SƠN BỀN NHIỆT VÀ NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT SƠN BỀN NHIỆT

SƠN BỀN NHIỆT VÀ NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT SƠN BỀN NHIỆT

SƠN BỀN NHIỆT VÀ NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT SƠN BỀN NHIỆT

13:07 - 26/04/2018

Sơn bền nhiệt Silicon là sơn trang trí và bảo vệ các thiết bị cho các ngành công nghiệp, tiếp xúc với nhiệt độ cao như các ống khói lo nung quặng, các lò sấy sản phẩm, các thiết bị công nghiệp, các tháp phun sấy, ...

CÁC LỖI THƯỜNG GẶP KHI GIA CÔNG SƠN ALKYD
MỘT SỐ CHẤT XÚC TIẾN KIM LOẠI LÀM KHÔ MÀNG SƠN
QUY TRÌNH SẢN XUẤT SƠN GỐC NHŨ TƯƠNG
MỘT SỐ PHỤ GIA CHỐNG LẮNG CHO SƠN
10 LỖI THƯỜNG GẶP LỚN NHẤT TRONG THI CÔNG SƠN GỖ

Các loại sơn này vừa có tác dụng bảo vệ với tính chất chống rỉ, chống ẩm, chống ăn mòn và bền với nhiệt độ cao. Hiện nay sơn bền nhiệt chủ yếu có 3 cấp độ chịu nhiệt, đó là:  

  • Sơn bền nhiệt Silicon – T300OC
  • Sơn bền nhiệt Silicon – T400OC
  • Sơn bền nhiệt Silicon  – T500OC 

I. Nguyên liệu để sản xuất sơn bền nhiệt Silicon

1. Chất tạo màng: Nhưa silicon được lựa chọn để sản xuất sơn chịu nhiệt do nó có các tính năng sau:

Có công thức cấu tao:

 

R: - CH3 - C6H5 

Liên kết Si - O có năng lượng liên kết là 89kcal/mol

Liên kết C - C: 58Kcal/mol

Vì thế liên kết Si - O rất bền.

Khi nhiệt độ lên cao, những liên kết  C - C, - C6H5 - CH3 bị phân hủy trong mạch lúc đó chỉ còn liên kết Si - O

Trong điều chế nhựa Silicon, có chứa nhóm - C6H5 - CH3 để dễ hòa tan trong dung môi

Nhựa Silicon có những ưu điểm sau:

  • Độ nhớt thấp giúp cho quá trình sản xuất dễ dàng
  • Độ dẻo dai và mài mòn cao
  • Khả năng cách điện tốt 
  • Chịu được nhiệt độ cao tới 500OC  
  • Màu sắc trong sáng, không bị vàng hóa theo thời gian
  • Màng sơn Silicon có ưu điểm chịu nhiệt cao nhưng giòn, độ bám dính không cao nên thường được biến tính với các loại nhựa khác để tăng cường độ bám dính và tính dẻo dai.
  • Nhựa Silicon dùng làm sơn chịu nhiệt độ cao lên đến 600-650OC, khô ở chế độ sấy, thường sấy ở 200 -300OC trong khoảng 30 phút  - 1giờ
  • Nhựa silicon được biến tính phối trộn với nhựa alkyd có thể khô ở nhiệt độ thường, bám dính, dẻo dai hơn nhưng cấp chịu nhiệt thấp hơn.

2. Bột màu, bột độn 

a. Bột màu 

Bột màu là các hợp chất vô cơ và hữu cơ mang màu và che phủ bề mặt vật sơn bằng các loại màu sắc mong muốn. Bột màu ngoài những tính năng cần thiết như độ phủ cao, bền với tác nhân thông thường như xăng dầu, nước, thời tiết… còn phải bền với nhiệt độ cao.

Do đó bột màu trong sơn bền nhiệt người ta sử dụng bột màu: Bột nhôm, kẽm, bột đen.  

