TÌM HIỂU CHUNG VỀ SƠN CÔNG NGHIỆP

Sơn công nghiệp là gì?

Sơn công nghiệp là một sản phẩm ở dạng lỏng hoặc bột nhão, được thi công bằng một quy trình phù hợp lên bề mặt, sau đó qua quá trình đóng rắn sẽ được biến đổi thành một lớp màng rắn, dẻo, dính để bảo vệ  và cũng làm trang trí cho sản phẩm.

Sơn công nghiệp

Mục đích của sơn công nghiệp

Sơn công nghiệp có hai mục đích chính:

• Một mặt, để bảo vệ các linh kiện khác nhau khỏi các tác động xâm lược mà chúng có thể phải chịu, cả về mặt vật lý (tác động) cũng như về mặt hóa học và môi trường (ăn mòn, thời tiết, v.v.).

• Mặt khác, mang lại cho linh kiện vẻ ngoài thẩm mỹ tốt hơn để có được độ hoàn thiện tối ưu, thậm chí tăng giá trị gia tăng của nó.

Các yếu tố tạo nên sơn công nghiệp.

Sắc tố

Mục đích của nó chủ yếu là tạo màu sắc và độ mờ đục cho lớp sơn . Đây thường là những chất rắn ở dạng bột có kích thước hạt rất mịn, thông qua quy trình nghiền thích hợp với sự có mặt của chất kết dính, được chia thành các hạt cơ bản để đạt được hiệu suất màu tối đa .

Các sắc tố khác nhau có thể được phân loại là:

• Các sắc tố che phủ được sử dụng rộng rãi nhất. Chúng tạo ra độ mờ cho sơn thông qua hiệu ứng tổng hợp của chỉ số khúc xạ của nó liên quan đến chất kết dính, kích thước hạt và hiện tượng phản xạ ánh sáng chiếu lên lớp sơn.

• Chất màu chống ăn mòn: được sử dụng trong lớp sơn lót hoặc lớp phủ đầu tiên tiếp xúc trực tiếp với thép, ngăn ngừa và ức chế sự ăn mòn do sự thụ động anốt hoặc catốt của dòng điện hóa sinh ra trên bề mặt kim loại.

• Các chất màu hoặc chất độn trải đều không có độ mờ và hầu như không ảnh hưởng đến màu sơn vì có chỉ số khúc xạ thấp. Chúng thường được sử dụng trong sơn lót và sơn nền để đạt được màng và làm chất độn trong lớp sơn . Ví dụ: canxi cacbonat, bột talc, mica, cao lanh, v.v.

• Các chất màu đặc biệt: một số chất màu được sử dụng trong sơn công nghiệp không thể phân loại vào các loại trên vì tính đặc thù của chúng bao gồm: Sắc tố kim loại. Sắc tố ngọc trai. Sắc tố phồng rộp. Sắc tố độc hại.

  

  Sắc tố kim loại

Chất kết dính

Nó là thành phần cơ bản của sơn giúp nó có khả năng hình thành màng bám dính sau khi sơn khô. Các tính chất cơ học và hóa học của sơn phụ thuộc vào chất kết dính.

Về mặt kỹ thuật, chúng là các polyme có trọng lượng phân tử thấp hoặc trung bình, thông qua tác dụng của oxy trong không khí, nhiệt, v.v., làm tăng mức độ trùng hợp của chúng cho đến khi chúng trở thành chất rắn ít, nhiều dẻo và không hòa tan. Một số ví dụ về chất kết dính: nhựa alkyd, nhựa acrylic, nhựa vinyl, nhựa epoxy, nhựa polyester, nhựa polyurethane, nhựa xenlulo.

Dung môi

Nhiệm vụ của dung môi về cơ bản bao gồm việc cho phép sơn được áp dụng theo quy trình đã chọn, tạo cho sơn có độ đặc thích hợp, vì sơn không dung môi, chỉ dựa trên bột màu và chất kết dính, thường sẽ có độ nhớt rất cao. Một nhiệm vụ khác của nó là cho phép sản xuất sơn và duy trì độ ổn định của sơn trong thùng chứa.

