4.4.6.1. Màng. 5
- Đặc điểm.
Dày 0.025-0.125nm; Khối lượng riêng: nhỏ
Hóa tính: bền với nước và hóa chất Độ bền kéo, xé rách, mềm dẻo : cao - Gia công:
Nguyên liệu (PE, PP) Đùn: lỗ khuôn Trục cán
.
Màng phủ nông nghiệp
Công trình có ý nghĩa xã hội rất lớn, giảm ô nhiễm môi trường canh tác, môi trường sống, kích thích sinh trưởng của cây, giữ độ ẩm cho đất, tăng hàm lượng hữu cơ, đạm, lân-kali trong đất, tăng độ xốp của đất, các doanh nghiệp gia công chế biến màng phủ có thêm nhiều việc làm và lao động nông nghiệp.
Điểm mới của sản phẩm này là hoàn toàn thay thế được các sản phẩm chế từ nhựa nhiệt dẻo thông dụng, sau khi sử dụng sản phẩm tự phân hủy thành dạng bột, không
gây ô nhiễm môi trường. Trong khi sản phẩm bao bì túi đựng thông thường không tự phân hủy được nên gây ô nhiễm môi trường nặng nề. Đồng thời, công trình
đã tạo ra một dãy sản phẩm trên cơ sở nhựa nhiệt dẻo và các polyme tự nhiên dễ phân hủy sinh học có tính chất cơ lý đạt yêu cầu. Đây là loại sản phẩm mới lần đầu tiên có ở Việt Nam..6
4.4.6.2. Chất dẻo xốp. 5
- Đặc điểm : độ xốp cao, dễ nóng chảy
- Gia công: Polyuretan, cao su, polystyren, PVC…
Nấu chảy Thổi khí (hoặc chất sinh khí) Làm nguội Sản phẩm xốp - Ứng dụng.
+ Đệm ghế ngồi + Nội thất gia dụng. + Bao gói sản phẩm
4.5. Sơn .
4.5.1. Khái nhiệm và phân loại.
4.5.1.1. Khái niệm.1
Sơn là hợp chất hóa học bao gồm nhựa hoặc dầu chưng luyện có loại có chất màu và có loại không có chất màu. Sơn là vật liệu ở trạng thái dung dịch, thành phần gồm có chất tạo màng, chất mầu (khi cần), chất đóng rắn, dung môi, chất pha loãng và chất làm khô. Khi sơn lên bề mặt sản phẩm dung dịch bay hơi còn lại gốc sơn, qua một quá trình hóa lý tạo thành màng sơn có tác dụng cách ly sản phẩm với mội trường khí quyển làm thành lớp bảo vệ và làm đẹp cho sản phẩm.
Chất tạo màng là thành phần chủ yếu của sơn, nó được chế tạo từ dầu thực vật, mỡ động vật, nhựa tự nhiên như nhựa thông, cánh kiến hoặc nhựa tổng hợp như polyclovinin peclovinin v.v.
Chất tạo màu dùng để tạo ra mầu sắc cho sơn, có thể là màu tự nhiên hoặc các chất màu nhân tạo.
Chất độn có tác dụng nâng cao độ bền cơ học, tăng tính chống ăn mòn, tính chống thấm khí, chống ẩm, v.v. của màng sơn. chất độn thường dùng là bột mica, bột graphít, sợi amiăng, v.v.
Chất hóa dẻo là những chất phụ gia được người ta cho thêm vào nhằm mục đích nâng cao độ dẻo của màng sơn sau khi khô. Tác dụng của chất hóa dẻo tương tự như dung môi không bay hơi. Các chất hóa dẻo thường được sử dụng là đibutilflalat, diaminflalat, trierezyllfotlat, v.v.
Chất đóng rắn là vật liệu chỉ được sử dụng đối với một số lọai sơn đặc biệt có tác dụng đóng mạch không gian của chất tạo màng.
