Sv: Nguyễn Thị Mến Báo cáo thực tập Tìm hiểu về sơn PU MỤC LỤC 1 Sv: Nguyễn Thị Mến Báo cáo thực tập Tìm hiểu về sơn PU PHẦN I .MỞ ĐẦU Theo em được biết thực tập đóng vai trò quan trọng trong quá trình học tập của mỗi sinh viên. Dù có lý thuyết tốt nhưng bạn luôn phải có thực tế. Do đó quá trình thực tập sinh viên thu được nhiều kiến thực bổ ích từ thực tế. Sinh viên có thể thấy được mối quan hệ giữa lý thuyết và thực tế, có thể hiểu rõ hơn về ngành mình học, hiểu được các yêu cầu của công việc. Và từ đó, sinh viên có được những định hướng cho mình. Là sinh viên khoa công nghệ hóa trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội em rất may mắn được thực tập tại công ty TNHH Nippon Paint Hà Nội, là một công ty có môi trường làm việc rất tốt, rất quan tâm đến đời sống của nhân viên, các nhân viên trong công ty thì rất chuyên nghiệp và hòa đồng. Ngành sơn là một ngành không phải mới mẻ ở Việt Nam. Nhưng qua thực tế tiếp xúc với công việc cùng với sự giúp đỡ nhiệt tình của các anh chị em trong công ty em đã hiểu hơn về ngành này. Cũng như những loại sơn khác, sơn polyurethan cũng bao gồm 4 thành phần chính: bột màu, bột độn, dung môi, và phụ gia. Tuy nhiên thành phần chính tạo nên những khác biệt trong tính năng của nó( như tính năng cơ lý cao, bền thời tiết, hóa chất…) chủ yếu là do chất tạo màng, mà cụ thể ở đây là nhựa polyurethan. Nhựa polyurethan bắt đầu xuất hiện ở Đức năm 1937 và từ đó nó đóng vai trò quan trọng trong ngành công nghiệp sơn điều này lả vì nó có tính năng cơ lý tuyệt vời do có thể tạo thành các nối ngang ở nhiệt độ thường, ban đầu mục đích chế tạo nó là nhằm chống lại sự thống trị củ nylon nhưng vào đầu những năm 1940 người ta nhận thấy tiềm năng của nó trong các lĩnh vực như keo dán, nhựa xốp và màng phủ. Và hiện nay nó đóng vai trò rất lớn trong các lĩnh vực sơn cao cấp như sơn oto, xe máy cũng như nhiều lĩnh vực quan trọng khác. Thực ra thuật ngữ polyurethan để chỉ các sản phẩm của phản ứng giữa polyol và diisocyanate hoặc polyisocyante. Ngày nay thuật ngữ này được sử dụng để chỉ tất cả các phản ứng cộng mà có isocyante tham gia, mặc dù nói một cách chính xác việc này không đúng. Do đó trong thực tế hiện nay sơn polyurethan có thể chứa este, ete, amit, ure và các nhóm khác. 2 Sv: Nguyễn Thị Mến Báo cáo thực tập Tìm hiểu về sơn PU PHẦN II . CƠ SỞ LÝ THUYẾT Sự khác biệt giữa sơn polyurethan và các loại khác là Trong sơn polyurethan, thành phần chất tạo màng có chứa nhóm isocyanate(NCO).Nhóm này sẽ phản ứng với bất kỳ loại hydro hoạt tính nào trong thành phần của nhựa gốc để tạo thành màng sơn.Có thể được thấy rõ điều này thông qua việc xem xét cấu trúc cộng hưởng của nhóm isocyanat: R - N - C = O ⇔ R-N=C=O ⇔ R-N=C-O Hydro hoạt tính phản ứng với nối đôi C=N, trong đó hydro tấn công vào vị trí nito và phần còn lại tấn công vào vị trí cacbon. Trong các chất phản ứng cùng với isocyanat để tạo thành polyurethan, polyol là một chất quan trọng. R - NCO + R’ - OH → R - NH - CO - O - R’ Polyol phản ứng khá nhanh với isocyanat, tuy nhiên tốc độ phản ứng khác