Với nhôm thì nhiệt độ màng sơn chịu  được cao hơn do tham gia phản ứng hóa học. Khi nhiệt độ cao nhôm tham gia phản ứng hóa học với  - OH của Silicon, giải phóng H2, tạo thành… - O – Si – O – Al

Với bột kẽm thì cần lưu ý rằng: nhiệt độ nóng chảy của kẽm 420OC.

Với bột đen độ chịu nhiệt thấp hơn (bột đen chịu nhiệt là bột đen kết hợp trong đó có thành phần của oxit sắt, oxit Mn) 

  • Hàm lượng Fe2O3 khoảng 58 – 60%
  • Hàm lượng MnO khoảng  38 – 40%

b. Bột độn 

Bộn độn trong sơn bền nhiệt ngoài tính năng nâng cao độ bền  cơ lý của màng sơn, đồng thời giảm giá thành của sản phẩm còn có đặc điểm bền ở nhiệt độ cao. Sử dụng bột độn sau: bột Talc, bột BaSO4, Bột Mica (Silica M300)

Bột Talc có công thức 3 MgO.4SiO2.H2O

Bột  Mica có công thức Al2O3.SiO2

3. Phụ gia khác: thấm ướt, phá bọt, chống lắng…

a. Phụ gia thấm ướt CFC 6000F 

b. Phụ gia phá bọt Siltech C1700

c. Phụ gia chống lắng

4.  Dung môi: Một số thông số kỹ thuật của dung môi.

Dựa vào những tính chất trên của dung môi mà người ta sử dụng dung môi Xylen, Butyl axetat cho sơn bền nhiệt. 

II. SẢN XUẤT SƠN BỀN NHIỆT SILICON

Tùy vào mức độ yêu cầu chịu nhiệt khác nhau mà chúng ta có thể có các loại sơn với cấp độ chịu nhiệt khác đáp ứng yêu cầu thị trường. 

Để có sơn bền nhiệt chịu được nhiệt độ 300OC người ta kết hợp nhựa Silicon với nhựa alkyd ( alkyd trung bình) với tỉ lệ đã được khảo sát Silicon/Alkyd =  2,7. Nếu nhỏ hơn tỷ lệ trên thì màng sơn dễ bị vàng hóa khi nhiệt độ cao .

Với sơn chịu nhiệt 500OC sử dụng bột màu là bột nhôm là chủ yếu tỷ lệ bột  nhôm sử dụng  >20% trong đơn phối liệu. 

1. Qui trình thao tác công nghệ sản xuất: Gồm 4 giai đoạn chính

  • Giai đoạn muối ủ
  • Giai đoạn nghiền cán.
  • Giai đoạn pha mầu.
  • Giai đoạn đóng sản phẩm.

1.1. Giai đoạn muối ủ

a. Mục đích  

Các hạt bột màu luôn bị không khí, ẩm hấp phụ lên trên bề mặt. Để thay thế sự hấp phụ này bằng chất tạo màng cần phải có sự khuấy trộn và thời gian. Sự thấm ướt bột màu phụ thuộc vào sức căng bề mặt của bột màu và chất tạo màng, độ nhớt dung dịch, tốc độ khuấy trộn, thời gian thấm ướt. Mỗi loại bột màu cần có thời gian muối ủ nhất định để quá trình thấm ướt xảy ra hoàn toàn. Để đạt được kết quả tối ưu nhất cần tính toán lượng bột màu, bột độn, chất tạo màng, dung môi cho vào sao cho dung dịch có độ nhớt hợp lý. Nếu độ nhớt dung dịch lớn thì quá trình nghiền sẽ trở nên khó khăn hơn, ngược lại nếu độ nhớt  thấp quá trình nghiền hiệu quả thấp, lâu đạt được độ mịn mong muốn. 

b. Quy trình thực hiện

Kiểm tra thùng chứa, máy khuấy và các thiết bị khác (kiểm tra xem có sạch sẽ, vận hành tốt không?)

Kiểm tra các nguyên vật liệu đúng theo đơn.

Tiến hành muối ủ:

Cho 30-50% lượng dung môi theo đơn vào thùng chứa.

