Công nghệ sơn

BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP CÄNG TY SÅN Ạ ÂÄNG
I.3. Sơ đồ tổ chức bộ máy quản lý công ty:
Trang 5
Giám đốc
P. PGĐ
Kỹ thuât sản xuất
Phòng
Quản lí
sản xuất
P. PGĐ
Hành chính
P. PGĐ
Kinh doanh
Phòng
Kỹ thuật
Phòng
Bán hàng
Bộ phận
kế toán
Bộ phận
Nghiên
cứu&PT
Phân xưởng
sx Sơn
Phân xưởng
sản xuất lon
Bộ phận kho
Phòng
Hành chính
Phòng
Kế toán tài chính
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP CÄNG TY SÅN Ạ ÂÄNG
CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SƠN
II.1. Quá trình phát triển của công nghệ Sơn:
Từ lâu con người đã sản xuất được Sơn với công nghiệp chủ yếu Sơn dầu,
nguyên liệu đi từ các sản vật thiên nhiên: nhựa cây, ép hạt chưng luyện thành
dầu, sau đó cho bột màu thiên nhiên.
Sự phát triển của xã hội đòi hỏi những yêu cầu mới về chất lượng và số
lượng chủng loại về Sơn, những loại Sơn cũ không thể nào đáp ứng được yêu
cầu sản xuất. Việc tổng hợp ra nhựa, chất làm dẽo, dung môi hữu cơ tạo điều
kiện phát triển rất mạnh ngành Sơn. Kết quả là hàng loạt loại Sơn được ra đời
đáp ứng và thoả mãn mọi nhu cầu phát triển công nghiệp. Công nghiệp Sơn trở
thành ngành sản xuất lớn hiện đại, đóng vai trò không nhỏ trong nền kinh tế
quốc dân.
Sự phát triển của ngành Sơn gắn liền với sự phát triển xã hội, việc cơ giới
hoá, tự động hoá trong công nghiệp Sơn từ khâu sản xuất đến khâu sử dụng tạo
ra năng suất lao động cao, giá thành hạ, cải thiện được điền kiện làm việc.
II.2. Đònh nghóa và đặc điểm của Sơn:
II.2.1. Đònh nghóa:
Sơn là hợp chất hoá học mà thành phần chủ yếu là nhựa hoặc dầu chưng
luyện, có chất màu hoặc không có chất màu. Khi Sơn lên bề mặt sản phẩm ta
được một lớp màng mỏng bám trên bề mặt, có tác dụng cách ly với môi trường
khí quyển, bảo vệ và làm đẹp sản phẩm.
II.2.2. Đặc điểm:
Sơn là nguyên liệu cao cấp, màng Sơn là lớp bảo vệ, trang trí bề mặt vật
liệu. Tuỳ vào yêu cầu và mục đích mà người ta sử dụng Sơn hợp lý.
Ví dụ: đối với Sơn nước có nhiều loại, nhưng để Sơn bên ngoài bề mặt
tiếp xúc với môi trường nước, khí quyển thường người ta sử dụng Sơn chống
nước, chống thấm, chống mốc.
Ưu điểm Sơn:
 Màng Sơn khô từ từ, sử dụng thuận lợi:
Trong thành phần Sơn có dung môi dễ bay hơi, màng Sơn khô từ từ. Mỗi
loại Sơn sử dụng với mỗi loại dung môi khác nhau nên tốc độ bay hơi cũng khác
nhau. Thông thường đối với Sơn tổng hợp tốc độ khô gấp 5÷10 lần so với Sơn
Trang 6
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP CÄNG TY SÅN Ạ ÂÄNG
dầu do đó giảm được thời gian và mặt bằng gia công, thích hợp cho quá trình sản
xuất hiện đại.
 Màng Sơn khô cứng chòu ma sát:
Màng Sơn khi khô cho bề mặt cứng, đối với màng Sơn tổng hợp thường
cho bề mặt cứng hơn, chòu ma sát, sau khi sấy thường không bắt bụi, không nhăn
nên có thể gia công bề mặt có thể mài, đánh bóng, trang trí bề mặt. Sơn dầu
không có đặc điểm đó.