nhau nhiều tùy thuộc vào polyol.Các rượu bậc một phản ứng mãnh liệt với isocyanat ở nhiệt độ thường, trong khi tốc độ phản ứng của rượu bậc hai chỉ bằng 0,3 lần, và rượu bậc ba là khoảng 0,005 lần. Điều này là do sự che chắn không gian lớn hơn của rượu bậc cao sẽ làm giảm tốc độ của phản ứng. Ví dụ như triphenylcarbinol gần như không phản ứng isocyanat. Ngược lại sự phản ứng của isocyanat với amin thì rất nhanh. Cũng như rượu, các amin bậc càng thấp thì phản ứng xảy ra càng mạnh.Các amin bậc một mạch thẳng có thể phản ứng nhanh hơn rượu bậc một từ 100 đến 1000 lần, trong khi các amin bậc hai mạch thẳng và amin bậc một vòng thơm thì khả năng phản ứng thấp hơn, và amin bậc hai vòng thơm còn phản ứng chậm hơn nữa. R - NCO + R’ -NH2 → R - NH - CO - NH - R’ R - NCO + R’ - NH - R’’ → R - NH - CO - NR’R’’ Khả năng phản ứng rất cao của amin giới hạn việc sử dụng chúng trong công thức chế tạo sơn. Thông thường các amin được sử dụng trong công nghiệp sơn đều đã được biến tính. Ngoài rượu và và amin, rất nhiều các hợp chất khác có chứa hydro hoạt tính có thể phản ứng với isocyanat, một trong số đó có thể liệt kê ở đây như : uretan, axit cacboxylic, silanol, amit, nước… Trên đây là phản ứng cơ bản xảy ra trong tất cả các hệ sơn polyurethan.Tuy nhiên, riêng trong hệ sơn polyurethan đóng rắn bằng nhiệt, sơn polyurethan đóng rắn bằng chất làm khô, và sơn polyurethan đóng rắn bằng hơi ẩm thì có sự khác biệt. Trong sơn polyurethan đóng rắn bằng nhiệt, vì nhóm isocyanate đã được che chắn ( tạo adduct ) nên phản ứng xảy ra khi đóng rắn do nhiệt có khác cơ chế ở trên, và có thể được trình bày như sau : R - NH - CO - BL + R’-OH → R- NH - CO - R’ + BLOH 3 Sv: Nguyễn Thị Mến Báo cáo thực tập Tìm hiểu về sơn PU Trong sơn polyurethan khô bằng chất làm khô thì cơ chế khô tương tự như trong sơn ankyd do thực chất đây là polyurethan biến tính bằng dầu thảo mộc. Việc khô được tiến hành theo cách oxy hóa liên kết không no trong vị trí của axit béo. Còn trong sơn đóng rắn bằng hơi ẩm, ban đầu nhóm NCO sẽ phản ứng với hơi ẩm để tạo thành amin : R - NCO + H2O → RNHCOOH → RNH2 + CO2 Sau đó amin này sẽ quay lại phản ứng với NCO. Để hiểu rõ hơn ta sẽ tìm hiểu từng nguyên liệu để tạo nên sơn polyurethan như sau: I. Chất tạo màng : Như trên đã trình bày, việc tạo màng trong sơn polyurethan có thể do sự kết hợp của isocyanate( chất đóng rắn) với các polyol ( nhựa gốc) (trong sơn hai thành phần), hoặc dưới tác dụng của nhiệt hoặc chất làm khô. Ở đây để cho dễ hiểu em trình bày chất tạo màng theo bản chất của từng loại nhựa. 1. Alkyd urethan : Đây được coi là dầu urethan hoặc uralkyd. Đúng như tên gọi chúng cũng tương tự như alkyd truyền thống, nhưng diaxit (AP) được thay thế bởi diisocyanate. Ban đầu dầu được phản ứng với triol để tạo thành mono và diglyxerit, sau đó diisocyanate được thêm vào.Phản ứng cuối cùng là của nhóm isocyanate với nhóm với nhóm OH tự do của mono và diglycerit. H 2 COH H 2 COH H 2 COH H 2 COCOR     HCOH + HC͟͟OCOR → HCOCOR + HCOH     H 2 COH H 2 COCOR H 2 COCOR H 2 COH H 2 COH H 2 