Lời Nói Đầu
Mỗi sinh viên đều được rèn luyện và học tập tại trường với nhiều kiến thức
bổ ích, phù hợp với từng chuyên ngành. Những kiến thức đó cần được áp dụng vào
thực tế từ đó mới có thể phát huy được khả năng và những định hướng làm việc
của mỗi sinh viên. Vì vậy thời gian thực tập là quang thời gian rất quan trọng của
mỗi sinh viên nói chung. Khi được thưc tập sinh viên học được nhiều kiến thức về
thực tế, được tiếp cận với môi trường làm việc học hỏi nhiều kinh nghiệm từ đồng
nghiệp cũng như những người trực tiếp hướng dẫn. Từ đó thấy được mối quan hệ
giữa lý thuyết và thực tế. ây là nền tảng tích lũy kinh nghiệm của mỗi sinh viên.
Được học tập và rèn luyện tại trường: Đại học Công Nghiệp Hà Nội chuyên
nghành hóa hữu cơ. Lại được thực tập tại công ty TNHH Sơn Nippon Pain Việt
Nam Hà Nội, nên em được hiểu rõ hơn về sơn, về cách sản xuất sơn dưới sự hướng
dẫn nhiệt tình của các anh chị hướng dẫn và được trực tiếp theo dõi công nhân làm
việc.
Sơn là một trong những vật liệu dùng để trang trí và bảo vệ vật liệu không
thể thiếu trong đời sống của con người. Vì thế ngành sơn là một trong những ngành
đã và đang phát triền mạnh.
Công ty TNHH Sơn Nippon Pain Việt Nam Hà Nội là một trong những công
ty có uy tín và thương hiệu trên thị trường. chuyên sản xuất sơn dành cho ô tô và
xe máy. Được những hãng xe có thương hiệu lựa chọn như: Yamaha, Hon Da,
Toyuta…
1
CHNG I: TNG QUAN V SN
I - Khỏi nim v sn v thnh phn ca sn.
I.1- Khỏi nim.
Sn l mt hn hp cỏc thnh phn ca sn gm: cht to mng, bt mu,
dung mụi v cỏc hp cht ph gia khỏc. Khi sn lờn b mt vt liu li lp mng
mng, khi khụ to thnh mng mng bỏm cht lờn vt liu bo v v trang trớ.
Mc ớch v ý ngha ca sn.
Sn c dựng trang trớ v bo v vt liu khi mụi trng, chng n
mũn gõy phỏ hy vt liu v cỏc iu kin khc nghit khỏc.
Bt mu cú tớnh cht che ph: ph ca cht mu l kh nng che ph lp
mu, lm cho lp nn khụng b l ra khi mng sn.
Mt s cha mu c bit l mu trng trong mng sn qua thi gian nht nh, trờn
b mt hỡnh thnh lp bt cú th xúa i c. hin tng ú gi l s bt húa ca
sn.
Thnh phn v tớnh cht ca bt mu
stt Loi Thnh phn Tớnh cht
1 Mu
trng
TiO
2
ZnS + BaSO
4
ZnO
Che ph, th hin mu mnh, chu ỏnh
sỏng, chu nhit, chu kim, chu axit
loóng, khụng bin mu, d bt húa.
3
2
3
Che phủ, thể hiện màu mạnh, chịu kiềm,
không chịu axit, không chịu khí hậu, dễ
bột hóa, không giống tính chất TiO
2
Thể hiện màu mạnh, tính chống gỉ tốt,
không biến màu, không bột hóa, chịu
nhiệt tốt, che phu kém hơn TiO
2
, ZnS +
BaSO
Màu rõ rệt, đẹp, rất ổn định, không biến
màu, rất độc, tỉ trọng lớn, đắt.
Che phủ, thể hiện màu xanh, chịu ánh
sáng, đắt.,
1
2
Màu
xanh
KFe [ Fe (CN)
6
]
(Al
2
Na
2
SiOCr) Na
2
SO
4
Thể hiện màu tốt, chịu khí hậu, chịu
axit, không chịu kiềm.
