Sơn được chế tạo ra đưa vào máy đóng thùng, theo các trọng lượng khác nhau, nhập kho, bán ngoài thị trường.
Nhựa dùng trong công nghiệp sơn sớm nhất là nhựa thiên nhiên, sau đó là nhựa nhân tạo (este tùng hương)
Nhựa tổng hợp dùng trong công nghiệp sơn, do chủng loại, do cấu tạo và quy cách khác với công nghiệp khác đang dùng cho nên không thể sử dụng trực tiếp mà phải tự sản xuất. Vì vậy chế tạo nhựa là một bộ phận quan trọng sản xuất sơn. Nhựa có rất nhiều chủng loại nên việc chế tạo nhựa chuyên dùng không ngừng mở rộng. Chế tạo nhựa chuyên dùng trong sơn không có giới hạn, khi cần chế tạo sơn đặc biệt thì có thể chế tạo thiết bị để sản xuất. Công nghiệp sơn thường dùng nhựa được chế tạo chuyên dùng, phổ biến nhất là nhựa este tùng hương, nhựa ankyl, nhựa phenolfomaldehyt, nhựa polieste, poliesteamin, nhựa acrylat…
a. Chế tạo nhựa este tùng hương:
Thành phần chủ yếu của tùng hương là acid, độ acid cao, không thể dùng trực tiếp trong sơn, sau khi biến thành loại este có thể dùng trong sơn. Chế tạo este tùng hương bằng phản ứng của tùng hương với các loại rượu. Nhựa este tùng hương oxi hóa là phản ứng của tùng hương với anhidric maleic trong rượu.
b. Chế tạo nhựa phenolfomaldehit
Nhựa phenolfomaldehit có 3 loại: nhựa phenolfomaldehit hòa tan trong rượu, nhựa phenolfomaldehit hòa tan trong dầu, nhựa phenolfomaldehit tùng hương. Phương pháp chế tạo hai loại trên cơ bản giống nhau.
Nhựa phenolfomaldehit được chế tạo bởi phenol phản ứng với fomaldehit trong dung dịch kiềm hoặc acid ở nhiệt độ thấp (70oC), lúc đó sẽ tạo thành nhựa phân tử lượng thấp, tiến hành phản ứng trong tháp gia nhiệt bằng hơi nước. Nguyên liệu đưa vào trong tháp, gia nhiệt tiến hành phản ứng, sau khi kết thúc, trung hòa, nhựa và nước phân ly, bỏ phần nước, rửa, sau khi gia nhiệt làm mất nước được thành phẩm. Sau đó hòa tan nhựa phenolfomaldehit trong dung môi rượu etylic hoặc dầu. Nhựa phenolfomaldehit sau khi mất nước thì cho tùng hương nóng chảy, tiếp theo este hóa bằng glyxerol được nhựa phenolfomaldehit tùng hương.
c. Chế tạo nhựa ankyl
Nhựa ankyl là loại nhựa được dùng nhiều nhất trong sơn. Nhựa ankyl có nhiều loại. Phản ứng hóa học chủ yếu để chế tạo nhựa ankyl và nhựa polyeste là phản ứng este hóa của acid và rượu.
Phương pháp chế tạo nhựa ankyl có hai loại: một loại là acid béo hoặc acid bậc một là nguyên liệu. Những acid này trược tiếp tiến hành phản ứng este hóa với rượu nhiều bậc và acid nhiều bậc, một loại khác dùng dầu thực vật làm nguyên liệu sau đó phản ứng với acid nhiều bậc, sinh thành nhựa.
Dùng dầu để chế tạo ankyl cần tiến hành phản ứng ở nhiệt độ cao (trên 200oC) trong môi trường tiếp xúc kiềm là PbO2, LiOH... Phản ứng tiến hành ở nhiệt độ 200-240oC. Nước sinh ra khi este hóa được bay hơi thải ra ngoài. Hiện nay công nghệ este hóa thường dùng là công nghệ sản xuất bằng dung môi: để tiến hành phản ứng este, lúc phản ứng cho 6-10% xilen làm dung môi. Phương pháp này so với phương pháp không dùng dung môi, để nước thoát ra cùng với khói vào không khí thì thu được lớp nhựa chất lượng tốt màu sắc nhạt, nguyên liệu tổn hao ít.
e. Chế tạo nhựa poliamin este
Phản ứng được tiến hành giữa hợp chất có nhóm (- N = C = O) với hợp chất có nhóm (- OH). Nếu dùng hỗn hợp nhựa của toluenuzocyanat với chất có nhóm (- OH) có thể đóng rắn ở nhiệt độ thường. Lợi dụng tính chất nhóm (- N = C = O) để chế tạo sơn, nhưng hợp chất nhóm này độc, phản ứng xảy ra mãnh liệt, khó khống chế, cho nên ohair biến tính chúng, để dùng thuận lợi. Hiện nay công nghiệp sơn chế tạo nhựa poliamin este dự trữ được tạo nên do toluendiuzocyanat phản ứng với rượu nhiều bậc (glico, glixerol, dầu thầu dầu…) sau đó pha thêm các loại nhựa khác để chế tạo sơn.
Phản ứng chế tạo nhựa dự trữ tiến hành tring dung miiu, dung môi thường dùng (axeton, xilen…) không có nước. Sản phẩm chế tạo nhựa dự trữ là dung dịch.