 Màu sắc, độ bóng:
Sơn có đủ các gam màu, độ bóng có thể thay đổi tuỳ thuộc yêu cầu bề
mặt sản phẩm: không bóng, bán bóng, bóng. So với Sơn dầu Sơn tổng hợp có
màu sắc đẹp hơn.
 Chòu tác dụng ăn mòn:
Sau khi Sơn sản phẩm có thể chòu được nước, chòu axit, chòu kiềm, chòu
dầu, xăng, bảo vệ được sản phẩm không bò ăn mòn.
Chú ý: tuỳ vào yêu cầu sử dụng trong những trường hợp nào mà sử dụng
Sơn cho phù hợp.
Ví dụ: bảo vệ vật liệu sắt khỏi bò gỉ người ta sử dụng Sơn chống rỉ sắt như:
− SD MARINE PRIMER S: Sơn chổng rỉ oxit sắt gốc Ankyd
− SD MARINE PRIMER: Sơn chống rỉ chì đa dụng gốc Ankyd
− RABAMINE AC S&R: Sơn lót chống ăn mòn đa dụng gốc Cao su−Clo
− VINYLIA AF: Sơn chống hà gốc VINYL
 Chế tạo Sơn dễ dàng:
Công cụ tạo Sơn rất đơn giản: máy khuấy, máy nghiền, thiết bò lọc.
Nguyên liệu là các loại hoá chất đã pha chế dễ sử dụng. Quy trình công nghệ dễ
điều khiển.
 Khả năng chòu nhiệt cao:
Hiện nay có một số loại Sơn được sản xuất để sử dụng trong môi trường
chòu nhiệt rất cao như các loại Sơn đi từ gốc SILICONE:
− THERMO 200
− THERMO 300
− THERMO 600(special)
Sơn Silicon chòu nhiệt 200
o
C, 300
o
C (SILICONE HEAT RESISTING
PAINTS)
Trang 7
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP CÄNG TY SÅN Ạ ÂÄNG
Các loại Sơn này được sử dụng trong các sản phẩm điện gia dụng, bếp lò
gia dụng, cơ khí dân dụng, ống xả khói xe hơi, ống khói nhà máy, tủ lò sấy
Tuy ngoài ngoài những ưu điểm nói trên Sơn có những khuyết điểm sau:
Khuyết điểm:
 Màng Sơn dễ biến trắng: đây là khuyết điểm lớn nhất của Sơn, khi gia
công trong khí hậu ẩm ướt dễ biến trắng.
Nguyên nhân là khi dung môi bay hơi, lượng nước trong không khí sẽ đi
vào trong Sơn, lượng nước này không kết hợp với dung môi mà tạo thành dạng
sương trắng trên bề mặt sản phẩm.
Để khắc phục hiện tượng này thường người ta pha trộn nhiều loại dung
môi với nhau, và gia công Sơn trong điều kiện khô ráo.
 Màng Sơn tương đối mỏng:
Màng Sơn sau khi khô rất mỏng, vì vậy khi gia công thường gia công
nhiều lớp.
Nguyên nhân là màng Sơn có lượng không bay hơi rất bé chiếm khoảng
30%(nhựa tổng hợp), 70÷80%(Sơn dầu). Với các phương pháp Sơn người ta bổ
xung thêm thành phần dung môi để thuận lợi cho quá trình Sơn, đặc biệt là Sơn
phun.
 Sơn chòu ánh sáng mặt trời yếu:
Màng Sơn chòu ánh sáng mặt trời kém, lớp Sơn trong suốt chòu ánh sáng
tia tử ngoại càng yếu, màng Sơn dễ mau bò biến màu.
Màng Sơn tổng hợp có khả năng chống tia tử ngoại
 Khó gia công bằng phương pháp quét:
Gia công Sơn tổng hợp thường dùng phương pháp phun.
Nguyên nhân là do Sơn có dung môi, độ hoà tan rất lớn nên khi quét lớn
tiếp theo thường phá hỏng lớp Sơn nền. Trái với Sơn tổng hợp Sơn dầu dễ dàng
quét hơn mà lớp Sơn vẫn bằng phẳng.