Thông thường, một số loại dung môi được sử dụng trong cùng một loại sơn để điều chỉnh khả năng hòa tan, dễ thi công, san lấp mặt bằng, v.v. Ví dụ: hydrocacbon béo, hydrocacbon thơm, rượu, clorua, xeton, v.v.

Dung môi solvent

Chất phụ gia

 Chúng là những hóa chất tác dụng đặc biệt được thêm theo tỷ lệ nhỏ vào các thành phần chính của sơn nhằm mục đích khác nhau như nâng cao chất lượng sản phẩm, tạo hiệu ứng đặc biệt, tăng tốc độ đông cứng, pha màu, v.v. Ví dụ về các chất phụ gia cho sơn : chất làm ướt, chất làm đặc, chất làm xỉn màu, chất làm khô, thuốc diệt nấm, chất làm dẻo, v.v.

Đặc điểm của sơn công nghiệp

Đặc điểm của sơn lỏng

• Tính ổn định: sơn công nghiệp phải có hình dạng đồng nhất, không bị vón cục trong bao bì.

• Độ nhớt: là một trong những đặc tính dễ thấy nhất của sơn và ảnh hưởng đến độ ổn định cũng như ứng dụng của nó. Nó cho thấy tính nhất quán của sản phẩm. Nhiệt độ môi trường ảnh hưởng đến độ nhớt của sơn.

• Trọng lượng riêng hoặc mật độ: biểu thị trọng lượng đơn vị về thể tích. Đây là một thông tin quan trọng cần tính đến vì nó dùng để tính toán lợi nhuận. Trọng lượng riêng cao sẽ dẫn đến lợi nhuận thấp.

• Độ mịn: sự phân tán tốt của sắc tố và chất kết dính đảm bảo chất lượng của sơn và cho phép tận dụng tối đa khả năng tạo màu của sắc tố, cải thiện và san lấp mặt bằng của sơn. Trong các ứng dụng súng phun, đây là một yếu tố cần được tính đến vì độ mịn của sơn được điều chỉnh bởi đường kính của vòi phun.

•  Hàm lượng chất rắn theo trọng lượng hoặc thể tích: tỷ lệ phần trăm của tổng chất màu sơn và chất kết dính. Khía cạnh này ảnh hưởng đến chi phí và chất lượng của sơn.

• Tuổi thọ sản phẩm: đối với sơn 2 thành phần, điều quan trọng là phải biết thời gian có thể sử dụng hỗn hợp sau khi chuẩn bị. Nó sẽ phụ thuộc vào điều kiện môi trường, trong số các yếu tố khác.

• Thi công: sơn phải ở tình trạng tốt mới có thể thi công sau khi lắc. Nếu thêm dung môi, lượng phải phù hợp để đạt được độ nhớt tốt mà không làm giảm quá mức hàm lượng chất rắn.

• Sấy khô: trong quá trình sấy, các giai đoạn khác nhau diễn ra do sự bay hơi của dung môi và các phản ứng trùng hợp (sấy chạm, sấy bột, sấy toàn bộ, sấy cứng).

Đặc điểm của màng sơn khô

Sau khi lớp sơn khô, có thể xác định và đánh giá một số đặc tính của màng đã hình thành. Độ dày lắng đọng sẽ phụ thuộc vào thành phần của sơn (hàm lượng chất rắn) và cách áp dụng. Mỗi lớp sơn phải được sơn với độ dày được nhà sản xuất khuyến nghị trong bảng thông số kỹ thuật.

• Hình thức bên ngoài: sau khi sơn khô, màng sơn phải mịn, đồng đều về màu sắc và độ bóng, không có khuyết tật trên bề mặt sơn và bám dính tốt giữa các lớp sơn hoặc với lớp nền.

• Khả năng chống trầy xước: khả năng chống trầy xước nhiều hay ít liên quan đến độ cứng của sơn. Việc sử dụng tỷ lệ nhỏ các chất phụ gia đặc biệt có thể làm tăng đáng kể tính năng này.