Màu đẹp, chịu ánh sáng, chịu nhiệt, chịu
kiềm, không chịu axit, độ che phủ kém.
1
2
Màu
xanh dệp
lục
KFe [ Fe (CN)
6
chịu kiềm, không hòa tan trong dung
4
mụi, l bt mu xanh tt nht.
I.2.3 - Dung mụi
Dung môi là chất lỏng, dễ bay hơi dùng để hoà tan chất tạo màng và thay đổi
độ nhớt của sơn. Một dung môi tốt phải đáp ứng đợc những yêu cầu sau:
- Tạo đợc một dung dịch có độ nhớt thích hợp cho việc bảo quản và sử dụng.
- Có tốc độ bay hợp lý và tạo nên một màng sơn với tính chất tối u.
- Có độ độc tối thiểu và có mùi chấp nhận đợc.
Với các loại sơn khô bằng phơng pháp hoá học, dung môi có nhiệm vụ
chính là tạo nên một dung dịch sơn để có thể sơn theo phơng pháp thích hợp nhất.
Với các chất tạo màng khô vật lý, dung môi đóng vai trò phức tạp hơn vì
không những nó ảnh hởng đến cách lựa chọn phơng pháp sơn mà cón có vai trò
quyết định đối với thời gian khô và tính chất của màng sơn. Trong những trờng hợp
này thờng dùng hỗn hợp nhiều loại dung môi mà mỗi một thành phần đều có những
vai trò riêng, ngoài ra một số dung môi cần phải cho vào hợp phần trong quá trình
sử dụng nhằm điều chỉnh, làm giảm, kìm hãm hoặc tăng tốc độ bay hơi của dung
môi cho phù hợp với điều kiện dây chuyền.
Dới đây là điểm nhiệt độ bay hơi của một số dung môi:
- Dung môi bay hơi ở nhiệt độ thấp(< 100
0
C),lm gim nht ca
sn, bay hi t t, d khụ. Nhng khụng c s dng nhiu vỡ d
bin trng, tớnh lu thụng kms mng son cha tt.
Bao gồm Aceton, Metyl ethyl ketone, etyl axetat
- Dung môi bay hơi ở nhiệt độ cao trung bình(100 150
0
C), tớnh lu
ng cao, mng sn khụ chm, mng sn phõn b u, khụng bin
trng, cú mựi
- Chất làm khô coban: là chất làm khô rất mạnh, quá trình làm khô tiến hành
nhanh ở bề mặt màng sơn, nhưng nếu sử dụng đơn độc màng sơn ở bên trong sẽ
khó khô, dễ sinh ra hiện tượng bong.
- Chất làm khô mangan: kém hơn chất làm khô coban, quá trình làm khô tiến
hành nhanh ở bề mặt sơn, sâu đó làm khô bên trong bề mặt sơn, nhưng màng son
cứng và dòn, thể hiện màu rất mạnh nên việc sử dụng còn hạn chế
- Chất làm khô chì: tốc độ làm khô chậm, quá trình làm khô đồng đều, có thể
làm khô bên trong màng sơn, được màng sơn dẻo, chịu khí hậu tốt, đàn hồi, không
biến màu vì vậy chất làm khô chì là chất lam khô tương đối tốt.
- Chất làm khô hỗn hợp: là hỗn hợp các chất làm khô. Chất làm khô hỗn hợp
được màng sôn tốt, khi sử dụng một chất làm khô dơn độc không thể có được, do
vậy được sử dụng rộng rãi. Chất làm khô có thể làm khô nhanh. Thực tế chưng
minh rằng, dùng lượng chất làm khô nhiều, không thể làm cho màng sơn khô
nhanh, mà làm cho màng sơn dễ bong, đóng cục, lão hóa ảnh hưởng nghiê trọng
tới chất lượng màng sơn.