CO-CO-NH-R-NH-OCOCH 2    2 HCOH + R(NCO) 2 → HCOCOR ROCOCH    H 2 COCOR H 2 COCOR ROCOCH 2 Các màng phủ này đóng rắn theo cách tượng tự như những alkyd thông thường, tức là oxy hóa liên kết đôi trong mạch cacbon của axit béo. Tuy nhiên so với alkyd truyền thống, alkyd urethan cho tốc độ khô nhanh hơn, bền nước tốt hơn, độ bóng tốt hơn, ổn định hơn, và dễ phân tán bột màu hơn. 2. Polyurethan một thành phần đóng rắn bằng hơi ẩm : Nhựa này được tạo thành trên cơ sơ isocyanate loại TDI, MDI, HDI, hoặc IPDI và polyol loại polyete hoặc polyol loại polieste.Nhìn chung các loại nhựa này có hàm lượng isocyanate trong khoảng 3% đến 16% (trên hàm rắn).Chúng phản ứng với hơi ẩm trong không khí để tạo thành màng sơn. 4 Sv: Nguyễn Thị Mến Báo cáo thực tập Tìm hiểu về sơn PU Nhựa này cũng được giới thiệu như nhựa một thành phần - 1K ( viết tắt theo tiếng đức là 1 Komponent). Ưu điểm hiển nhiên của loại này là không cần trộn thành phần thứ hai vào để tạo thành một màng bền vững. Cấu trúc và tính chất của polyol ảnh hưởng nhiều tới tính chất của nhựa. Nhựa trên cơ sở polyol là polyete thường bền hóa chất tốt hơn nhưng bền hóa chất kém hơn so với nhựa trên cơ sở polyol là polyeste. Các phân tử mạch thẳng dài thường cho nhựa có tính đàn hồi cao hơn, trong khi các phân tử mạch nhánh thường dẫn tới màng cứng hơn và bền hóa chất tốt hơn. Loại polyisocyanate được sử dụng cũng ảnh hưởng tới tính chất cuối cùng của màng sơn. Polyisocyanate vòng thơm sẽ dẫn tới sự vàng hóa nhanh hơn dưới tác động của ánh sáng ( tia UV), nhưng lại cho tốc độ khô nhanh hơn so với loại polyisocyanate mạch thẳng. 3. Polyurethan một thành phần đóng rắn bằng nhiệt: Đây là một cách khác để chế tạo sơn polyurethan một thành phần bằng cách che chắn nhóm isocyanate hoạt tính. Ưu điểm của loại này là màng sơn kém nhạy cảm hơn với độ ẩm, và vì vậy cho tính ổn định cao hơn. Nhược điểm là để tạo màng cần phải sấy. Tuy nhiên đây không phải là nhược điểm quá lớn, vì trong thực tế cũng có nhiều hệ thống cũng đòi hỏi phải sấy khác. Có nhiều tác nhân che chắn khác nhau đã được nghiên cứu mỗi một loại đòi hỏi một nhiệt độ tối thiểu để phá vỡ sự che chắn này, như được liệt kê trong bảng 1. Trong thực tế, chỉ một vài trong số chúng thực sự có tính thương mại. Đó là dẫn xuất của phenol, caprolactam, ketoxim và este maloic. Cơ chế để phá vỡ sự che chắn này là rất phức tạp và phụ thuộc vào các nhân tố như : Loại tác nhân che chắn. Loại chất cùng phản ứng. Ảnh hưởng của xúc tác. Nhiệt độ của phản ứng. Phản ứng đơn giản có thể trình bày như sau : R - NH - CO - BL + R’ - OH → R - NH - CO - R’ + BLOH Các tác nhân che chắn có hydro hoạt tính ( BLOH) lại tấn công vào các phân tử khác. Chất cùng phản ứng cũng ảnh hưởng tới tính chất của loại nhựa này. Ví dụ polyamin sẽ phản ứng với isocyanate được che chắn bởi phenol ở nhiệt độ thường, trong khi polyol lại đòi hỏi phải sấy. Nhìn chung khi hàm lượng hydroxyl tăng sẽ đòi hỏi nhiệt độ sấy thấp hơn. Sự có mặt của xúc tác cũng làm giảm nhiệt độ sấy của hệ thống. 