• Khả năng chống ăn mòn do muối (môi trường biển): đây là thử nghiệm tăng tốc (được đo bằng giờ) để cố gắng dự đoán hoạt động có thể có của sơn liên quan đến sự ăn mòn trong điều kiện độ ẩm tối đa.

•  Độ bóng: bề mặt có thể bóng, bán bóng, satin hoặc mờ. Trong sơn, mức độ bóng được xác định bởi tỷ lệ sắc tố chia chất kết dính, mức độ phân tán, độ dày của lớp phủ hoặc phương pháp sử dụng để sơn và làm khô.

• Độ bám dính: đây là một trong những yêu cầu chính của sơn, vì khả năng bảo vệ dự kiến ​​​​đạt được phụ thuộc vào điều này. Khả năng chống bong tróc của sơn khỏi linh kiện nơi sơn được sơn được xác minh bằng cách thực hiện các thử nghiệm khác nhau.

• Khả năng chống chịu thời tiết: đây là đặc tính thiết yếu của sơn. Việc kiểm tra này thường được thực hiện trong khí hậu nhân tạo, nơi bạn có thể lập trình các chu kỳ nhiệt độ, độ ẩm, ngưng tụ, bức xạ cực tím khác nhau, v.v.

• Khả năng che phủ: chỉ số này đo lường khả năng che phủ bằng độ mờ của bề mặt mà sơn được sơn lên. Nó được xác định trực tiếp bởi độ dày của lớp phủ lắng đọng.

• Tính linh hoạt: có các phương pháp sau để kiểm tra tính linh hoạt của màng sơn khô. Trong số những gì được biết đến nhiều nhất là dập và uốn trục gá .

• Màu vàng: hiện tượng này thường xảy ra ở các loại sơn màu trắng hoặc sáng màu được pha chế từ nhựa có chứa dầu không bão hòa như alkyd. Nó được tạo ra chủ yếu bởi các phản ứng rỉ sét trong quá trình sấy khô hoặc do sự phân hủy tạo ra sự tiếp xúc liên tục của bề mặt với bức xạ cực tím.

• Màu sắc: Màu sắc của vật phụ thuộc vào loại ánh sáng mà nó được quan sát. Để có thông tin màu sắc chính xác, bạn có thể sử dụng các công cụ khác nhau, chẳng hạn như máy đo quang phổ .

• Khả năng chống va đập, trầy xước và mài mòn: một loạt các thử nghiệm được thực hiện để kiểm tra khả năng chống chịu và độ cứng của sơn trước các tác động cơ học khác nhau.

•  Độ cứng: có các thiết bị và thử nghiệm để kiểm tra độ cứng của sơn, nhằm đo khả năng chống xuyên thấu của lớp sơn.

• Khả năng chịu nhiệt độ khắc nghiệt: các bề mặt tiếp xúc với nhiệt độ khắc nghiệt đòi hỏi phải lựa chọn cẩn thận loại sơn sẽ sử dụng, vì các chất màu và chất kết dính không phù hợp có thể dẫn đến mất độ bám dính, nứt, thay đổi màu sắc hoặc phá hủy màng.

Các loại sơn công nghiệp

Tùy thuộc vào vị trí trong hệ thống hoàn thiện

• Sơn lót: Đây là lớp sơn đầu tiên tiếp xúc trực tiếp với bề mặt , có sắc tố cao và hàm lượng chất kết dính thấp. Nhiệm vụ của nó là đóng vai trò như một cái neo cho các lớp sơn tiếp theo và ngăn ngừa rỉ sét trên bề mặt kim loại nhờ các sắc tố chống ăn mòn có trong nó

• Lớp sơn trung gian: Những lớp phủ này được áp dụng trên lớp sơn lót, thường có nhiệm vụ tăng độ dày của hệ thống sơn công nghiệp, nhằm tránh phải sơn nhiều lớp hoàn thiện, giảm chi phí khi thi công . Tỷ lệ chất màu/chất kết dính thấp hơn sơn lót nhưng cao hơn sơn hoàn thiện.