Sản xuất nhựa dự trữ tiến hành ở nhiệt độ thấp dưới 100oC, trong tháp phản ứng lót sứ gia nhiệt bằng hơi nước. Cho dung môi và rượu nhiều bậc vào trong tháp, ở nhiệt độ nhất định cho dần dần toluendiuzocyanat (hoặc dung môi và toluendizocyanat vào tháp phản ứng, rồi dần dần cho rượu nhiều bậc vào) tiến hành phản ứng đến khi kết thúc. Nhựa dự trữ có gốc (- N = C = O) tự do.
Phản ứng của toluendiuzocyanat với loại phenol và hợp chất khác cũng được nhựa lưu trữ, gốc (- N = C = O) của nhựa này bị che lấp, nếu hỗn hợp với nhựa polieste có gốc (-OH) không thể phản ứng được ở nhiệt độ thường. Ở 180oC, gốc (- N = C = O) phân hủy có thể phản ứng với gốc (-OH), dùng để chế tạo sơn polyamin este dạng sấy khô.
Ngoài ra uzocyanat có thể phản ứng với dầu thực vật được polyamin este, trực tiếp để chế tạo sơn, gọi là nhựa polyamin este biến tính dầu.
Nhựa thu được khác với nhựa dự trữ, có lượng dùng toluendizocyanat ít, hàm lượng uzocyanat tự do thấp. Sản xuất polyamin este chú ý phòng độc.
2. Chế tạo nguyên liệu sơn
Nguyên liệu sơn khác nhau trong quá trình sản xuất khác nhau. Nguyên liệu sơn dùng cho dầu là dầu trùng hợp, dầu oxi hóa đã qua luyện, chúng có thể trực tiếp để chế tạo sơn. Nguyên liệu các sơn gốc dầu và sơn phenolfomaldehit là quá trình chế luyện dầu và nhựa. Nguyên liệu sơn nhựa là quá trình hòa tan tạo thành hỗn hợp nhựa .
a. Chế tạo nguyên liệu sơn gốc dầu b. Chế tạo nguyên liệu nhựa
Nhựa được sản xuất dùng trong công nghiệp sơn, để sử dụng thuận lợi, dung dung môi pha loãng thành dung dịch nhựa.
Nhựa dùng trong sơn đa số là chất rắn, chế tạo nguyên liệu nhựa là quá trình hòa tan nhựa, phương pháp sản xuất tương đối đơn giản. Theo tỉ lệ quy định cho nhựa vào dung môi, hòa tan, lọc là tạo thành. Thùng hòa tan thông thường là thùng kín có máy khuấy, vỏ gia nhiệt hơi và thiết bị làm nguội. Phương thức sản xuất thường tiến hành ở nhiệt độ thường để làm giảm sự bay hơi của dung môi. Đối với loại nhựa cá biệt có thể làm tăng tốc độ hòa tan, có thể cho hơi vào thùng, gia nhiệt hòa tan. Thiết bị lọc giống như thiết bị chế tạo nguyên liệu sơn dầu.
Hiện nay trong công nghiệp sơn, đa số nguyên liệu nhựa dùng các loại nhựa pha chế với nhau. Thông thường pha chế thành dung dịch nhựa từng loại nhựa sau đó theo tỉ lệ pha chế thành nguyên liệu sơn.
Đối với nhựa cá biệt dùng dung dịch của hai loại hoặc mấy loại nhựa tiến hành hồi lưu, để hỗ trợ hòa tan lẫn nhau. Phương pháp này được tiến hành trong tháp phản ứng bằng sứ hoặc thép không gỉ có vỏ hơi nước, gia nhiệt, thiết bị hồi lưu.
Khi chế tạo nguyên liệu nhựa có thể cho thêm các nguyên liệu phụ trợ theo tỉ lệ quy định để pha chế sơn.
4. Chế tao sơn màu
Sơn màu có nhiều loại, nhưng nguyên lý sản xuất giống nhau; hỗn hợp bột màu, nguyên liệu sơn… thành hỗn hợp đồng đều, phát huy tác dụng khi sơn lên bề mặt. Chế tạo sơn màu chính là đem bột màu phân tán đều trong nguyên liệu sơn. Quá trình phân tán này thông qua gia công cơ khí. Nhưng công nghệ sản xuất cụ thể cần coi trọng, vì sự phân tán tốt hay xấu ảnh hướng đến tính năng của sơn:
- Màu sắc sơn phải đồng đều, nếu như bột màu không phân tán tốt vào nguyên liệu sơn, tạo nên màu sắc không đồng đều ảnh hưởng đến tính năng trang trí.
- Bột màu là chất rắn, tỉ trọng nặng, nếu như phân tán trong thùng không đều, trong quá trình bảo quản sẽ lắng xuống đáy thùng.
- Sơn màu tạo thành màng, độ dày mỗi lớp vào khoảng 20 micron độ hạt. Bột màu to nhỏ khác nhau, ngoài ra nhiều hạt tụ lại thành tập hợp. Nếu phân tán không đều sẽ làm màng sơn thô không đều, ảnh hưởng đến độ bằng phẳng, giảm độ bóng của sơn. Nếu như có độ hạt lớn sẽ tạo thành màng sơn không động đều, khi tiếp xúc với môi trường bên ngoài, màng sơn dễ bị phá hủy, mất đi tính năng bảo vệ.
Khi chế tạo bột màu, phải làm cho bột màu có độ hạt rất nhỏ, nhưng mỗi hạt bột màu có màng không khí mỏng bao quanh. Nếu tập hợp các hạt nhỏ thì dễ tạo bọt khí, vì vậy để phân tán đều hạt màu trong sơn phải phá vỡ tập hợp này, làm không khí thoát ra khỏi bề mặt bột màu, những hạt nhỏ bột màu được nguyên liệu sơn bao bọc lại (hiện tượng thấm ướt).