*Chất đóng rắn: sơn tổng hợp có thể khô ở nhiệt độ thường, hoặc khô khi
sấy nhưng có trường hợp cho vào các chất oxi hóa amin phản ứng với nhựa làm
cho màng sơn đóng rắn. những trường hợp này gọi là chất đóng rắn. chất đóng rắn
amin là nguyên liệu quan trọng của sơn epoxi. Bởi vì sơn epoxi không thể đóng rắn
tạo màng, nếu không cho chất đóng răn vào. Sau khi cho chất đóng rắn vào được
lớp sơn chắc chịu ăn mòn hóa học, cách điện tốt, tính năng cơ kha tốt. chất đóng
rắn thường sử dụng là C
2
H
4
(NH
2
)
2
I.3 - Đặc điểm của sơn
8
Màng sơn tổng hợp chịu ánh sáng kém, lớp sơn trong suốt chịu tia tử ngoại
càng yếu, màng sơn có màu, dễ biến màu. Hiện nay sơn tổng hợp có thể khắc
phục được trường hợp này.
I.4 - Quy trình sản xuất sơn
I.4.1 – Sơ đồ quy trình sản xuất sơn
9
Xử lý nguyên liệu
Chất tạo màng 50%
đến 70%
Nhập kho
Muối ủ
Nghiền
Dung môi 30% đến
40%
Dung môi còn lại
Chất độn 100%
Bột màu 100%
Pha sơn, pha loãng
Chất tạo màng còn
lại
Kiểm tra CLSP,
màu
Chất làm khô, hóa
dẻo
I.4.2 - Xử lý nguyên liệu.
Là công đoạn đầu tiên rất quan trọng vì nó ảnh hưởng trực tiếp tới chất
lượng sơn, nếu nguyên liệu lẫn nhiều tạp chất dẫn tới chất lượng sơn không tốt,
màng sơn kém bền, không thể hiên được đầy dủ tinh chất theo yêu cầu của người
sử dụng.
số loại nhựa khác nh nhựa Melamin.
I.5.1.2.2 - Bột mầu
Bột mầu nhằm mục đích tạo đợc khả năng chống rỉ, độ đục, bền thời tiết và
các tính chất khác của màng sơn. Tuỳ thuộc vào mục đích sử dụng mà có tác dụng
chống rỉ là các oxit kim loại nh: Fe
2
O
3
, Fe
3
O
4
,
I.5.1.2.3 - Dung môi
Dung môi chính của sơn ED là nớc, có mục đích chính là hoà tan chất tạo
màng và phân tán bột mầu trong môi trờng sơn, giúp cho màng sơn có thể hình
thành đợc trên bề mặt vật liệu và mất đi sau khi màng sơn khô hoàn toàn.
I.5.1.2.4 - Chất phụ gia
Là các xít nh axit axetic, axit amin có khả năng hoà tan trong nớc và chất tạo
màng, chúng có nhiệm vụ tạo đợc khả năng làm việc và một số tính chất tốt hơn
của màng sơn.
I.5.1.2.3 - Nớc DI
Nớc DI là loại nớc không ion có nhiệm vụ loại bỏ sơn thừa, dung môi và thụ
động hoá bề mặt lớp sơn sau giai đoạn sơn.
I.5.2 - Sơn lót (Primer)
I.5.2.1 - Mục đích
Sơn lót nhằm mục đích làm nhẵn bề mặt đã có lớp sơn nền, bảo vệ lớp sơn
nền chống rỉ và và tăng khả năng bám dính giữa các lớp sơn.
I.5.2.2 - Thành phần của sơn lót
I.5.2.2.1 - Chất tạo màng
C trong 18 phút.
B.Thành phần
B.1. Sơn phủ loại Solid
- Chất tạo màng: Chất tạo màng là các loại nhựa nh: nhựa Polyeste, nhựa
Melamine, nhựa Alkyd và các loại nhựa khác
- Bột mầu: Bột mầu là các oxit vô cơ nh TiO
2
và các bột mầu khá
- Dung môi: Bao gồm các loại dung môi thơm các loại dung môi hoạt động
nh este, ete và rợi
- Chất phụ gia: Bao gồm chất điều khiển bề mặt, chất chống lắng, phân tán,
chất ổn định mầu sắc, chất hấp thụ tia cực tím, vv
B.2. Sơn phủ Metallic.