• Sơn hoàn thiện: Chúng là những lớp được sử dụng làm lớp sơn cuối cùng của hệ thống sơn , cho lớp sơn lót hoặc lớp sơn trung gian. Chúng được pha chế với tỷ lệ sắc tố/chất kết dính thấp để đạt được tính năng thấm và độ bền tốt nhất.

• Véc ni: Đây là những lớp phủ bao gồm chất kết dính và dung môi. Vecni sơn công nghiệp có hai mục đích chính: một mặt là để tô điểm cho bộ phận được sơn , mặt khác là tăng cường bảo vệ chống lại các tác nhân bên ngoài hoặc tác động cơ học.

Tùy thuộc vào thành phần của nó

• Sơn nitrocellulose: Nitrocellulose là một trong những loại nhựa lâu đời nhất được sử dụng trong sản xuất sơn và vecni. Lớp sơn hoàn thiện dễ thi công, khô nhanh và hiệu suất cao. Sơn nitrocellulose có một loạt đặc điểm riêng, cho phép chúng có được những lợi thế bổ sung trong nhiều ứng dụng, trong đó có:
  • Độ hòa tan cao trong dung môi hữu cơ.
  • Khả năng tương thích với các loại nhựa và chất hóa dẻo khác nhau.
  • Phim trong suốt và không màu.
  • Không mùi và không độc hại.
  • Loại bỏ dung môi nhanh chóng khi thi công và lượng dung môi tồn dư thấp.
  • Làm khô nhanh.
  • Có sẵn ở nhiều độ nhớt khác nhau.

Sơn nitrocellulose

• Sơn tổng hợp hoặc sơn alkyd: Nhiều cuộc điều tra được thực hiện để cải thiện hiệu suất của sơn gốc dầu bao gồm một sản phẩm tổng hợp , thu được từ phản ứng của axit polybasic như axit phthalic với rượu polyalcohol như glycerine, tạo ra polyester. Loại polyester này không thể được sử dụng nguyên chất vì nó cực kỳ cứng. Bằng cách biến đổi phân tử của nó bằng dầu, một sản phẩm có đặc tính cụ thể đã được tạo ra và được phân loại là nhựa alkyd .Tỷ lệ của polyester glycerol-phthalic với axit và/hoặc loại dầu được chọn đã mang lại cho nó những đặc tính riêng về độ khô, độ cứng, độ đàn hồi, độ hòa tan, v.v.; giúp tạo ra các loại nhựa alkyd cụ thể cho một mục đích sử dụng sơn nhất định. Nó là một loại sơn công nghiệp sử dụng oxy để hoàn thành phản ứng hóa học và do đó mang lại lớp sơn hoàn thiện lâu dài. Những lớp phủ này mất nhiều thời gian để khô hơn các loại sơn khác vì để sơn đúng cách, oxy phải được phân tán khắp màng sơn.

Sơn alkyd tổng hợp

• Sơn Epoxy: Sơn Epoxy là một trong những loại sơn công nghiệp được sử dụng rộng rãi nhất và mang lại hiệu quả cân bằng cho các loại dự án sơn công nghiệp khác nhau, nhờ tính năng bảo vệ tuyệt vời chống ăn mòn, va đập hoặc mài mòn. Nó cũng có thời gian khô rất nhanh, nâng cao năng suất, ngoài ra còn có khả năng bám dính tuyệt vời trên các vật liệu và bề mặt khác nhau (sắt, kẽm, nhôm, v.v.).

Sơn epoxy

• Sơn Polyurethane: Lớp phủ polyurethane thường được trình bày dưới dạng sơn 2 thành phần (lớp nền có thể là “polyol” và chất xúc tác là polyisocyanate). Sau khi được trộn, các thành phần này phản ứng tạo thành polyme tạo thành một lớp màng kết hợp các đặc tính thẩm mỹ, vật lý và hóa học khác với các lớp phủ khô trong không khí khác. Chúng có xu hướng có hàm lượng chất rắn cao, giúp tạo ra một lớp màng dày và bền. Một trong những đặc điểm chính của loại sơn này là khả năng chống ăn mòn, mài mòn và nhiệt độ khắc nghiệt cao nhờ vào các chất phụ gia đặc biệt mà nó chứa. Nó cũng cung cấp tính linh hoạt cao trong các ứng dụng công nghiệp khác nhau.