Cho 50-70% lượng nhựa theo đơn vào thùng chứa.

Đưa thùng vào vị trí khuấy.

Bật máy khuấy 200-500 v/ph đến hỗn hợp phân tán đều (15-20 phút)

Dừng máy khuấy, tiếp tục cho hết bột màu, bột độn, chất phân tán, chất chống tạo bọt, chống lắng theo đơn vào thùng chứa.

Bật máy khuấy ở 500 v/ph đến hỗn hợp phân tán đều 30-40 phút.

Dừng máy khuấy, thùng chứa được đẩy ra khỏi máy khuấy, đậy nắp và ủ ít nhất là 2h (tùy theo từng loại bột màu).

1.2. Giai đoạn nghiền

a. Mục đích

Sau quá trình thấm ướt, các hạt bột màu không tồn tại ở dạng riêng lẻ mà chúng bị kết tụ lại với nhau. Để đạt được những tính năng ưu việt nhất của của các hạt bột màu nhất thiết phải tách chúng ra thành những hạt riêng lẻ. Quá trình nghiền tức là dùng một lực tác động lên các hạt bột màu để phá vỡ lực liên kết giữa các hạt, khi đó các hạt bột màu sẽ tách ra khỏi nhau. Độ mịn của dung dịch sơn phụ thuộc vào quá trình nghiền, nếu thời gian nghiền chưa đủ, các hạt bột màu vẫn bị kết tụ vào với nhau, khi đó sơn không đạt được độ mịn mong muốn. Với sơn bền nhiệt  sử dụng thiết bị nghiền là máy nghiền hạt ngọc. Số lượt nghiền phụ thuộc vào loại bột và độ mịn theo yêu cầu.

b. Quy trình thực hiện

Kiểm tra máy nghiền, thùng chứa và các thiết bị cần thiết khác (kiểm tra lại trục nghiền, bi, thùng chứa).

Kiểm tra lại hỗn hợp đã muối ủ

Khuấy lại paste trong thùng chứa ở 200 ¸ 500 v/ph đến khi phân tán đều (15 ¸ 20 phút).

Đo độ nhớt paste bằng phễu FC4, độ nhớt 100 -110 giây ở nhiệt độ môi trường.

Kiểm tra độ phân tán bằng mắt, nếu hỗn hợp đồng nhất là được, nếu không đạt quay lại muối ủ tiếp.

Tiến hành nghiền

Kiểm tra máy, điện nước và các dụng cụ trước khi làm.

Bật máy nghiền, nghiền từ 2 ¸ 5 lượt tùy theo yêu cầu của từng loại sản phẩm. 

Khi chuyển lượt nghiền mới, các dụng cụ chứa bán sản phẩm lượt trước phải được vệ sinh sạch sẽ.

Các thùng chứa bán sản phẩm phải có nhãn để nhận biết lượt nghiền.

Phải kiểm tra độ min paste theo quy trình kiểm tra nhanh sản phẩm sơn tại phân xưởng trước khi chuyển sang giai đoạn pha.

1.3. Giai đoạn pha

a . Mục đích : Sau khi muối ủ và nghiền cần bổ xung thêm lượng  chất tạo màng và dung môi để đảm  bảo chất chất lượng cuối cùng của màng sơn. 

b. Qui trình thực hiện

Paste màu đã đạt độ mịn đưa vào thùng chứa.

Đưa thùng chứa vào vị trí khuấy.

Bổ sung nốt lượng nhựa còn lại theo đơn, cho đủ phụ gia vào thùng chứa.

Bật máy khuấy 200 ¸ 500 v/ph trong khoảng 15 ¸ 30 phút cho đến khi hỗn hợp đồng nhất.

Chỉnh màu của hỗn hợp theo mẫu màu chuẩn.

Chỉnh độ nhớt của sản phẩm với số dung môi còn lại theo đơn đến khi đạt độ nhớt.

Khi sơn đạt yêu cầu kỹ thuật mới tiến hành đóng hộp.