 Sơn có mùi kích thích khó chòu:
Sơn có dung môi có tính kích thích mạnh, nếu gia công trong môi trường
không lưu thông không khí rất dễ gây mê, đau đầu.
Trang 8
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP CÄNG TY SÅN Ạ ÂÄNG
 Ảnh hưởng môi trường xung quanh:
Trong thành phần Sơn có nhiều thành phần gây ảnh hưởng đến môi
trường xung quanh như:
Thành phần bột : gây bụi, gây rát cổ
Thành phần dung môi: gây độc, bỏng da, nếu không cẩn thận khi nước
thải ra môi trường nước có thể gây độc cho các sinh vật trong nước trong thời
gian dài.
II. 3. Tác dụng của Sơn:
II.3.1. Trang trí bề mặt:
Khi bề mặt sản phẩm được phủ lớp Sơn, đặc biệt là Sơn mỹ thuật thì
màng Sơn rất bóng, đẹp, có tạo ra nhiều màu tuỳ ý, làm thay đổi cảnh quan, tạo
cảm giác dễ chòu và thoả mái.
II.3.2. Bảo vệ bề mặt:
Điều quan trọng nhất của Sơn là bảo vệ bề mặt sản phẩm (đặc biệt là kim
loại). Màng Sơn cách li bề mặt sản phẩm với môi trường như nước, không khí,
ánh sáng mặt trời, và môi trường ăn mòn(muối, axit, kiềm, ). Ngoài ra đối với
một số màng Sơn có khả năng chòu va đập, ma sát rất cao do đó Sơn còn có tác
dụng bảo vệ cơ khí.
II.3.3. Công dụng đặc biệt:
Ngoài những tác dụng trên Sơn còn được sử dụng vào mục đích:
− Quân sự: Sơn màu lên các thiết bò quân sự để ngụy trang, Sơn chống tia
hồng ngoại có thể tránh được thiết bò dò tìm hồng ngoài.
− Điện&điện tử: Sơn cách điện, Sơn dẫn điện.
− Hàng không: Sơn cách nhiệt, Sơn quang: chống lại tia mặt trời
− Hàng hải&các công trình biển: Sơn chống hà, Sơn chống ăn mòn nước
biển
− Giao thông: Sơn quang, Sơn vạch đường
− Trong các nhà máy tuỳ từng công dụng của các đường ống mà Sơn lên
màu khác nhau.
Ví dụ: đối với đường ống dẫn hơi đốt thường Sơn màu đỏ, nước làm lạnh
thường Sơn màu xanh,
II.4. Phương thức tạo thành màng Sơn:
II.4.1. Tác dụng vật lý:
Trang 9
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP CÄNG TY SÅN Ạ ÂÄNG
Nhờ sự bay hơi của dung môi, màng Sơn khô
Ví dụ: Sơn nitroxenlulô, Sơn vinyl clorua,
II.4.2. Tác dụng hoá học:
− Loại trùng hợp oxi hoá: quá trình tạo thành màng Sơn bao gồm 2 bước:
+ b1: bay hơn dung môi
+ b2: Phản ứng trùng hợp oxi hoá tạo thành màng Sơn rắn chắc, bền.
Ví dụ: Sơn phenol focmandehit, Sơn ankyd,
− Loại đóng rắn nhờ vào chất đóng rắn
Ví dụ: Sơn epoxy, Sơn polyamid,
II.5. Cấu tạo của Sơn:
Sơn gồm 2 thành phần chính:
− Chất không bay hơi
+ Nhựa(dầu)
+ Bột màu, bột độn
+ Phụ gia và chất phụ trợ
− Chất bay hơi
+ Dung môi
+ Chất pha loãng
II.5.1. Chất không bay hơi:
II.5.1.1. Nhựa:
* Đònh nghóa: Nhựa là hợp chất cao phân tử, hoà tan trong dung môi không hoà
tan trong nước. Khi hoà tan nhựa trong dung môi, quét lên bề mặt sản phẩm,
dung môi bay hơi sẽ thành màng cứng, trong suốt.