Sơn Poluyurethane

Tùy thuộc vào quá trình sấy

• Sơn khô bay hơi: Trong các loại sơn này, chất kết dính không trải qua bất kỳ biến đổi nào trong quá trình sấy khô. Đây là những loại nhựa cứng trước đây đã được hòa tan trong dung môi thích hợp và sau khi bay hơi trở lại trạng thái ban đầu. Các loại nhựa này có mức độ polyme hóa trung bình đến cao để đạt được sức đề kháng tốt, đó là lý do tại sao chúng thường có độ nhớt cao và do đó có hàm lượng chất rắn thấp nếu không được biến đổi bởi các loại nhựa khác. Nhóm này bao gồm những người có cơ sở sau: Nhựa nitrocellulose. Nhựa vinyl. Nhựa cao su clo hóa và tuần hoàn. Nhựa acrylic nhiệt dẻo Nhựa đường và nhựa đường.

• Sơn khô oxy hóa: Trong sơn công nghiệp sấy oxy hóa, chất kết dính được đặc trưng bởi cấu trúc axit béo của chúng. Quá trình sấy khô diễn ra thông qua sự hấp thụ oxy của không khí sau khi dung môi bay hơi. Nhựa bị biến đổi trong quá trình phản ứng sấy khô thành các hợp chất có trọng lượng phân tử cao hơn với các tính năng khác so với ban đầu, làm mất khả năng hòa tan trong dung môi. Nhóm này bao gồm các loại sơn có nền sau: Dầu thực vật (hạt lanh, gỗ, dầu thầu dầu đã khử nước, v.v.). Nhựa alkyd biến tính bằng dầu khô. Vécni phenolic được biến tính bằng dầu (gỗ, hạt lanh).

• Sơn sấy khô: Trong các lớp phủ sấy khô công nghiệp, quá trình polyme hóa chất kết dính diễn ra thông qua nhiệt bên ngoài được cung cấp trong lò đối lưu, tia hồng ngoại, v.v.. Nhiệt độ sấy được kiểm soát bằng các thiết bị đặc biệt ở các bộ phận khác nhau của lò, điều này sẽ ảnh hưởng đến tính đồng nhất của lớp hoàn thiện và màu sắc của lớp phủ. Sự kết hợp giữa nhiệt độ lý tưởng và thời gian khô chính xác sẽ đảm bảo bề mặt được xử lý tối ưu, đồng thời đảm bảo mang lại kết quả phù hợp về các đặc tính cơ học, hóa học và hình thức bên ngoài của sơn. Các loại sơn sấy bằng lò: Nhựa alkyd kết hợp với amin. Nhựa acrylic nhiệt rắn. Nhựa epoxy kết hợp với nhựa phenolic hoặc nhựa amin. Nhựa silicon.

• Sơn khô phản ứng: Phản ứng phải diễn ra với thành phần thứ hai gọi là chất xúc tác hoặc chất làm cứng, được thêm vào trước khi sử dụng. Mặc dù các loại sơn này cần nhiều thời gian hơn để đông cứng hoàn toàn nhưng tính năng của chúng tương tự hoặc thậm chí vượt trội so với sơn khô bằng nhiệt độ, nhờ mức độ liên kết ngang cao thu được trong phản ứng của hai thành phần. Các loại sơn phản ứng hoặc sơn 2 thành phần được sử dụng phổ biến nhất là: Nhựa epoxy xúc tác với amit hoặc polyamit. Nhựa polyester xúc tác isocyanate. Nhựa polyester xúc tác peroxide. Nhựa alkyd xúc tác axit Tars và nhựa epoxy hoặc polyurethane.

Tìm hiểu thêm về các dây chuyền sơn tại website: cncvina.com.vn hoặc liên hệ để tư vấn vật tư, thiết bị phù hợp.