Dung môi dùng để hòa tan chất tạo màng, tạo ra độ nhớt thích hợp để quét sơn lên bề mặt chi tiết bằng chổi quét, hay bằng súng phun sơn v.v. Trong quá trình quét sơn và tạo màng dung môi bay hơi chính vì thế dung môi sử dụng cho sơn đều là các chất hữu cơ bay hơi. Những dung môi thường được sử dụng là dung môi than đá spin trắng, xăng trắng.
4.5.1.2. Phân loại.1
Sự phát triển của công nghiệp hoá học tạo ra rất nhiều loại nhựa tổng hợp, chất làm dẻo, dung môi hữu cơ đã tạo nhiều điều kiện cho sự phát triển của ngành sơn. Hiện nay người ta đã chế tạo ra được hàng nghìn loại sơn khác nhau đáp ứng và thoả mãn những nhu cầu phát triển của công nghiệp và đời sống sinh hoạt của con người. Trong đó có những loại sơn mới ít độc hại như sơn bột, sơn tan trong nước v.v. Vì sơn có nhiều loại nên có nhiều cách phân loại sơn khác nhau. Cụ thể:
Theo bản chất của chất tạo màng chúng ta có sơn dầu, sơn alkyt, sơn epoxy
Theo loại bột màu có sơn trong, sơn đục, sơn màu sắc v.v.
Theo phương pháp sơn người ta chia sơn nhúng, sơn quét v.v.
Theo vị trí lớp sơn người ta chia ra sơn lót, sơn nền và sơn phủ.
Theo phương pháp khô có loại sơn khô nhanh, sơn khô chậm, sơn khô trong không khí, sơn khô ở nhiệt độ cao.
Theo nơi ứng dụng có sơn ngoài trời, sơn lên kim loại, sơn lên đồ gỗ, đồ da v.v
Theo hệ sơn có sơn trong dung môi hữu cơ, sơn có hàm lượng pha rắn cao, sơn khuyếch tán trong nước, sơn khuyếch tán trong môi trường không phải nước và sơn bột.
4.5.2. Một số loại sơn thông dụng.
- Sơn được dùng để phủ lên bề mặt sản phẩm với mục đích là bảo vệ cho sản phẩm tránh khỏi tác dụng xâm thực của môi trường ngoài ra còn để cách điện và trang trí tăng tính thẩm mỹ cho sản phẩm.
- Sau đây là một vài loại sơn thông dụng. Sơn được chia ra các loại: sơn dầu, sơn men, sơn pha nước, sơn pha nhựa bay hơi.
+ Sơn dầu: là hỗn hợp của chất tạo màu và chất tạo màu được nghiền mịn trong máy nghiền cùng với dầu thực vật, được sản xuất dưới hai dạng: Sơn đặc chứa 12 - 25% dầu (trước khi dùng phải dùng dầu pha loãng ) và loãng chứa 30-35% dầu so với khốilượng chất tạo màu. Chất lượng sơn dầu được đánh giá bằng hàm lượng chất tạo màu và dầu sơn, được sử dụng phổ biến để sơn các sản phẩm gỗ trang trí nội thất . + Sơn men: là huyền phù chất tạo màu vô cơ hoặc hữu cơ với vecni tổng hợp hoặc vecni dầu. Sơn men chứa nhiều chất kết dính nên bề mặt rất dễ bong tróc, bên cạnh đó sơn men có độ bền ánh sáng và chống mài mòn tốt, thường dùng để sơn các bề mặt kim loại, bê tông và gỗ phía trong và ngoài nhà. Sơn Ankit và Epoxit là hai loại sơn men phổ biến hiện nay.
+ Sơn nước (sơn pha nước): được chia ra làm nhiều loại ( tuỳ thuộc vào mục đích sử dụng), phổ biến có các loại: sơn vôi, sơn silicat và sơn xi măng.
