A. GIỚI THIỆU VỀ SƠN

1. Khái niệm sơn:

Sơn là tổ hợp của chất tạo màng, bột màu, phụ gia trong môi trường phân tán. Sau khi sơn phủ lên mặt nền, nó tạo lớp màng đều đặn, bền chắc, bám dính, có tác dụng bảo vệ và trang trí bề mặt được sơn.

2. Dung môi.

Là các chất lỏng dễ bay hơi dùng làm môi trường phân tán chất tạo màng và các hợp phần khác. Dung môi sẽ bay hơi dần hết trong quá trình tạo màng (sơn khô).

* Phân loại sơn.

Có nhiều cách phân loại sơn

* Phân loại theo nguồn gốc cấu tạo: sơn dầu, sơn alkyd, sơn epoxy, sơn chống rỉ chì đỏ, sơn giàu kẽm......)

* Phân biệt theo phương pháp thi công sơn: Sơn phun, sơn nhúng, sơn quét, sơn tưới...

* Phân loại theo quá trình khô của sơn gồm hai loại là khô vật lý, khô hoá học.

- Khô vật lý: Là loại tạo màng do bay hơi dung môi. ở đây các chất tạo màng đã có sẵn một kết cấu cao phân tử, tuy nhiên những hợp chất này vẫn có thể bị dung môi hoà tan hoặc dùng nhiệt để biến thành trạng thaí lỏng. Để phun, quét lên bề mặt kim loại thành màng phun. Thời gian khô của màng sơn chính là thời gian cần thiết để dung môi bay đi hết, thời gian này thường rất ngắn. Những chất tạo màng theo cách trên gồm một số nhựa thiên nhiên: nhựa thông, nhựa cánh kiến... và một số nhựa hoá học: nhựa đường, cao su clo hoá, polyvinyl...

- Khô hoá học: Là loại tạo màng gián tiếp. Sau khi sơn, dung môi bay đi thì quá trình trùng hợp mới bắt đầu hoặc mới tiếp tục cho đến khi màng sơn rắn lại thì không thể dùng dung môi hoặc nhiệt độ để làm loãng ra được nữa. Điển hình nhất cho quá trình tạo màng này là hiện tượng khô của màng sơn dầu. Sau khi dung môi bay đi bị ôxy hoá và trùng hợp kết thành mạng lưới cao phân tử. Thời gian khô của màng sơn là cả thời gian cần thiết để tạo thành mạng lưới đó. Thường nó kéo dài từ 7 đến 9 ngày nhưng có thể dùng chất làm khô hoặc chất xúc tác để rút ngắn thời gian đó xuống một ngày. Một số nhựa hoá học tạo màng sơn theo cách trình trùng hợp hay đa tụ, quá trình này được xúc tiến bằng các chất xúc tác hay bằng nhiệt độ. Đó là các loại nhựa: Epoxy, melamin...

3. Tính chất của các loại sơn cơ bản.

3.2. Sơn Alkyd.

Nhựa alkyd biến tính có các ưu điểm là bền khí quyển, bóng, dính cao. Nhược điểm là chậm khô, chịu hoá chất, nước kém. Sự phân loại nhựa Alkyd biến tính và tính chất của nhựa phụ thuộc vào lượng dầu thảo mộc được sử dụng.

3.3. Sơn Cao su clo hoá.

Sơn cao su clo hoá chịu nước và môi trường hoá chất tốt. Sơn cao su clo hoá tạo màng theo quá trình lý học nên nhanh khô. Tuy nhiên màng sơn có đặc điểm là giữ lại lâu một ít dung môi cuối cùng nên sơn phải sau 12 giờ mới là khô hẳn. Khi sơn nhiều lớp thì lớp cuối cùng dễ bị hoà tan.

3.5. Sơn Epoxy.

Sơn Epoxy thông thường cho một màng sơn rất rắn, thường dùng nó để sơn các máy móc, đồ dùng chịu nhiệt, chịu hoá chất và chịu tác động cơ học cao.

Tất cả các loại sơn Epoxy đều đặc biệt là có độ bám dính rất tốt ngay cả trên bề mặt kim loại, hoặc trên các lớp sơn đã cũ, trên bề mặt nhôm. Do đó nó được dùng rất hiệu quả làm sơn lót. Sơn Epoxy hơn hẳn sơn Alkyd về khả năng chịu hoá chất và rất đàn hồi. Người ta thường dùng sơn này để bảo vệ ở ngoài trời, trong các môi trường chịu hoá chất mạnh.

3.7. Sơn Silicon.

Sơn Silicon là loại sơn chất lượng cao, nhưng cũng là loại sơn rất đắt tiền nên người ta chỉ sử dụng trong những trường hợp mà không còn có thể dùng sơn nào khác được nữa. Đặc điểm của sơn Silicon là chịu được nhiệt độ cao, có thể chịu được nhiệt độ tới hàng nghìn độ C (chịu được nhiệt độ thường xuyên từ 300⁰C-700⁰C). Ngoài ra sơn silicon còn chịu nước, chịu hoá chất và khí hậu rất tốt. Trong điều kiện khí hậu khắc nghiệt, sơn Silicon cũng có thể bền tới 4-5 năm vẫn chưa hỏng. Sơn Silicon có nhược điểm độ bám không cao, do đó bề mặt sơn phải sử lý thật kỹ và sơn mỏng. Nó thường dùng để sơn các bộ phận chịu nhiệt trong các lò nung, lò sấy, trong các ống khói hoặc để sơn các ống dẫn hơi nóng ở áp suất cao.