5 Sv: Nguyễn Thị Mến Báo cáo thực tập Tìm hiểu về sơn PU Bảng 1 : Một số tác nhân che chắn. Tên tác nhân Nhiệt độ phá vỡ sự che chắn HCN 120 - 130 m - nitrophenol 130 p - clorophenol 130 Etyl malonate 130 - 140 Phloroglucinol 150 1 - phenyl-3-metyl-5- pyzalonoze 150 Phenol 160 Catechol 160 Hydroxylamine 160 Aryl mercaptans 160 Caprolactam 160 β - thionnaphtalene 160 Monomethylaniline 170 - 180 Acetone oxime 180 Diphenylamin 180 α - pyrrolidone > 180 Isooctylphenol > 180 4. Nhựa hai thành phần polyisocyanate và polyol: Đây là hệ sơn gồm hai hợp phần được đóng riêng rẽ là sơn gốc (có chứa polyol) và chất đóng rắn (có chứa polyisocyanate). Chỉ khi nào sử dụng hai hợp phần mới được trộn với nhau. Và khi trộn chúng với nhau phản ứng giữa nhóm NCO và OH sẽ diễn ra ngay lập tức và ta chỉ có thể làm chậm hoặc dừng phản ứng bằng cách giảm nhiệt độ. Vì vậy, sau khi trộn hợp sơn phải được sử dụng trong một khoảng thời gian giới hạn nhất định, bởi vì độ nhớt của hỗn hợp sẽ tăng lên khi phản ứng diễn ra. Thời gian kể từ khi trộn hợp hai thành phần cho tới khi độ nhớt của hệ thống đạt tới mức mà không thể thi công được gọi là thời gian sống của sơn (po-life). Thời gian pot - life phụ thuộc vào loại polyisocyanate và loại polyol. Phương pháp tốt nhất để xác định khoảng cách thời gian này là bằng thực nghiệm, từ đó cũng thấy được nhiều nhân tố có thể ảnh hưởng đến nó. Quá trình khô được thực hiện theo hai quá trình. Thứ nhất là sự bay hơi của dung môi, mà trong trường hợp acrylic có thể tạo thành màng khô se ngay hoặc gần khô. Thứ hai là quá trình khô hóa học ( phản ứng giữa OH và NCO) sẽ xảy ra trong một thời gian dài. Khi màng đóng rắn, tính linh động của nhóm hoạt tính giảm xuống, điều này có nghãi là sự đóng rắn hoàn toàn có thể diễn ra sau nhiều ngày. Tuy nhiên phân tử nước có thể khuếch tán vào trong màng và phản ứng với nhóm isocyanate tự do. Vì vậy khi tính tỷ lệ nhựa gốc và chất đóng rắn, việc cân nhắc tới độ ẩm cũng là công việc cần thiết. 6 Sv: Nguyễn Thị Mến Báo cáo thực tập Tìm hiểu về sơn PU Hệ sơn hai thành phần này có lẽ là một hệ sơn được sử dụng nhiều nhất và cũng có sản lượng lớn nhất trong các loại sơn polyurethan. Và ngoài ra hơn 90 % của hệ sơn này sử dụng chất đóng rắn trên cơ sở TDI, HDI, MDI, hoặc IPDI phần. Sự lựa chọn loại chất đóng rắn nào phụ thuộc vào yêu cầu đòi hỏi của màng sơn. Ví dụ như khi màng sơn đòi hỏi tính chịu tia tử ngoại cao(bền ánh sáng) thì HDI được lựa chọn, tuy nhiên polyisocyanate này lại có tốc độ phản ứng chậm hơn. Sự so sánh tốc độ khô của polyisocyanate trên cơ sở HDI và TDI được trình bày trong bảng 2. Từ bảng này chúng ta thấy rằng thành phần hóa học của polyisocyanate có ảnh hưởng tới tốc độ khô và cũng ảnh hưởng tới các tính năng khác. Vì vậy trong thực tế người ta cũng đã so sánh nhiều isocyanate khác nhau dựa trên việc nghiên cứu các phản ứng trong trường hợp lý tưởng. Bảng 2 : Ảnh hưởng của cấu trúc isocyanate tới thời gian khô. polyisocyanate Thời gian khô tương đối TDI isocyanurate TDI/HDI isocyanurate Adduct TDI-TMP HDI (có xúc tác) HDI (không xúc tác) 1 2 6 6 30 Từ việc nghiên