+ Sơn vôi: gồm có vôi, bột màu, clorua natri, clorua canxi hoặc muối canxi, axit, dầu lanh. Dùng để sơn tường gạch, bê tông trong và ngoài nhà. Nhược điểm của loại
này là dễ bị rêu và mảng bám nếu sử dụng ở môi trường nhiều độ ẩm và dễ bạc màu dưới tác động của áng sáng mặt trời.
+ Sơn silicat: được chế tạo từ bột đá phấn nghiền mịn, bột tan, bột kẽm trắng và bột màu bền kiềm với dung dịch thủy tinh lỏng kali hoặc natri. Sơn silicat rất kinh tế và có tuổi thọ cao hơn sơn peclovinyl, sơn vôi và sơn cazein.
+ Sơn xi măng: là loại sơn có dung môi và nước, sơn polime – xi măng được chế tạo từ chất tạo màu bền kiềm, bền ánh sáng, cùng với xi măng và nhựa tổng hợp . + Sơn Xenlulô (Sơn NC ): là dung dịch este của xenlulo có màng sơn có tính dẻo nhiệt. Loại sơn có giá trị sử dụng nhất trong họ vật liệu này là sơn nitroxenlulo. Loại này có màng sơn khá bền, có độ bóng, chịu dầu và chịu ẩm tốt. Vì thế chúng được dùng để làm chất tẩm vỏ bọc sợi bông cáp ôtô, máy bay nhằm bảo vệ cao su chống tác dụng của ozôn, dầu benzin.
+ Sơn nhựa là lọai dung dịch của các nhựa tự nhiên hoặc nhựa tổng hợp nhân tạo. Sơn nhựa được chia làm hai lọai là sơn bakelit và sơn polyviniclorit.
* Sơn bakelit là nguyên liệu chủ yếu để sản xuất ra techtolit và ghetinac, nó có độ bền cơ học nhưng có khuynh hướng giảm độ dẻo và gây hóa già nhiệt màng sơn.
* Sơn polyviniclorit là lọai sơn có độ bền đối với tác dụng của benzin, dầu và nhiều hợp chất khác. Lọai sơn này được dùng nhiều để phủ lên bề mặt chi tiết để bảo vệ cách điện và dùng làm dung môi.
+ Sơn đen là lọai sơn có chứa bitum với hàm lượng lớn, vì thế nó có màu đen ở trạng thái dung môi lẫn màng sơn. So với sơn dầu, sơn đen rẻ hơn, có tính chống ẩm, cách điện tốt hơn, ít bị hóa già nhưng màng sơn lại kém đàn hồi hơn. Các màng sơn đen thực tế không chịu dầu, chúng hòa tan trong các dung môi cácbua hydrô và các bua hydrô thơm. Khi nung nóng màng sơn có xu hướng hóa mềm
+ Sơn cách điện là lọai sơn được dùng lên bề mặt các chi tiết cần cách điện, lọai sơn này bao gồm sơn tẩm, sơn dính và êmay.
- Sơn tẩm được dùng để tẩm cho các cuộn dây máy điện với mục đích làm đông cứng các vòng dây lại với nhau, tăng hệ số dẫn nhiệt của cuộn dây và tăng tính chống
ẩm. Ngòai ra, khi tẩm cách điện, sợi hữu cơ bị hạn chế tiếp xúc với không khí, nên tính chịu nhiệt tăng lên và độ bền nhiệt cũng được cải thiện.
+ Sơn dính được sử dụng để dính các vật liệu cách điện lại với nhau như dính các tấm mica hay dính chúng với kim lọai. Ngòai tính cách điện cao và tính hút ẩm, sơn dính còn phải đảm bảo khả năng dính kết tốt các vật liệu với nhau.
+ Êmay cũng là sơn nhưng có thêm chất tạo màu, chất độn vô cơ như. Cácchất cho thểm nhằm tăng độ bền cơ học, khả năng chống ẩm, tính chống hồ quang.