* Phân loại nhựa:
a. Nhựa thiên nhiên:
 Hổ phách: có màu vàng hoặc nâu hoà tan trong dầu thông. Hổ phách
dùng để chế tạo Sơn dầu, màng Sơn bóng, cứng, đàn hồi.
 Cánh kiến: cánh kiến là mủ một loại con trùng, có màu nâu muốn có
màu trắng phải qua xử lí(Na
2
CO
3
, HCl)
 Bitum: là chất rắn hoặc bán chất rắn gặp nhiệt nóng chảy thành chất
lỏng. Hoà tan trong dung môi Benzen, dầu thông. Chòu nước, chòu hoá học tốt
dùng để chế tạo Sơn chống ăn mòn cho kim loại, gỗ.
Trang 10
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP CÄNG TY SÅN Ạ ÂÄNG
 Tùng hương: là loại nhựa thiên nhiên thu được từ mủ cây thông sau khi
chưng cất dầu thông. Có màu vàng nhạt hoặc màu đen, không hoà tan trong
nước hoà tan trong dầu, và dung môi hữu cơ. Tùng hương có chứa nhóm COOH
nên thường được biến tính để giảm tính axit, có độ sôi thấp. Sơn chế tạo từ tùng
hương màng Sơn cứng, bóng, dòn. Do đó thường không dùng tùng hương để chế
tạo Sơn trực tiếp mà người ta pha trộn với các nhựa khác. Trong đó tùng hương
được xem như là chất làm khô.
b. Nhựa nhân tạo:
− Biến tính từ tùng hương:
 Este tùng hương: được tạo thành bởi tùng hương và glixerin.
 Redinat canxi: nhiệt độ nóng chảy cao(120÷170
o
C), trò số axit thấp tăng độ
bám dính, độ cứng cho màng Sơn. Thành phần: tùng hương, CaO, ZnO.
 Malic hoá: nhựa malic hoá có màu nhạt dùng để chế tạo Sơn trắng, Sơn
gỗ, Nhựa malic hoá có độ nhớt thấp, chòu nước, chòu kiềm tốt.
− Nitroxenlulo: Là nguyên liệu chủ yếu tạo thành màng Sơn có màu vàng trắng,
trương trong nước nhưng không hoà tan trong nước, hoà tan tốt trong các dung
môi thông thường. Nếu phủ lên trên bề mặt sản phẩm tạo thành lớp mỏng, đóng
rắn nhanh, bền, chòu ánh sáng, chống ẩm ướt và ăn mòn hoá học.
Ngoài nitroxenlulô ra còn dùng các hợp chất của xenlulô:
+ Etyl xenlulô: có tính đàn hồi, chòu ánh sáng, chòu nhiệt
+ Xenlulô gốc Benzen: có tính cách điện tốt
+ Xenlulô axetat: không cháy, chòu ánh sáng, chòu nhiệt.
− Nhựa cao su: cao su chòu nước, chòu ăn mòn hoá học, cách điện tốt, độ hoà tan
kém, nên không được dùng trực tiếp mà sử dụng chúng ở dạng biến tính.
+ Cao su clo hoá: cao su clo hoá không cháy, hoà tan tốt trong dung môi, có thể
hoà tan trong dầu và hỗn hợp nhựa khác, chòu ăn mòn hoá học, axit, và kiềm.
c. Nhựa tổng hợp:
 Nhựa phenol-focmandehit:
Nhựa được tạo thành do phản ứng giữa phenol và andehit focmit. Được
sản xuất ở nhiều dạng:
+ Nhựa phenolfocmandehit hoà tan trong rượu: không hoà tan trong dầu,
chòu axit kiềm. Khi hoà tan trong cồn, quét lên sản phẩm sẽ hình thành lớp màng
mỏng cứng, dòn, ít được sử dụng rộng rãi.