12
- Chất tạo màng: Bao gồm các loại nhựa nh: nhựa Acrylic, nhựa Melamine,
nhựa Polyeste, và các loại nhựa khác
- Bột mầu: Bột mầu là các bột mang mầu, ngoài ra còn có các loại bột mầu
đặc biệt khác nh bột nhôm(Al), vảy Mica và các loại bột mầu khác.
- Dung môi: Bao gồm các loại dung môi thơm các loại dung môi hoạt động
nh este, ete và r
- Chất phụ gia: Bao gồm chất điều khiển bề mặt, chất chống lắng, chất phân
tán, chất ổn định mầu sắc, chất hấp thụ tia cực tím, vv
B.3. Clear cho sơn sấy
Mục đích: Sử dụng để tạo lớp ngoài cùng với chức năng tạo độ bóng và bảo
vệ các lớp sơn bên trong chịu đợc môi trờng.
Thành phần của Clear
- Chất tạo màng: Chất tạo màng bao gồm: nhựa Acrylic, nhựa Melanine,
nhựa Polyeste, nhựa Epoxy.
- Bột mầu: Không sử dụng bột mầu
- Dung môi: Bao gồm các loại dung môi thơm các loại dung môi hoạt động
- Chất phụ gia: Bao gồm chất điều khiển bề mặt, chất chống lắng, chất
phân tán, chất ổn định mầu sắc, chất chống tia cực tím.
B.3. Clear cho sơn tự khô
Mục đích: Sử dụng để tạo lớp ngoài cùng với chức năng tạo độ bóng và bảo
vệ các lớp sơn bên trong chịu đợc môi trờng.
Thành phần của Clear
- Chất tạo màng: nhựa Acrylic, nhựa Alkyd, nhựa Nitro cellulose và các loại
nhựa khác.
- Bt mầu: Không sử dụng bột mầu
- Dung môi: Bao gồm các loại dung môi thơm các loại dung môi hoạt động
nh este, ete và rợu.
- Chất phụ gia: Bao gồm chất điều khiển bề mặt, chất hấp thụ tia cực tím và
một số chất điều khiển tính chất lu biến khác.
14
CHƯƠNG II: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM SẢN
XUẤT SƠN CLEAR CHO Ô TÔ VÀ XE MÁY
II.1 – KHÁI NIỆM
Là loại sơn bóng không màu phủ lên bề mặt của vật liệu để bảo vệ và tạo độ bóng
cho lớp sơn nền.
II.2 – THÀNH PHẦN
- ChÊt t¹o mµng: ChÊt t¹o mµng bao gåm: nhùa Acrylic, nhùa Melanine, nhùa
Polyeste, nhùa Epoxy.
- Dung m«i: Bao gåm c¸c lo¹i dung m«i th¬m c¸c lo¹i dung m«i ho¹t ®éng nh
este, ete vµ rîu.
- ChÊt phô gia: Bao gåm chÊt ®iÒu khiÓn bÒ mÆt, chÊt hÊp thô tia cùc tÝm vµ mét sè
chÊt ®iÒu khiÓn tÝnh chÊt lu biÕn kh¸c.
II.3 – QUY TRÌNH SẢN XUẤT
15
Phụ giaDung môiChất tạo màng
Khuấy trộn
200°C lúc này nước tách ra nhiều. Sau đó nâng tiếp nhiệt độ lên 230°C đến 235°C.
Duy trì phản ứng este hóa cho đến cho chỉ số axit <20. Độ nhớt của dung dịch 50%
xăng pha sơn = 150-180 s/phiễu số 4, sợi dài 8-9 cm dừng lại hạ nhiệt độ nhanh
150°C cho dung môi vào pha loãng.
Nguyên liệu Phần trăm khối lượng
(%)
Dầu chẩu 21
Dầu lai 42
glyxerin 13,4
Anhidrit phtalic 23,6
Chì oxit 0,04
xylen 40
Xăng pha sơn 40
II.2.2 – SẢN XUẤT NHỰA EPOXI
Nhựa epoxy phân tử thấp có khối lượng phân tử từ 450-800 không tan trong
cacbuahydro mà tan trong este hoặc dẫn xuất của clo.