cứu phản ứng của diisocyanate với polyol, ta có thể phán đoán khả năng phản ứng tương đối của các diisocyanate như sau: MDI > TDI = XDI >HMDI >IPDI = XMDI > HDI Tuy nhiên đây chỉ có tính chất tham khảo, bởi vì tốc độ phản ứng còn phụ thuộc vào chất phản ứng cùng( ví dụ như polyol), xúc tác và dung môi. Trong thực tế có rất nhiều loại chất đóng rắn khác nhau. Ta sẽ tìm hiều ảnh hưởng của chất đóng rắn tới chất tạo màng cụ thể theo từng loại như sau: a. Polyisocyanate( chất đóng rắn) Hầu hết các loại chất đóng rắn sử dụng hiện nay, chúng đều đi từ các diisocyanate dạng TDI, MDI, HDI, IPDI, HMDI ( xem bảng 3) và tạo thành polyisocyanate dưới 3 dạng cơ bản là urethan, biuret, và isocyanate (xem bảng 4). Bảng 3: Các tiền chất diisocyanate TDI NCO NCO   CH 3 -C 6 H 3 -NCO-NCO-C 6 H 3 -CH 3 MDI NCO-C 6 H 4 -CH 2 -C 6 H 4 -NCO HDI OCN-CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -NCO IPDI NCO  (H 3 C) 3 -C 6 H 3 -CH 2 -NCO HMDI NCO-C 6 H 4 -CH 2 -C 6 H 4 -NCO 7 Sv: Nguyễn Thị Mến Báo cáo thực tập Tìm hiểu về sơn PU Ngoài các dạng tiền chất như trên, trong thực tế còn một số loại khác nhưng với số lượng ít hơn nhiều. Ví dụ như CHDI, XDI, TMXDI. Bảng 4: Các dạng polyisocyanate Urethan R-C-(CH 2 -O-CO-NH-R- NCO) 3 Biuret O=C-NH-R-NCO  N-R-NCO  O =C-NH-R-NCO Isocyanurate (C=O) 3 -(N-R-NCO) 3 Từ hai bảng 3 và 4 ta có thể thấy rằng, việc kết hợp các dạng tiền chất đóng rắn khác nhau. Để có thể tiện theo dõi ta có thể liệt kê một số loại chất đóng rắn hiện có theo các dạng như trong bảng 4 ở trên. Ví dụ một số chất đóng rắn như: • Polyisocyanate loại urethan: Các chất đóng rắn loại L đều ở dạng này. Về cơ bản chúng là sự kết hợp của TDI và trimethylol propan: NCO  H 3 CH 2 CC-(CH 2 -O-CO-NH-C 6 H 4 ) 3  CH3 Các chất đóng rắn loại L được cung cấp dưới 2 dạng chính. Một loại được cung cấp 75% trong etylacetate và có % NCO là 13%. Loại thứ 2 được pha 67% trong hỗn hợp dung môi MPA/Xylen theo tỷ lệ 1/1, chúng có % NCO là 11,6%. • Polyisocyanate loại isocyanurate: 8 Sv: Nguyễn Thị Mến Báo cáo thực tập Tìm hiểu về sơn PU Hiện nay các chất đóng rắn loại này được cung cấp rất nhiều loại khác nhau. Trong đó chủ yếu là sự kết hợp riêng rẽ của HDI,TDI,IPDI và trong công thức dạng isocyanate, hoặc sự kết hợp của 2 trong 3 loại đó, cụ thể như sau: * Sự kết hợp của TDI tạo thành isocyanurate Các chất đóng rắn loại IL chủ yếu dưới dạng này. Chúng đều được pha 51% trong butyl acetate( hoặc etyl acetate), và có %NCO khoảng 8%. * Sự kết hợp của HDI trong isocyanurate Một số chất đóng rắn loại N có cấu trúc ở dạng này. Ví dụ như: N3300 có % NCO khoảng 21.5% N3390 có % NCO khoảng 19.4% * Sự kết hợp của cả HDI và TDI Loại đóng rắn được cung cấp ở dạng này chủ yếu là sự kết hợp của 2 monome loại TDI và 1 monome loại HDI. Công thức lý tưởng của chúng có thể được mô tả như sau: * Sự kết hợp của IPDI trong dạng isocyanurate: Trong trường hợp này chỉ có đóng rắn loại Z, với % NCO khoảng 11.5%. + Polyisoxyanate loại Biuret: Một số chất đóng rắn loại N ở dạng này. Các chất được cung cấp có tính thương mại bao