Tìm hiểu quá trình làm sạch bề mặt và sơn vỏ tàu, chương 6 doc

Chương 6:
Quá trình sơn tàu sau khi thay thế
bề mặt vỏ tàu
3.2.1 Định nghĩa sơn
Sơn có thể được miêu tả là một hỗn hợp lỏng có độ nhớt thay
đổi tùy theo phương pháp ứng dụng bằng máy phun sơn áp lực cao
( Airless), chổi sơn, cọ lăn… và trong quá trình khô hay đóng rắn
trở thành một màn không thể xâm nhập, có tính bảo vệ cao và có
tác d
ụng trang trí. Các sơn hiện đại có thành phần cấu tạo phức tạp,
gồm những thành phần chủ yếu sau đây:
- Chất tạo màng
- B
ột màu
- Ch
ất độn
- Dung môi hữu cơ hoặc nước.
Nhiều loại chất phụ gia như chất làm khô, chất phụ gia chống
tạo màng, chất lưu biến, chất tạo bọt, chất làm chảy đều…
Công thức của các sơn hiện đại là một kỹ thuật đặc biệt và một
sự thay đổi nhỏ của các cấu trúc trong sơn có thể đem lại một thay
đổi to lớn trong sản phẩm sơn v
ì vậy các nhà sản xuất khuyên
không nên dùng d
ầu vì loại sơn này cho chất lượng kém.
* Các thành phần chủ yếu của sơn :
a. Bột màu
Bột màu là những hạt nhỏ của vật thể rắn được sử dụng trong
sơn. Chức năng chủ yếu của bột m
àu là cho sơn màu sắc và độ che
phủ, bảo vệ chất tạo màng khỏi sự phá hủy của tia cực tím của mặt

trời.
Một vài bột màu như phốt phát kẽm có tính chất chống rỉ, các
loại khác như ôxit kẽm, ôxit đồng là độc tố có tác dụng bảo vệ
chống lại rong rêu và hà.
b. Các chất độn
Chất độn là các khoáng chất tự nhiên hoặc nhân tạo như bột
tal, cao lanh, dolomit… được phân tán nhỏ trong sơn. Các hạt n
ày
có kích thước và hình dáng khác nhau như hình cầu, hình tấm,
dạng sợi… và có bề mặt nhám hay phẳng.
Chất độn có một vai trò quan trọng trong sơn. Chúng được
lựa chọn và trộn vào sơn với một lượng nhất định nếu muốn có
được một sơn có chất lượng cao nhất.
Chức năng chủ yếu của chất độn là gia cường màng sơn và
đem lại độ bóng ph
ù hợp. Tuy nhiên chúng cũng có ảnh hưởng rất
lớn tới việc sơn và về tính chất chống rỉ.
Chất tạo màng là một thể liên tục của màng sơn mà trong đó
các bột màu và các chất độn được phân bố trong đó. Trong đa số
các trường hợp chất tạo m
àng cũng đưa lại thể tích lớn nhất của
màng sơn và là một th
ành phần có ảnh hưởng lớn nhất tới các tính
năng kỹ thuật của sơn như độ khô hay đóng rắn, độ bám dính, độ
cứng, độ bền, chịu đựng được hóa chất….
Vì thế loại chất tạo màng thông thường được sử dụng để mô
tả chủng loại chung của sơn như sơn Alkyd, Epoxy, Cao su clo
hóa. Trước đó, chất tạo màng dùng trong sơn chủ yếu là các vật
liệu tự nhiên như dầu lanh, bitum, nhựa than đá và hàng loạt các
nhựa rắn khác nhau.

Ngày nay các chất tạo màng được phát triển bởi các nhà hóa
h
ọc polyme, họ đã tổng hợp các chất tạo màng từ các nguyên liệu
của công nghiệp hóa chất. Các vật liệu tự nhiên như dầu đậu và
d
ầu lanh vẫn là một phần quan trọng trong các thành phần của một
số chất tạo màng hiện nay.
c. Chất phụ gia
Là những chất đã được trộn vào sơn. Nó cũng là một trong
nhiều chất ảnh hưởng đến đặc tính, chất lượng của sơn. Có nhiều
loại chất phụ gia như chất làm khô, chất tạo màng, chất lưu biến,
chất tạo bọt, chất làm chảy đều, chất tạo độ bong, độ cứng…Đây là
những chất ảnh hưởng đến công nghệ của nhiều hãng sơn.
Các nhà nghiên cứu sơn hiện đại luôn có trong tay một số
lượng lớn các chất tạo m
àng và dễ dàng sản xuất ra một loại sơn
đặc biệt cũng như là phát triển các loại sơn truyền thống chất lượng
cao.
3.2.2 Phân loại sơn
Sơn có thể phân loại bởi nhiều cách như theo chất tạo màng,
theo ch
ức năng sơn ( sơn lót, sơn phủ, sơn bảo vệ, sơn trang trí) …
Ở đây chúng ta sẽ phân loại sơn theo nguyên l
ý khô và đóng rắn
của chúng.
Tất cả các sơn gồm các phân tử, sự liên kết và tách rời tự nhiên
gi
ữa chúng để quyết định các đặc trưng vật lý và hóa học của vật
liệu. Các phân tử là những phần nhỏ bé nhất riêng biệt của phân tử
vật thể có thể chia ra được. Các phân tử là những phần tử riêng biệt

nhỏ nhất, thậm chí những mảnh phân tử chúng ta cho là lớn cũng
rất nhỏ đến nỗi nếu chúng được tách riêng ra chúng ta cũng không
thể nhìn thấy được, ngay cả bằng những kính hiển vi mạnh nhất.
Phản ứng hóa học có nghĩa là các phân tử sẽ được thay đổi
theo một cách nào đó. Bằng việc thay đổi phân tử chúng ta có thể
thay đổi được vật liệu. Một cách tổng quát chúng ta có thể nói rằng
các hơi bao gồm những phân tử nhỏ, chất lỏng bao gồm những
phân tử cỡ trung bình và chất rắn bao gồm những phân tử rất lớn.
Các chất rắn bao gồm những phân tử rất lớn, tuy nhiên có thể
được hóa lỏng bằng cách trộn chúng với những chất có phân tử
nhỏ hơn, như việc hòa tan nhựa polyme trong dung môi.
Mặt khác chất lỏng cũng có thể trở nên đặc rắn bởi các phản
ứng hóa học, ví dụ như tăng kích cỡ các phân
tử của nó bởi gắn các
phân tử nhỏ lại với nhau bằng chất tạo màng hóa học.
Trong quá trình khô hay đóng rắn của màng sơn sẽ xảy ra các
phản ứng hóa học và vật lý làm các phân tử nhỏ ( dung môi/ nước)
bay hơi khỏi bề mặt c
òn chất tạo màng gồm có cả các phân tử rất
lớn hoặc nhỏ sẽ liên kết lại với nhau bởi phản ứng hóa học trong
màng sơn.
Dựa trên cơ chế của quá trình khô hay đóng rắn chúng ta có thể
phân loại sơn ra 3 nhóm chính: Sơn khô bởi ôxy hóa, khô vật lý và
sơn hai thành phần đóng rắn bằng hóa học.