Tìm hiểu quá trình làm sạch bề mặt và sơn vỏ tàu, chương 7 pot

Chương 7: Sơn khô bởi ôxy hóa
Các chất tạo màng dùng trong sơn dầu cổ điển thường là
nh
ững loại dầu thiên nhiên như dầu lanh và dầu trẩu bao gồm các
phân tử có kích cỡ trung bình. Trong cá phân tử dầu có một số
vùng phản ứng được gọi là “ liên kết đôi”. Khi tiếp xúc với ôxy
trong không khí sẽ có phản ứng hóa học làm liên kết các phân tử
lại với nhau vì các phân tử dầu có kích cỡ trung bình nên chất tạo
màng phải phản ứng với nhau để đạt được kích cỡ phân tử cần thiết
để cho màng sơn cứng v
à vững chắc hơn. Cho nên thời gian khô sẽ
rất dài.
Để rút ngắn thời gian khô của các dầu thiên nhiên thì cần biến
tính chúng ở các nhà máy nhựa bằng cách phản ứng dầu này với
các hóa chất khác nhau tạo nên những vật liệu có phân tử lớn.
Sơn Alkyd là ví dụ điển
hình về biến tính hóa học của dầu.
Có thể tạo ra loại sơn Alkyd với những đặc tính rất đa dạng
bằng cách lựa chọn loại dầu, loại hóa chất để biến tính và số lượng
các thành phần tương ứng, điều đó làm cho việc chế tạo các loại
sơn Alkyd cho các mục đích r
iêng biệt dễ dàng hơn.
Trước ti
ên ôxy hóa cần phải tiếp xúc với bề mặt sơn, nên đối
với các loại sơn khô bằng cách ôxy hóa không được sơn quá dày,
vì nếu sơn quá dày sẽ có một màng khô tạo thành trên bề mặt lớp
sơn trong khi dưới bề mặt màng sơn vẫn c
òn lỏng. Lớp màng khô
này sẽ ngăn cản sự vận chuyển ôxy tới các lớp bên trong của màng
sơn làm cho thời gian đóng rắn bị kéo dài. Vì thế điều quan trọng
là phải kiểm soát khống chế được chiều dày của lớp sơn trong quá

trình thi công.
Nh
ững loại sơn được coi là sơn khô bởi ôxy hóa gồm sơn dầu
Alkyd, sơn Epoxyester và sơn Alkyd biến tính bằng dầu Urethane.
3.2.2.2 Sơn khô vật lý
Sơn khô vật lý là loại sơn không cần có phản ứng hóa học khi
taọ màng mà chỉ có sự bốc hơi của dung môi. Chất tạo màng được
chế biến sẵn trước gồm chủ yếu các phân tử rất lớn- polyme- ở
dạng chuỗi. Các phân tử chất tạo màng đủ lớn tới mức mà sự hấp
dẫn liên kết giữa các phân tử và sự ràng buộc của mạch polyester
đủ để tạo màng sơn vững chắc m
à không cần các phản ứng hóa
học.
Để giữ các p
hân tử polyme ở trạng thái lỏng và để có một độ
nhớt thích hợp cho quá trình thi công cần phải sử dụng một khối
lượng lớn các dung môi mạnh. Khi dùng sơn khô vật lý để phủ một
bề mặt thì dung môi sẽ ngay lập tức bắt đầu bốc hơi và các phân tử
trong chất tạo màng sẽ xích lại gần nhau hơn, tác động lẫn nhau,
kết nối cùng với nhau và trở thành không dịch chuyển. Điều đó có
nghĩa là chúng ta đạt được một chất rắn nhờ sử dụng một phương
pháp đơn giản.
Loại màng sơn này có thể hòa tan lại được bằng cùng một loại
dung môi sử dụng trong sơn nguyên thủy do không xảy ra phản
ứng hóa học trong chất tạo m
àng nguyên thủy. Vì vậy chúng ta có
thể đảo ngược lại quá trình đóng rắn, điều này có một số lợi ích
nhất định trong thực tiễn.
Chúng ta đều biết đến vấn đề rắc rối khi sơn phủ một lớp sơn
mới lên màng sơn đã bóng và đóng rắn bằng hóa học. Nếu lớp cũ

quá cứng và bóng thì lớp sơn mới có thể bắt đầu bị bong ra. Nếu ta
sử dụng một trong những loại sơn khô vật lý thì sẽ xảy ra những
điều sau :
+ Chúng ta sẽ có được một màng sơn khô vật lý cứng và bóng
+ M
ột lớp sơn mới cùng loại để sơn phủ lại lớp trước .
+ Dung môi trong lớp vừa sơn xong sẽ thẩm thấu vào và được
phân bố trong lớp sơn cũ và hòa tan chúng. Phân tử trong cả hai
màng sơn sẽ li
ên kết dính với nhau và khoảng cách giữa hai lớp
sơn là đồng nhất
Điều n
ày có nghĩa là nếu lớp sơn cũ sạch, không có dầu mỡ
nào hay các vết bẩn nào khác trên bề mặt mà có thể làm giảm đi sự
tiếp xúc giữa lớp mới và cũ thì hai lớp sơn bám dính nhau rất tốt.
Một ưu điểm nữa của loại sơn này là do không có phản ứng
hóa học trong quá trình đóng rắn nên sơn sẽ không quá phụ thuộc
vào nhiệt độ. Loại sơn này thực sự có thể được sơn và khô một
cách đạt yêu cầu mà không phải lưu tâm tới nhiệt độ nếu không
quá mức quá.
Chỉ có một yếu tố là sự bốc hơi của dung môi phụ thuộc vào
nhi
ệt độ đó. Nhiệt độ cao sẽ làm khô nhanh nhưng kết quả cuối
cùng vẫn vậy tức là vẫn có được một màng sơn vững chắc mà
không b
ị ảnh hưởng cho dù ở bất kỳ nhiệt độ nào.
M
ột yếu tố quan trọng hơn nhiệt độ xét về mức độ khô là sự
dịch chuyển không khí ( thông gió) sẽ thổi bay đi phần dung môi
bốc hơi ra khỏi bề mặt

Bởi vì tỉ lệ dung môi trong sơn khô vật lý tương đối cao nên
chi
ều dày màng sơn sẽ bị giới hạn. Những sơn cao su bị clo hóa,
Vinyl và acrylic là thuộc loại sơn khô vật lý.