gồm: N100 có 22% NCO N75 có 16.5% NCO nó được pha 75% trong hỗn hợp dung môi MPA và xylen theo tỉ lệ 1:1. N3200 có 23% NCO. Việc sử dụng các loại chất đóng rắn khác nhau sẽ cho sơn có tính năng khác nhau. b. Polyol ( nhựa gốc ) Có nhiều loại polyol đã được sử dụng trong phản ứng với polyisocyanate, trong đó có 3 loại chính là polyol trên cơ sở polyete, polyeste hoặc polyol trên cơ sở acrylic, và việc lựa chọn sẽ phụ thuộc vào từng mục đích ứng dụng. Các polyol mạch thẳng sẽ mềm dẻo hơn nhưng bền hóa chất kém hơn. Khi số nhóm chức tăng lên thì mật độ các mối ngang cũng tăng do đó làm tăng độ cứng, giảm tính đàn hồi, tăng độ bền hóa chất và tăng độ ổn định nhiệt. Thêm vào đó, khi hàm lượng nhóm OH tăng thì độ bền cơ học cũng tăng nhưng tốc độ đóng rắn giảm xuống. Các polyol dạng polyether thường được cung cấp dưới dạng lỏng không chứa dung môi, và chúng ó cấu trúc mạch thẳng ít nhánh. Khối lượng phân tử của chúng chủ yếu nằm trong khoảng từ 1000 đến 2000, và chúng không bị thủy phân, và nhìn chung là có độ bền hóa chất cao. Một số loại có độ nhớt thấp có thể dùng trong công thức sơn mà không cần dùng dung môi, vì vậy có thể làm giảm lượng dung môi bay hơi. Tuy nhiên khi đó khả năng bị oxihoa cũng cao hơn, và do vậy chúng chỉ giới hạn sử dụng trong một số lĩnh vực không yêu cầu tính năng cao. Chúng được ứng dụng chủ yếu trong sơn lót và đặc biệt phù hợp làm sơn lót ngay trên bề mặt nền bê tông- chỗ mà luôn đòi hỏi màng sơn có tính chất chịu kiềm cao. Polyol dạng polyether cũng rất nhạy cảm với sự có mặt của nước trong quá trình bảo quản và thi công. 9 Sv: Nguyễn Thị Mến Báo cáo thực tập Tìm hiểu về sơn PU Polyol trên cơ sở polyeste thường được cung cấp dưới dạng rắn hoặc dung dịch có độ nhớt cao. Khối lượng phân tử của chúng trong khoảng từ 500-5000. Và thông thường loại mạch thẳng cho màng sơn có tính mềm dẻo cao hơn, trong khi loại mạch nhánh thì cứng hơn hoặc có tính chất bền hóa chất cao hơn. Loại mạch nhánh thường đi từ các polylo như là trimethylol propan hoặc glycol, và việc lựa chọn polyol và axit phù hợp sẽ giúp chúng ta điều chỉnh được độ cứng hoặc tính mềm dẻo. Thật vậy axit adipic, 1,6- hecxan diol, diethylen glycol được sử dụng để tạo ra nhựa có tính mềm dẻo cao, trong khi nếu sử dụng axit phtalic, neopentyl glycol và etylen glycol sẽ làm giảm tính mềm dẻo và do vậy màng sơn cứng hơn. Một số polyeste được biến tính với axit béo không no để cải thiện tính làm ẩm bột màu của nhựa. Một khác nhau chính giữa polyeste và polyete là khả năng chịu thời tiết tốt hơn của polyeste, tuy nhiên độ bền thủy phân của polyeste lại thấp hơn. Vì vậy polyeste không được giới thiệu sử dụng trên bề mặt có tính kiềm, cũng như không sử dụng nó trong môi trường có tính kiềm cao. Đôi khi polyeste được sử dụng kết hợp với polyete để tạo ra polyol có tính nhạy cảm với độ ẩm kém hơn, trong khi vẫn đạt được chức năng bền hóa chất cao. Sự kết hợp này đã được chứng minh là rất phù hợp cho sơn không dùng dung môi trên nền bê tông. Polyol acrylic cũng được sử dụng rộng rãi. So với các loại khác, acrylic