1.4. Giai đoạn đóng sản phẩm

Đóng sản phẩm trong bao bì theo quy định, yêu cầu kỹ thuật của bao gói sản phẩm và kế hoạch tiêu thụ, sau đó nhập sản phẩm.

III. CHỈ TIÊU KỸ THUẬT SƠN BÊN NHIỆT SILICON

a.  Chỉ tiêu kỹ thuật sơn bền nhiệt silicon 300 OC

b. Chỉ tiêu  kỹ thuật sơn bền nhiệt silicon 400 - 500 OC:

IV. Những lỗi thường gặp, nguyên nhân, cách khắc phục

TT

 

Hiện tượng

 

Nguyên nhân

 

Cách khắc phục

1

 

Màng sơn bị bong tróc khi đưa vào sử dụng

 

- Quá trình làm sạch bề mặt chưa hết dầu mỡ bụi bẩn

- Có lớp chất xử lý bề mặt bên trong lớp sơn bền nhiệt hoặc một loại sơn mà không chịu được nhiệt độ yêu cầu

- Vật liệu sơn không chịu được nhiệt độ yêu cầu

 - Nhiệt độ thực tế khi đưa vào sử dụng cao hơn   nhiệt độ mà bản thân sơn bền nhiệt chịu được

 

- Cần làm sạch bề mặt vạt liệu trước khi sơn

- Không phủ lớp chất xử lý bề mặt  hoặc bất cứ 1 loại sơn nào mà không chịu được nhiệt độ yêu cầu trước khi sơn bền nhiệt

- Xem lại chất lượng vật liệu

- Kiểm tra nhiệt độ thực tế khi đưa vào sử dụng

2

 

Sơn bị lắng trong quá trình bảo quản

 

- Sử dụng bột màu nặng như: bột kẽm

- Để quá thời hạn trong kho

- Độ nhớt của sơn thấp quá tiêu chuẩn

 

- Sử dụng lần lượt từ những lô cũ trước

- Hàng tồn kho lâu phải được đảo chuyển định kỳ

- Sơn đã được pha chế thì không được giữ lại quá thời gian qui định

- Kiểm tra xem đã tạo gel chất chống lắng trước khi cho vào giai đoạn nghiền

3

 

Độ nhớt của sơn tăng cao gây nên tình trạng mất tính lưu động

 

- Thời gian tồn kho kéo dài quá lâu

- Đóng nắp thùng không chặt

 

 

- Sử dụng lần lượt từ những lô trước

- Đóng thùng cẩn thận

 

4

 

Sơn bị tách lớp

 

 

- Nhiệt độ trong kho quá cao

- Độ nhớt của sơn thấp quá tiêu chuẩn qui định

 

- Bảo quản ở nơi khô ráo, thoáng mắt

- Đảo, khuấy, lắc thùng thường xuyên

Như chúng ta biết ngành công nghiệp sơn ngày càng phát triển, đòi hỏi sơn phải đáp ứng những tính kĩ thuật như khả năng chịu nhiệt, chống cháy, chống ăn mòn... Chính vì vậy chúng tôi hy vọng qua bài viết này bạn đọc, những người quan tâm đến sơn nhiệt silicon sẽ có cái nhìn khái quát hơn và có thêm thông tin bổ ích phục vụ cho nghiên cứu, học tập và công việc.  

Nếu bạn quan tâm hoặc cần thêm thông tin gì, vui lòng liên hệ với chúng tôi.

Thông tin liên hệ:

Ms. Mai Linh: 098 107 7638                     Email: linh.hoangmai@megavietnam.vn

Ban Biên tập Hóa chất Mega

Phòng 703 - Nhà OCT3A - Khu ĐTM Resco - Đường Phạm Văn Đồng
Phường Xuân Đỉnh - Quận Bắc Từ Liêm - Thành phố Hà Nội
Tel: (+84) 24 375 89089; Fax: (+84) 24 375 89098
Email: contact@megavietnam.vn; Website: http://megavietnam.vn