Trang 11
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP CÄNG TY SÅN Ạ ÂÄNG
+ Nhựa phenolfocmandehit hoà tan trong dầu: là hợp chất rắn trong suốt,
chòu axit và kiềm, chòu khí hậu và cách điện. Được sử dụng chế tạo Sơn chòu
nước, chòu axit, chòu kiềm, là chất chống ăn mòn kim loại rất tốt. Nhựa được sử
dụng rộng rãi, có thể phối trộn với nhựa epoxy.
+ Nhựa phenolfocmandehit tùng hương: ngoài thành phần phenol và
andehit chiếm 15÷35% người ta bổ xung thêm tùng hương, gylixerin. Nhựa là
chất rắn trong suốt màu nâu hoặc vàng. Điểm hoá mềm trên 135
o
C, độ axit dưới
20
o
. Nhựa có thể hoà tan trong dầu, dung môi dầu mỏ. Nhựa có tính năng tốt
chòu kiềm, chòu nước, cách điện, tính năng tốt hơn este tùng hương.
 Nhựa ankyd:
Nhựa ankyd có độ bóng cao, độ bám chắc tốt, chòu ánh sáng, tính đàn hồi
tốt bền khi dùng ngoài trời. Nhựa ankyd có thể phối trộn với các nhựa khác như:
nhựa gốc amin, nhựa PVC, cao su lưu hoá, nhựa hữu cơ silic, nhằm mục đích
cải thiện tính năng của chúng. Vì thế Sơn ankyd là loại Sơn có số lượng sản xuất
nhiều nhất, được sử dụng rộng rãi.
Nhựa được tạo thành do phản ứng este hoá giữa rượu đa chức và axit hữu
cơ đa chức.
Axit: andehit phtalic(AP) là axit chủ yếu trong sản xuất nhựa ankyd

AP: cho khả năng phản ứng cao cho nhựa có độ bền cơ lí hoá học cao.
Ancol: có nhiều loại ancol đa chức được sử dụng nhưng chủ yếu là
glixerin. Ngoài ra còn dùng pentaeritrit, glicol, trimetilopropan. Các nguyên liệu
này dễ kiếm, rẻ tiền, cho nhựa có tính chất cơ lí tốt.

Chú ý: polyeste không biến tính đi từ axit ancol đa chức không dùng trong
công nghiệp Sơn được vì nó cho màng Sơn đanh, dính lép nhép, không bền. Chỉ
sau khi biến tính với dầu nó mới được dùng chế tạo Sơn. Hàm lượng dầu trong
chất tạo màng cũng như bản chất của nó cũng ảnh hưởng đến các tính chất quan
trọng như: quá trình khô, màu sắc độ bóng, độ bền, độ cứng, tính chòu nhiệt, thời
gian sử dụng,…Phụ thuộc vào hàm lượng dầu có thể chia ankyd làm bốn loại sau:
Trang 12
CO
CO
O
CH
2
OH
CHOH
CH
2
OH
Glixerin
CH
2
OH
OH CH
2
CH
2
OH
CH
2
OH
C
Pentaeritrit
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP CÄNG TY SÅN Ạ ÂÄNG
Loại nhựa Dầu % Anhidrit phtalic
Nhựa gầy
Nhựa trung bình
Nhựa béo
Nhựa rất béo
35÷45
46÷55
56÷70
>70
>35
30÷35
20÷30
<20
 Nhựa amin:
Nhựa ure focmandehit và melamin focmandehit được dùng nhiều để chế
tạo các loại Sơn cao cấp trong công nghiệp gỗ.
Nhựa gốc amin có màu sắc nhạt. Cần phải gia nhiệt mới tạo thành màng,
màng bóng, cứng, chòu nước, chòu kiềm, nhưng màng dòn, vì thế không sử dụng
độc lập mà phải kết hợp với các nhựa khác như nhựa ankyd, nitro xenlulô,…có
tính năng bảo vệ rất tốt.
Gần đây dùng nhựa uzoxianat, focmandehit, metanol để chế tạo loại nhựa
mới, có nhiều ưu việt hơn các loại nhựa ở trên. Đăïc biệt là tính dẻo rất tốt, có
thể hoà tan trong dung môi và trong nước, dùng để chế tạo Sơn nước.
