- Polydimetyl siloxan: CH 3 CH
CHƯƠNG 2 THỰC NGHIỆM
2.2.1. Phương pháp chế tạo sơn
Dựa vào quy trình công nghệ chế tạo sơn thông thường, quy trình công nghệ chế tạo sơn chịu nhiệt cho động cơ CT-18 với khối lượng 2-3 kg/mẻ được thực hiện theo các bước như sau:
Các thành phần trong đơn nghiên cứu sơn chịu nhiệt được kiểm tra đạt yêu cầu về chỉ tiêu nguyên liệu (riêng bột màu, chất độn và phụ gia còn được sấy khô, kiểm tra đạt hàm ẩm cho phép), sau đó được cân định lượng một lượng vừa đủ theo tỷ lệ trong đơn nghiên cứu. Thành phần bột màu, chất độn và phụ gia được phân tán trong nhựa silicon bằng phương pháp khuấy cơ học ở tốc độ 1000 vòng/ phút trong 02 giờ. Hỗn hợp sau đó được ngâm ủ trong 24 giờ trước khi được đưa vào máy nghiền hạt ngọc để phân tán đều các hạt chất độn, bột màu và phụ gia vào trong sơn với khối lượng 1-2 kg/mẻ. Tiếp theo đưa hỗn hợp này đi nghiền trộn với máy nghiền hạt ngọc trong 8 giờ, thu được sản phẩm cuối cùng. Sản phẩm được kiểm tra, lọc và bao gói, ghi nhãn, bảo quản, sau đó được sử dụng để phun lên các tấm mẫu tiêu chuẩn (theo TCVN 5670-2007) để đi đánh giá các tắnh chất cơ lý của màng sơn như độ bền uốn, độ bền va đập, độ bám dắnh,... và phun lên bề mặt tấm thép (được cắt từ vỏ động cơ CT-18) để đánh giá khả năng chịu nhiệt của màng sơn. Đối với các loại phụ gia nano sử dụng trong đơn nghiên cứu, trước khi khuấy
44
phân tán trong nhựa, chúng được phân tán đều trong dung môi sử dụng là xylen bằng phương pháp khuấy cơ học với tốc độ 3000 Ờ 3500 vòng/ phút trong 2 giờ, sau đó rung siêu âm trong thời gian 30 phút.
Chất tạo màng Bột màu Phụ gia Dung môi Trộn, ngâm ủ Nghiền mịn Pha chỉnh Lọc KCS Chất tạo màng Dung môi, chất pha loãng
Hình 2.4. Sơ đồ quá trình công nghệ chế tạo sơn * Định lượng nguyên liệu
Nguyên liệu được định lượng theo đơn chế tạo.
* Trộn, ngâm ủ
Công đoạn này có tác dụng trộn sơ bộ các thành phần của hỗn hợp sơn, chất tạo màng bao đều trên bề mặt của các hạt phụ gia, bột màu. Bột màu, bột độn và các chất rắn khác bị không khắ ẩm hấp phụ lên trên bề mặt. Để thay thế sự hấp phụ này bằng chất tạo màng cần phải có sự khuấy trộn và ngâm ủ với một thời gian nhất định. Sự thấm ướt pha rắn xảy ra cả ở bên trong và bên ngoài hạt chất rắn. Nó phụ thuộc vào sức căng bề mặt của chất rắn và chất tạo màng, độ nhớt dung dịch, tốc độ khuấy trộn, thời gian thấm ướt. Mỗi loại chất rắn cần có thời gian ngâm ủ nhất định để quá trình thấm ướt xảy ra hoàn toàn. Tùy thuộc vào các loại bột màu khác nhau mà thời gian ngâm ủ kéo dài từ 2 đến 12 giờ. Đối với các nghiên cứu trong luận án, hỗn hợp được ngâm ủ ắt nhất từ 6 đến 8 giờ trước khi được chuyển sang công đoạn tiếp theo.