Theo phương pháp sấy, người ta chia sơn và êmay làm hai lọai là sơn và êmay sấy nóng và sơn và êmay nguội.
* Sơn và êmay sấy nóng muốn làm cứng phải đạt tới nhiệt độ 80 -1800C, lọai này có cơ tính và tính cách điện đều cao.
* Sơn và êmay sấy nguội có thể khô ở nhiệt độ bình thường. tuy nhiên, để cải thiện tính chất của sơn, người ta cũng thường sấy chúng ở nihệt độ 40-800C.
4.5.3. Thành phần của sơn. 1
- Tùy theo công nghệ sản xuất nhưng dù với công nghệ nào thì cũng phải đảm bảo các thành phần như: chất kết dính (chất tạo màng) chất tạo màu, chất độn và dung môi.
+ Chất kết dính là thành phần chủ yếu của sơn, nó xác định độ quánh, cường độ, độ cứng và tuổi thọ của sơn. Nguyên liệu chủ yếu của chất kết dính là keo, dầu tổng hợp.
+ Chất tạo màu và chất độn là những chất vô cơ hoặc hữu cơ nghiền mịm, không tan hoặc tan trong nước; nó dùng cải thiện tính chất và tăng cường tuổi thọ của sơn.
+ Dung môi là một loại chất lỏng dùng pha sơn, tạo cho sơn đạt nồng độ khi thi công. Dầu thông, dung môi than đá, spirit trắng, este, xăng là những loại dung môi thường được dùng pha với sơn.
+ Ngoài ra, để tăng nhanh quá trình khô cứng (đóng rắn) cho sơn hoặc vecni, người ta còn sử dụng các chất làm khô. Chất làm khô thường được sử dụng 5- 8%
trong sơn và đến 10% trong vecni. Trong sơn xây dựng hay dùng dung dịch muối chì- mângan của axit naftalen làm chất làm khô.
+ Chất pha loãng dùng để pha loãng sơn đặc hoặc sơn vô cơ khô. Khác với dung môi chất pha loãng chứa một lượng cần thiết chất tạo màng để tạo cho màng sơn chất lượng cao.
4.5.3.1. Đơn công nghệ sản xuất sơn alkyd. 8
- Đơn công ngệ: Hàm lượng. (%)
+ Chất tạo màng. 40% – 50 % + Dung môi. 30% – 45% + Bột màu các loại. 3% - 5% + Bột độn + Các chất phụ gia (Chất làm khô, chất làm bong, chất chống tia UV… 5% - 10%
- Thành phần cấu tạo của sơn Hàm
lượng
Vai trò của từng chất
1. Nhựa alkyd 40-50% Nhựa alkyd là thành phần chính trong sơn ankyd, có tác dụng tạo màng sơn. Nhựa alkyd có màu trắng hoặc màu nâu tùy thuộc vào loại dầu và kỹ thuật để tổng hợp nhựa alkyd.
2. Bột màu (Fe2O3) 3-5% Có tác dụng tạo màu sắc cho sơn. Tùy
thuộc vào từng loại màu mà ta có thể tạo nên sự đa dạng màu sắc của sơn. 3. Bột độn (CaCO3, MgSO4) 10% -
20%
Làm tăng khối lượng riêng của sơn. Đồng thời làm giảm giá thành và làm
tăng độ nhớt của sơn.
4. Chất trợ nhớt (ZnO) 3-5% Sơn là dung dịch dạng pass nên độ nhớt rất cần thiết trong sơn, để đảm bảo độ bám dính tốt cho sơn và tránh hiện tượng chảy khi sơn.
5. Chất chống lắng (staerat Zn & StaeratAl )
1% Hợp chất này giống như chất hoạt động bề mặt, có thể liên kết các thành phần trong sơn để chống hiện tượng lắng của sơn.
6. Chất chống tia UV (BYKA905)
0,5% Có tác dụng chống tia UV . Vì tia UV chiếu vào làm đứt mạch polymer, làm cho màng sơn bong rộp, giòn, biến màu...khi sử dụng ngoài trời.