 Nhựa epoxy:
Nhựa epoxy có tính bền hoá học rất tốt, bám dính tốt, có thể gắn chắc bề
mặt giữa các vật liệu, ngoài ra còn tính năng chòu mài mòn và cách điện tốt,
chống ăn mòn hoá học tốt, nên được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp Sơn.
 Nhựa vinyl:
Nhựa vinyl được dùng rộng rãi trong công nghiệp nhựa, nhưng trong công
nghiệp Sơn ít được sử dụng.
 Nhựa acrylat:
Nhựa acrylat là nhựa tổng hợp mới có nhiều tính năng tốt như không biến
màu, chòu ánh sáng chòu khí hậu, chòu ăn mòn hoá học, hoà tan được trong các
dung môi thông thường, rượu có thể dùng làm chất pha loãng,…
Trong công nghiệp Sơn nước thành phần nhựa này là không thể thiếu.
 Cao su lưu hoá:
Cao su không biến tính không dùng làm Sơn. Do vậy muốn sử dụng phải
biến tính cao su ở dạng dung dòch: cao su clo hoá. Cao su clo hoá hoà tan trong
Trang 13
Sản xuất Sơn
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP CÄNG TY SÅN Ạ ÂÄNG
dung môi thơm. Cao su clo hoá rất dòn do đó phải dùng chất hoá dẽo: parafin clo
hoá, diphenyl clo, DOP, DBP, dầu lanh, dầu trẩu,…
Cao su clo hoá rất bền với tác nhân hoá học, bền nước, có độ thấm hơi
nước nhỏ. Do hàm lượng clo cao nên nó không cháy nhưng bò phân huỷ ở nhiệt
độ 90
o
C.
Ứng dụng: Cao su lưu hoá được dùng trong Sơn chống cháy có thêm thành
phần antimon oxit.
Trong công nghệ Sơn chống rỉ đây là lónh vực chủ yếu.
 Nhựa silicon:
Nhựa silicon là loại polyme tổng hợp, trong thành phần mạch có nguyên
tử silic. Màng Sơn silicon chòu nhiệt tốt, có thể làm việc đến 300
o
C. Nhưng ở
nhiệt độ cao hơn trở nên dòn, giảm độ bám dính. Sơn chòu thời tiết rất tốt là do
tính ghét nước của nó, không bò biến màu do độ bền ánh sáng tốt, chòu được axit
và dung dòch các chất tẩy rửa.
Ứng dụng: được dùng trong đường ống nhiệt, lò sưởi, bàn là,…
II.5.1.2. Dầu:
Là nguyên liệu tạo màng được sử dụng sớm nhất trong công nghiệp, là
nguyên liệu chủ yếu của Sơn dầu. Dầu được sử dụng trong Sơn chủ yếu là dầu
thực vật, dầu được tạo thành do este của glixerin và axit béo không no.
Về tính chất hoá học, do trong mạch có chứa nối đôi nên tham gia vào
phản ứng hoá học khâu mạch tạo thành màng. Tuỳ thuộc vào số lượng nối đôi
và hình thức cấu tạo nối đôi mà màng Sơn khô nhanh hay chậm.
Dầu được sử dụng trong Sơn là dầu khô và dầu bán khô. Dầu khô là dầu
trẩu, dầu đay,…dầu bán khô: dầu đậu, dầu bông,…dầu không khô: dầu lạc, dầu
dừa, dầu thầu dầu,…
II.5.2. Bột màu:
II.5.2.1. Khái niệm:
Bột màu là thành phần quan trọng tạo màu cho Sơn, tạo cho màng Sơn có
tính chất đặc biệt. Bột màu là chất rắn có độ hạt rất nhỏ, không hoà tan trong
dầu hoặc dung môi. Bột màu có tác dụng che phủ bề mặt, có tỉ trọng không cao,
tính chất ổn đònh cao, không biến màu,…
Bột màu dùng trong Sơn thường là chất vô cơ không hoà tan trong nước.
Ngoài ra còn có hợp chất hữu cơ.
II.5.2.2. Tính chất:
Trang 14

Xem chi tiết: Công nghệ sơn