có thời gian khô sẽ nhanh hơn và đòi hỏi lượng polyisocryanate thấp hơn. Đây là bởi vì chúng có mức độ nhất định trong tính khô vật lý. Và vì vậy hầu như chúng có khối lượng phân tử cao hơn và có hàm rắn thấp hơn. Chúng cũng có thời gian sống(pot- life: thời gian mà kể từ khi trộn hai thành phần vào dung dịch sơn vẫn còn sử dụng được) dài hơn, mặc dù thời gian khô se nhanh hơn. Các acrylic có hàm lượng OH thấp (1-2%) thường dễ dàng cho việc sơn lại, thầm chí cả khi bị phơi ngoài trời trong thời gian dài. Điều này được cho là có lợi đặc biệt trong trường hợp thiết bị chịu sự va chạm nhiều. Có một số polyol khác như epoxy, vinyl, cellulosic, nhựa polyketon, và nhựa silicol, tuy nhiên chúng sử dụng rất ít. Alkyd cũng có thể phản ứng với polyisocyanate. Một polyol khác đang được quan tâm là nhựa polyeste- polycarbonate. Loại nhựa này có những tính năng tuyệt vời, đặc biệt trong độ bền thời tiết và độ bền thủy phân. c. Tính toán tỉ lệ giữa polyol và polyisocyanate: Gần như chắc chắn rằng trong tất cả các hệ sơn polyurethan hai hợp phần, đương lượng gam của polyisocyanate và polyol là khác nhau. Việc tính toán tỉ lệ dữa 2 thành phần sẽ dựa trên số đương lượng gam tương đương, hoặc dư NCO(dư đóng rắn), hoặc dư OH(dư nhựa gốc) tùy theo yêu cầu của mình. Ví dụ như nếu cần tính số gam polyisocyanate cần để phản ứng với một gam polyol với tỉ lệ NCO : OH bằng 1 là: Số gam polyisocyanate = Trong đó: %OH và %NCO được cung cấp bởi các nhà chế tạo, 10 [...]... 30± 10C 4 Thời gian khô với độ dày màng sơn 20-25µm - Khô se bề mặt - Khô thấu cấp 1 5 Độ bám dính của màng sơn Điểm VN- ≤1 26 ≤1 ≤1 ≤1 Sv: Nguyễn Thị Mến 6 Độ cứng của màng sơn 7 Độ bền uốn của màng sơn 8 Độ bền va đập của màng sơn 9 Độ bóng của màng sơn đo bằng phương pháp quang điện 10 Hàm lượng chất không bay hơi 11 Tỷ trọng Báo cáo thực tập Tìm hiểu về sơn PU Bút chì ≥ B mm ≥ 3B ≤1 KG.cm ≥ 45 %... tạo thành màng trên bề mặt sơn do khoảng trống trong hộp sơn Sơn bị tách lớp, bột mầu lắng phía dưới, lớp dung dịch nhựa ở phía 4 trên Tạo hạt: - Phát sinh những hạt nhỏ ở đầu súng phun - Bị tắc ở đầu 5 súng phun sơn Báo cáo thực tập Tìm hiểu về sơn PU màng không đủ - Hàm lượng chất dễ bay hơi quá nhiều - Nhiệt độ trong - Bảo quản sơn ở nơi kho quá cao khô ráo thoáng mát - Sơn khác chủng - Kiểm tra... hòa tan, trong thực tế người ta cũng chia dung môi thành dung môi thực, dung môi hỗ trợ, dung môi độn và dung môi pha loãng Cụ thể như sau: 16 Sv: Nguyễn Thị Mến Báo cáo thực tập Tìm hiểu về sơn PU Dung môi thực: là dung môi mà một mình chúng cũng có thể hòa tan nhựa Dung môi hỗ trợ: chúng có tác dụng hỗ trợ khả năng hòa tan cho dung môi thực, dung môi này đặc biệt có ích trong trường hợp sơn nitrocellulo... giảng dạy của các thầy cô trong quá trình học tập của em tại trường Và đồng thời em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ, hướng dẫn chỉ bảo nhiệt tình của các anh chị trong công ty TNHH Nippon Paint Việt Nam đã giúp em hoàn thành tốt bài báo cáo 28 Sv: Nguyễn Thị Mến Báo cáo thực tập Tìm hiểu về sơn PU PHẦN V- DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 2 3 4 5 Công nghệ sơn- Nguyễn Xuân Lộc- nhà xuất bản giáo dục Tài... IV Xác định thành phần của phụ gia: Các phụ gia chính trong sơn polyurethan bao gồm chất chống lắng, chất làm khô (dùng trong sơn polyurethan một thành phần đóng rắn bằng không khí), chất dàn, chất chống mắt cá, chất chống tia tử ngoại Hàm lượng sử dụng của chúng rất ít trong 22 Sv: Nguyễn Thị Mến Báo cáo thực tập Tìm hiểu về sơn PU công thức sơn, và chủ yếu dựa vào hàm lượng do nhà cung cấp giới thiệu,... màu sẽ tách ra khỏi nhau, khi đó sơn không đạt độ mịn mong muốn Với sơn polyurethan 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 các thiết bị cần thiết khác (kiểm tra lại trục nghiền, bi, thùng chứa) 24 Sv: Nguyễn Thị Mến Báo cáo thực tập Tìm hiểu về sơn PU • Kiểm tra hỗn hợp đã muối ủ... trong suốt quá trình từ muối ủ, nghiền, pha, chính là phần nhựa gốc (polyol) của sơn polyurethan hai hợp phần Phần sơn gốc và chất đóng rắn được đóng thành hai phần riêng biệt, và tỷ lệ đã được tính toán đủ trong đơn Tuy nhiên khi đóng thùng cần chú ý rằng phần sơn gốc 25 Sv: Nguyễn Thị Mến Báo cáo thực tập Tìm hiểu về sơn PU cần phải được đóng vơi sao cho khi đổ thêm phần đóng rắn vào vẫn còn đủ khoảng... Nguyễn Thị Mến Báo cáo thực tập Tìm hiểu về sơn PU trong thực tế bột mầu được phân loại chủ yếu theo thành phần hóa học theo cách phân loại này người ta chia ra bột mầu vô cơ và bột mầu hữu cơ So với bột mầu vô cơ thì bột mầu hữu cơ thường có mầu sắc rực rỡ, cường lực mầu lớn song độ bền với ánh sáng, khí quyển, tác nhân hóa học kém hơn 3 Bột mầu, bột độn trong sơn polyurethan: Cũng như các hệ sơn khác,... dung môi chuẩn Trong thực tế chúng thường được so sánh với n-butyl acetat hoặc dietylete Về cơ bản, tốc độ bay hơi càng nhanh thì khả năng thoát ra khỏi dung dịch sơn càng nhanh Tuy nhiên trong thực tế một số dung môi có tốc độ bay hơi cao nhưng tốc độ thoát ra khỏi màng thì lại rất chậm Ví dụ như cyclohexan chẳng han, nó có tốc 17 Sv: Nguyễn Thị Mến Báo cáo thực tập Tìm hiểu về sơn PU độ bay hơi cao... phun và chi tiết - Màng sơn vẫn chưa khô hoàn toàn mặc dù hầu hết dung môi hiện có đã bay hơi Do vậy bụi bẩn trong môi trường không khí xung quanh vẫn bám trên màng sơn khô, và làm sấu bề mặt sơn Dung môi bay hơi nhanh làm giảm thời gian khô se bề mặt, do đó làm giảm hiện tượng này • Dung môi bay hơi chậm có những ưu điểm là: 18 Sv: Nguyễn Thị Mến Báo cáo thực tập Tìm hiểu về sơn PU - Khi phun, nếu sử . Sv: Nguyễn Thị Mến Báo cáo thực tập Tìm hiểu về sơn PU MỤC LỤC 1 Sv: Nguyễn Thị Mến Báo cáo thực tập Tìm hiểu về sơn PU PHẦN I .MỞ ĐẦU Theo em được biết thực tập đóng vai trò quan trọng. thực tế hiện nay sơn polyurethan có thể chứa este, ete, amit, ure và các nhóm khác. 2 Sv: Nguyễn Thị Mến Báo cáo thực tập Tìm hiểu về sơn PU PHẦN II . CƠ SỞ LÝ THUYẾT Sự khác biệt giữa sơn. R’ + BLOH 3 Sv: Nguyễn Thị Mến Báo cáo thực tập Tìm hiểu về sơn PU Trong sơn polyurethan khô bằng chất làm khô thì cơ chế khô tương tự như trong sơn ankyd do thực chất đây là polyurethan biến