* Nghiền mịn
Sau quá trình thấm ướt, các hạt bột màu và pha rắn khác bị kết tụ lại với nhau. Để đạt được những tắnh năng ưu việt nhất của bột màu và pha rắn khác, nhất thiết phải tách chúng ra thành những hạt riêng lẻ. Quá trình nghiền là dùng lực tác động lên các hạt bột màu để phá vỡ lực liên kết giữa các hạt, khi đó các hạt sẽ tách
ra khỏi nhau. Độ mịn của dung dịch sơn phụ thuộc vào quá trình nghiền, nếu thời gian (hoặc số lượt) nghiền chưa đủ, các hạt bột màu, pha rắn khác vẫn bị kết tụ vào với nhau, khi đó sơn không đạt được độ mịn và màu sắc mong muốn.
Nghiền mịn là công đoạn quan trọng quyết định nhiều đến chất lượng của sơn. Trong công đoạn này cần nghiên cứu lựa chọn thiết bị nghiền và chế độ nghiền phù hợp để sản phẩm sơn đạt độ mịn theo yêu cầu. Các thiết bị thông dụng là máy nghiền hạt ngọc, máy nghiền bi thùng, máy cán nhiều trục (hiện nay ắt dùng) và các loại máy khác. Tùy theo yêu cầu kỹ thuật của từng loại sơn, người ta lựa chọn sử dụng máy nghiền tương ứng cho hiệu quả. Thời gian nghiền tùy chủng loại sơn và thiết bị nghiền. Sau khi nghiền đạt độ mịn, chuyển sang bể pha chỉnh.
* Pha chỉnh
Hỗn hợp sau khi nghiền xong, được đưa vào bể pha chỉnh khuấy đều bằng máy khuấy đĩa. Sau đó tiếp tục bổ sung chất tạo màng, dung môi, chất pha loãng (việc điều chỉnh màu sắc của sơn được thực hiện trước trong phòng thắ nghiệm khi chế thử mẻ nhỏ để thiết lập được đơn pha chế) để đảm bảo chất lượng cuối cùng của màng sơn. Công đoạn này thường thực hiện với việc khuấy trộn trong 6 giờ. Điều chỉnh độ nhớt của sơn cho phù hợp theo yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm. Sau đó lấy mẫu sơn đi kiểm tra chất lượng.
* Lọc
Sau khi pha chỉnh, sơn được lọc bằng lưới 100 lỗ/mm2 để loại hết các hạt thô hoặc bụi bẩn ở trong sơn, sau đó chuyển sơn sang công đoạn kiểm tra.
* Kiểm tra chất lượng sản phẩm
Sơn được lấy mẫu để kiểm tra các chỉ tiêu kỹ thuật của sơn theo tiêu chuẩn hay điều kiện kỹ thuật. Khi đạt, chuyển sang công đoạn đóng hộp Ờ ghi nhãn.
* Đóng hộp - ghi nhãn
Đóng hộp theo tiêu chuẩn Việt Nam và theo yêu cầu của người sử dụng. Các hộp chứa phải sạch, không bụi, rỉ và phải đủ độ vững chắc để bảo đảm trong quá trình bảo quản cũng như vận chuyển. Ghi nhãn theo yêu cầu của TCVN 2090-1993 Ờ Sơn: Phương pháp lấy mẫu, bao gói, ghi nhãn, vận chuyển và bảo quản.
* Bảo quản, vận chuyển
Mỗi loại sơn cần được bảo quản, vận chuyển ở điều kiện nhất định. Các yêu cầu về điều kiện bảo quản, vận chuyển cần theo tuân thủ tiêu chuẩn hay điều kiện
46
kỹ thuật cho loại sơn đó, tuân thủ TCVN 2090-1993 Sơn. Phương pháp lấy mẫu, bao gói, ghi nhãn, vận chuyển và bảo quản. Chỉ dẫn cụ thể cần được ghi trên nhãn ở thùng vận chuyển.
Nhìn chung, các loại sơn cần được bảo quản trong các kho thoáng, có mái che. Nhiệt độ bảo quản phù hợp với từng loại sơn. Tuỳ loại thùng chứa sơn mà các thùng có thể xếp trên giá, xếp chồng. Kho không được chứa các axit, kiềm, các chất oxy hoá, cách xa các nguồn nhiệt. Kho phải có hệ thống phòng cháy, chữa cháy theo đúng tiêu chuẩn, có nội quy xuất, nhập, được theo dõi, bảo vệ chặt chẽ.