17
Nhựa epoxy phân tử cao có khối lượng phân tử 800-1900 thường biến tính
bằng dầu thực vật để chế tạo sơn, điều chế bằng cách cho nhựa phân tử thấp kết
hợp với diphenylol propan với nhiệt độ 170-200°C.
*Tổng hợp nhựa epoxy phân tử lượng cao:
Nguyên liệu Phần trăm khôi lượng
(%)
Nhựa thông 80
diphenylol propan 10,4
xiclohexanon 9
piperidin 0,1
Cách thực hiện: trong thiết bị đa tụ nhiều chức năng có thông khí nito để
đuổi hết không khí ra ngoài thiết bị. cho nhựa thông và xiclohexanon vào rồi gia
nhiệt nhẹ để làm nóng nhựa. khi nhựa nóng chảy cho máy khuấy làm việc liên tục
năng hoà tan tốt nhiều loại nhựa tổng hợp và nhựa tự nhiên, bay hơi tương đối chật
và tan hoàn toàn trong nước. Cellosolve Acetate, CAC là dung môi rất tốt cho
nhiều loại nhựa tự nhiên và tổng hợp, có tốc độ bay hơi chậm. Nó là dung môi
quan trọng trong sản xuất nhiều loại sơn NC và sơn acrylic có chất lượng dùng cho
xe hơi, nó cũng được dùng làm chất pha loãng cho các lớp sơn dùng cho xe hơi, nó
cũng được dùng làm chất pha loãng cho các lớp sơn hoàn thiện. Cellosolve
Acetate, CAC có thể chịu nước và bay hơi chậm nên tạo ra khả năng kháng đục do
ẩm tốt hơn. Nó hoạt động như chất trợ dung môi, làm tăng độ chảy và độ bằng
phẳng cho màng sơn. Cellosolve Acetate, CAC có tính chất hoà tan tốt và tốc độ
19
bay hơi chậm nên nó cũng được dùng trong sơn phun nóng acrylic và sơn lacquer
nitrocellulose/ acrylic.
Butyl Cellosolve, BCS là một chất lỏng không màu, có mùi nhẹ, có thể hoà
tan nhiều loại nhựa tự nhiên và tổng hợp, tốc độ bay hơi tương đối chậm, tan hoàn
toàn trong nước. - Butyl Cellosolve (BCS) là một dung môi có ích trong công
nghiệp sơn bề mặt, nó hoà tan nhiều loại nhựa tổng hợp và có tốc độ bay hơi chậm.
Butyl Cellosolve – BCS dùng làm dung môi trong vecni và sơn nhựa alkyd dầu
gầy và dầu trung bình, nhựa maleic và nhựa phenolic, với lượng dùng là 10% nó
giúp vecni và sơn mau khô. Butyl Cellosolve hoà tan tốt nitrocellulose và là thành
phần của sơn phun và sơn quét. Nó hoạt động như một dung môi ức chế, làm tăng
lưu lượng và độ bằng phẳng cho sơn, nó chịu được nước nên chống lại hiện tượng
mờ do ẩm. Nó cũng được dùng làm chất pha loãng cho sơn nitrocellulose. Butyl
Cellosolve là chất chống mốc cho sơn.
N-butyl acetate / n-BAC là một chất lỏng không màu, trong suốt, độ bay hơi
trung bình, có mùi ester đặc trưng. N-butyl acetate / n-BAC hoà tan tất cả các dung
môi hữu cơ như alcohol, ketone, aldehyde, ether, glycol ether, hydrucacbon mạch
thẳng nhưng ta ít trong nước. N-butyl acetate / n-BAC cũng hoà tan nitrate
cellulose, polymer, nhựa và dầu. Nó là dung môi quan trọng trong công nghiệp
sơn, thuộc da, giấy, hoá chất. - N-butyl acetate / n-BAC là dung môi quan
trọng trong công nghiệp sơn. Nó có khả năng hoà tan tốt nitrate celluso, nhựa,