3.9. Sơn Poly uretan.

Sơn này gồm hai thành phần pha chế sẵn để riêng biệt đến khi sơn mới trộn lẫn với nhau. Khi trộn với nhau thì mới bắt đầu phản ứng trùng hợp cho ta nhựa polyuretan. Màng sơn có rất nhiều tính năng về lý học cũng như hoá học: nó vừa đàn hồi rất tốt lại vừa có độ bóng và độ rắn cao. Sức bám của sơn rất tốt ngay cả với bề mặt rất trơn. Màng sơn có thể chịu nhiệt thường xuyên tới 180^oC. Đối với các loại hoá chất như xăng dầu, nước mặn, axit, kiềm loãng màng sơn tỏ ra rất bền vững. Người ta thường dùng sơn này để sơn các thiết bị máy móc chịu tác dụng của hoá chất đồng thời lại chịu tác dụng của cơ học và nhiệt độ cao.

 B. KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG SƠN CƠ BẢN  

1. Đánh giá tình trạng sơn trong thùng, hộp.

Sơn chứa trong thùng, hộp sơn phải đảm bảo.

         +  Nắp đóng kín, không tạo màng,

         +  Sơn đồng nhất, không lắng, tách.

         +  Màu ổn định, không tách màu.

2. Xử lý bề mặt vật cần sơn.

Trước khi sơn bề mặt vật cần sơn (tấm mẫu) phải được được xử lý làm sạch, đảm bảo bề mặt đạt các yêu cầu về độ sạch và độ nhám. ( Tham khảo các phương pháp làm sạch bề mặt )

3. Gia công màng:

Có 4 phương pháp gia công màng sơn:

• Nhúng.
• Rót (tưới).
• Quét.
• Phun.

3/1. Phương pháp nhúng.

Nhúng tấm mẫu vào bình chứa sơn cần thử sau đó nâng lên từ từ và đem treo ở vị trí thẳng đứng để sơn dư chảy đi và để khô.

3/2. Phương pháp rót (tưới).

Rót sơn đều đặn trên toàn bộ bề mặt tấm mẫu thử. Đặt tấm mẫu đã đổ sơn dưới một góc 45^oC cho lượng sơn dư chảy đi.

3/3. Phương pháp quét.

Dùng chổi lông quét đều đặn sơn trên tấm mẫu sao cho phủ kín.

3/4 Phương pháp phun.

Chỉnh độ nhớt của sơn sao cho có thể phun được. Phun đều đặn từng lớp mỏng cho tới độ dày yêu cầu.

*Chú ý:  Khi gia công màng nhiều lớp phải đảm bảo lớp trước khô thấu mới được thi công tiếp lớp sau.

(áp dụng theo TCVN 2094-1993)

4. Đánh giá bề mặt màng sơn.

Màng sơn sau khi thi công phải phẳng, không chảy giọt, không phồng rộp, bong tróc, bám chặt trên bề mặt vật cần sơn và lớp sơn trước.

5. Phương pháp xác định thời gian khô.

Thời gian khô là khoảng thời gian từ lúc thi công mẫu đến khi màng sơn đạt được một mức độ khô nào đó gọi là thời gian khô. Có mức độ khô:

* Khô không bắt bụi (KBB).

Là khoảng thời gian từ ngay sau khi thi công mẫu đến khi ta sờ nhẹ một đầu ngón tay lên khoảng giữa của bề mặt mẫu mà không để lại dấu vết gì.

* Khô không dính tay (KDT).

Là khoảng thời gian từ ngay sau khi thi công mẫu đến khi ta cọ sát nhẹ một đầu ngón tay lên khoảng giữa bề mặt mẫu mà không để lại dấu vết gì.

* Khô hoàn toàn (KHT).

Là khoảng thời gian từ ngay sau khi thi công mẫu đến khi ta ấn mạnh ngón tay cái lên giữa tấm mẫu mà không làm mẫu bị trầy xước hoặc bị bong đi bất kỳ một miếng nhỏ nào.(áp dụng theo TC 14-95)

6. Phương pháp xác định độ dày màng sơn ướt.

Độ dày màng sơn ướt là độ dày màng sơn đo được ngay sau khi thi công mẫu.

(áp dụng theo JIS K 5400-1990)

7. Phương pháp xác định độ dày màng sơn khô.

Độ dày màng sơn khô là độ dày màng sơn đo được sau khi sơn khô (áp dụng theo JIS K 5400-1990)

8. Phương pháp xác định độ bám dính.

Độ bám dính của màng sơn theo phương pháp cắt (điểm): Sử dụng dao cắt các đường song song trên bề mặt mẫu sơn khô cách nhau 1; 2 hoặc 3 mm, tuỳ thuộc từng chủng loại sơn. Sau đó cắt các đường vuông góc với các vết cắt cũ. Độ bám dính theo điểm được tính theo bảng sau (trong đó có 5 mức độ bám dính):