7. Chất trợ phân tán (BYKA305)
0,5% Làm tăng độ phân tán của các thành
phần trong sơn. 8. Chất làm khô mặt ngoài
(Co2+)
0,15- 0,5 Có tác dụng làm khô mặt ngoài của sơn sau khi sơn.
9. Chất làm khô mặt trong (Pb2+)&(Mn2+)
0,2-0,5 Có tác dụng làm khô mặt trong của sơn sau khi sơn.
10. Dung môi (xelen hoặc toluene)
30-45% Hòa tan polime và phân tán các thành phần trong sơn, đồng thời tạo độ nhớt thích hợp khi gia công.
4.5.3.2. Thí dụ Sơn mặt ngoài gốc Silicone Resin. 1
+ Sơn mặt ngoài là dạng Silicone Resin gốc nước, không dùng dung môi, có thành phần vật liệu chính là 90% silicone resin với đủ 3 chức năng chưá hợp chất vô cơ, chất màu vô cơ chống lại tia cực tím và khoáng tự do
+ Thành phần.
b) Trọng lượng riêng 1.3-1.48, phụ thuộc vào độ pH 9.0 b) Không hư hại do tia cực tím
c) Không cho nấm mốc phát triển
d) Hiệu quả tự rửa sạch - có thể tự rửa sạch bụi không khí e) Kháng cháy
f) Kháng nước nhưng cho phép hơi nước bốc ra từ mặt nền g) Không nứt, tróc vỏ, nổi bong bóng
h) Tỉ lệ mùi thấp, dị ứng thấp
i) Kháng bay màu - AS/NZS 1580.483.1 – không hư hại và tối thiểu sự mủn bụi. j) Thành phần chất vô cơ – DIN 18-363 (TAKD ): hơn 90% chất vô cơ
k) Tỉ lệ dẫn nước – AS/NZS 1580 - 0.16 W24- kg/m2h0.5 l) Độ thấm hơi nước – AS/NZS 1580 – 0.04
m) Độ kết dính trên cát – AS/NZS 1580 – 2.33 N/mm2
n) Kháng độ ẩm ướt – AS/NZS 1580 – 800 @ 4 ngày & > 10,000 @ 200 giờ QUV-B o) Độ mờ – AS/NZS 1580.213.3 - >95% ở 16 m2/L
p) Độ kết tụ – AS/NZS 1580.211.1 - <1 (score 0-5, 0= best)
4.5.4. Tính năng và ứng dụng của vật liệu: nhóm SƠN. 1
- Ở nước ta có cây sơn trồng nhiều ở vùng Trung Du, nhựa của nó dùng để tạo sơn tương đối đơn giản. Ngoài ra còn có nhiều loại dầu thực vật (dầu trẩu, dầu gai, dầu lanh, dầu thông ) có thể dùng để chế tạo sơn. Là loại vật liệu được sử dụng rất phổ
biến, chỉ nói riêng trong ngành xây dựng và trang trí nội thất thì sơn có một vai sắc khoác lên trên nó.
- Để đảm bảo tuổi thọ và chất lượng của sơn, cần phải thỏa mãn các yêu cầu sau: sơn phải nhanh khô ( không muộn hơn 24 h sau khi sơn ), và ngày nay thường được sơn dưới dạng dùng pitôlê thổi từng lớp một, sản phẩm được hoàn thành nhanh khô hơn và độ bền cũng cao hơn, rất khó bị trầy tróc. Ngoài ra còn phải đảm bảo yêu cầu cách điện, cách âm, chịu ẩm ướt.
- Sơn là vật liệu có nguồn gốc từ thiên nhiên, nhân tạo hoặc tổng hợp ở dạng lỏng, dùng để quét lên bề mặt của sản phẩm, nhằm chống rỉ cho kim loại, chống ẩm và