coatings - Theory and Practice Pigments for paint A G Abel* (Definition) [12] PGS-TS Nguyễn Quang Huỳnh - Công nghệ sản xuất sơn –vecni [13] Lankem® Expertise in surfactant technology- pigment dispersion R LambournePaint and Surface Coatings - Theory and Practice- Pigments for paint A G Abel* [14], [15], [17] R LambournePaint and Surface Coatings - Theory and Practice - Mechanical properties of paints and coatings T A Strivens [16] Mechanical Testing and Evaluation,” Volume 8, ASM Handbook, 2000 Maxwell, A.S., “Review of Test Methods for Coatings Adhesion,” NPL Report MATC(A)49, 2000 [18] The effects of weathering on the mechanical performance of automotive paint systems M.E Nichols*, J.L Gerlock, C.A Smith, C.A Darr [19-20] L.C.E Struik, Physical Aging in Amorphous Polymers and Other Materials, Elsevier, Amsterdam, 1978 D.Y Perera, P Schutyser, Proc 22nd FATIPEC Congress, Budapest, 1994 [21]Impact test http://www.hartfordfinishing.com/html/Quality_Impact_Test.html http://www.trl.com/services/materialstesting/paint_impact.html [22] http://www.trl.com/services/materialstesting/paint_hardness.html [23]Gạch nhựa vinyl http://vungtau.jaovat.com/gach-nhua-vinyl-mang-lai-su-am-cung-cho-ngoi-nha-c-a-ban-iid84203326 [24] elastomer roof coating http://www.fixallroofs.com/roof_coatings/elastomeric_roof_coatings.html [25] Dispersion http://uniqchem.com/?page_id=409 [26] The Complete Technology Book on Plastic Films, HDPE and Thermoset Plastics Author: NIIR Board of Consultants & Engineers [27] Nhựa phenol formaldehyde http://www.ua.all.biz/vi/nhua-phenol-formaldehyde-g271152 [28] Phân loại ván MDF http://vanmdfgialai.blogspot.com/ [29] Sơn phủ silicon 45 Sơn chất phủ bề mặt http://www.thibidiphanan.com/modules.php? name=Shoping&op=display_product&pid=1513&newlang=vietnamese [30]Lớp Vecni Phủ Mờ Trong Suốt http://www.floorcoating-ktp.com/productdetail/38 [31]Paint, coating, solvent Editor Dieter Stoye, Werner Freitag [33]http://www.hoahocngaynay.com/fr/hoa-hoc-hien-dai/vat-lieu-nano/313-nano-titan-vat-lieucan-quan-tam.html [34]project924.co.uk [35],[36] Pigment and resins technology - Mechanisms of pigment dispersion Author(s): L Lin, (L Lin is at the Departmen [37] New Nano-Hardcoated Plastic Films From Tekra Offer Significant Advancements In Resistance http://www.aimcal.org/member-news/articles/id/465/new-nano-hardcoated-plastic-films-fromtekra-offer-significant-advancements-in-resistance.aspx [38]Dial rockwell hardness tester http://vietnamretail.vn/Product.aspx?id_pro=150 [39] [40] R Lambourne Paint and Surface Coatings - Theory and Practice - Mechanical properties of paints and coatings T A Strivens (Natural polymer) [41] [42] [43] R Lambourne Paint and Surface Coatings - Theory and Practice - Mechanical properties of paints and coatings T A Strivens ( Oils and fatty acids) [44] R Lambourne Paint and Surface Coatings - Theory and Practice - Mechanical properties of paints and coatings T A Strivens (Oleoresinous media) [45] http://www.kmle.co.kr/search.php?Search=oleoresinous&Page=6 [46] [47] [48] Paint and Surface Coatings - Theory and Practice (Alkyd resins) [49] [51] Paint and Surface Coatings - Theory and Practice (Polyester resins) [50] http://pcr.com.pk/cms/index.php?option=com_content&task=view&id=21&Itemid=38 [52]Paint and Surface Coatings - Theory and Practice (Acrylic polymer) [53] http://www.tradeindia.com/fp293519/Acrylic-Polymer.html 46 Sơn chất phủ bề mặt http://www.abagos.com/PASSATORE_static_humidifiers.php [54] http://www.petrotimes.vn/news/vn/xang-sinh-hoc-e5/phat-trien-ethanol-tu-chat-thai-dauco.html [55] [56] [57] Paint and Surface Coatings - Theory and Practice (Solvents, thinners, and diluents; Solvent power or solvency; Solvent power or solvency) [58] [59] Paint and Surface Coatings - Theory and Practice (Evaporation of solvents from coatings) [60] [61] Paint and Surface Coatings - Theory and Practice (Flashpoint) [62] Paint and Surface Coatings - Theory and Practice (Toxicity and environmental pollution) [63] Paint and Surface Coatings - Theory and Practice (Solvent effects on viscosity) [64] [65] Nguồn internet 47 Sơn chất phủ bề mặt 48 ... sáng so toàn hệ thống[14] 28 Sơn chất phủ bề mặt Sử dụng sơn vấn đề kinh tế: sơn phải có tính kháng hóa chất mức giá phù hợp, đồng thời vào trình sản xuất sơn ứng dụng sản phẩm để lựa chọn chất... Acrylic laquer Sơn công nghiệp gốc nước Sơn điện di kiểu Anode Sơn đóng rắn tia EB UV Ở Việt Nam, cha ông ta từ gần 400 năm trước biết dùng sơn ta từ sơn mọc tự nhiên chế biến thành sơn trang trí... màng sơn với loại bột màu hữu chất lượng cao xuất sản phẩm bột màu trắng đioxit titan (TiO2) loại bột màu chủ đạo, phản ánh phát triển công nghiệp sơn màu Các mốc phát triển công nghiệp sơn (được