1

BÀI GI NG MÔN H C: CÔNG NGH S N - VECNI

Giáo viên ph trách: D NG TH HYKhoa Hóa - HBK à N ng

C L C

Ch ng I. M UCh ng II: DUNG MÔI MÔI -MÔI TR NG PHÂN TÁNCh ng III CH T LÀM KHÔCh ng IV. B T MÀUCh ng V CH T T O MÀNGCh ng VI : CÔNG NGH S N XU T S NCh ng VII : QUÁ TRÌNH GIA CÔNG MÀNG S NCh ng VIII: M T S PH GIA DÙNG TRONG S N

TÀI LI U THAM KH O

Nguy n V n L c - K thu t s n - Nhà xu t b n giáo d c - 1999.Swaraj Paul - Surface Coatings - John Wiley & Sons - 1997.Zeno W. wicks, JR. Frank, N. Jones, S. Peter Pappas- Organic Coating - Wiley -Interscience 1999.Dieter Stoye, Werner Freitad - Paints, Coatings and Solvents - Wiley - VCH -1998Gunter Buxbaum - Industrial Inorganic Pigments - Wiley - VCH - 1998Henry Fleming Payne - Organic Coating Technology - John Wiley & Sons, INC -1960.

Ch ng I. M U

I/ Vài nét v l ch s phát tri n:Vào th i k tr c công nguyên, ng i Ai C p ã bi t trang trí t ng, hang h c

mình và các v t d ng trên c s ch t k t dính là lòng tr ng tr ng, sáp ong, nh a câytr n v i b t màu thiên nhiên.

Vài ngàn n m sau ó ng i Trung Hoa ã phát hi n và dùng m cây s n làm s n ph vàkeo. Tr c ây s n c s n xu t t các lo i d u th o m c, nh d u lanh, d u tr u, d u gai, d u

2

d a, d u h ng d ng, d u ngô, d u cao su...Các lo i nh a thiên nhiên nh cánh ki n, nh athông, bi tum thiên nhiên...Các lo i b t nh cao lanh, oxit s t.

n th k 20, cùng v i s phát tri n chung c a ngành công nghi p hoá ch t, côngnghi p s n t ng h p ra i và phát tri n m nh, t bi t là nh ng n c có công nghi p hoá ch tphát tri n m nh. Toàn th gi i n m 1965 s n xu t kho n 10 tri u t n s n, n m 1975 t ng lên 16tri u t n.

Trong công nghi p s n ngày nay ng i ta s d ng kho n 2700 lo i nh a làm ch t t omàng, 700 lo i d u, 2000 lo i b t màu, 1000 lo i dung môi và kho n 600 ch t ph gia.

Tr c ây, s n d u chi m u th trong công nghi p ch t o s n. Nh ng trong vòng 10n m tr l i ây s n t ng h p ã ti n lên chi m u th hàng u trong các lo i s n.

II/ S n là gì?Tr c ây m t s nhà nghiên c u ã a ra m t vài khái ni m nh sau:- S n là huy n phù c a b t màu, ch t n trong dung d ch ch t t o màng v i dung môi

t ng ng (Liên Xô).- S n là t h p l ng ch a b t màu, khi ph lên n n thành l p m ng s t o thành màng

ph không trong su t (M ).Hai nh ngh a này bao g m các lo i s n màu c, men (Pigment Paint) D ng v t li u s n không ch a b t màu g i là vec ni - là dung d ch t o màng trong dung

môi thích h p.nh ngh a t ng quát: S n là h phân tán g m nhi u thành ph n (ch t t o màng, ch t

màu... trong môi tr ng phân tán). Sau khi ph lên b m t v t li n n n nó t o thành l p màngu n, bám ch c, b o v và trang trí b m t v t li u c n s n.

Nh v y: ch c n ng c a màng s n là trang trí và b o v v t li u n n.

III/ Phân lo i s n:Có r t nhi u cách phân lo i :- C n c vào b n ch t c a ch t t o màng:+ S n d u thu n tuý: Thành ph n ch t t o màng ch có d u th o m cnên ít dùngdo không

b n.+ S n d u nh a: thành ph n ch t t o màu g m d u th o m c và nh a ( thiên nhiên, nhân

t o). Lo i này c dùng ph bi n trong i s ng h ng ngày nh ng ít dùng trong các nghành kthu t.

+ S n t ng h p: Ch t t o màng là nh a t ng h p (g i tên c n c vào tên c a lo i nh a:S n epoxy, s n alkyd...)

- C n c b n ch t c a môi tr ng phân tán:+ S n dumg môi môi tr ng phân tán là dung môi h u c+ S n n c môi tr ng phân tán là n c.+ S n b t không có môi tr ng phân tán.- C n c vào ng d ng:+ S n g .+ S n kim lo i+ Men tráng g m, s ...+S n ch ng hà.+s n cách i n+ S n ch u nhi t+ S n b n hoá ch t+ S n b n khí quy n.

3

- C n c vào ph ng pháp s n:+ s n phun.+ S n t nh i n+ tráng, m kim lo i.- Các d ng s n t bi t khác:+ S n d n i n+ S n c m quang+ S n phát sáng

IV/ Thành ph n c a s n: Bao g m các thành ph n sau:- Thành ph n chính:+ Ch t t o màng: là thành ph n ch y u quang tr ng nh t quy t nh các tính ch t c a

màng s n. Ch t t o màng bao g m: d u th o m c, nh a thiên nhiên, nh a t ng h p.

ôïi v i d u th o m c thì ch có lo i khô (CI >130) nh d u tr u, d u lanh m i có khn ng t o màng (do trong phân t có nhi u n i ôi) còn lo i bán khô (95 < CI <130) và khôngkhô ( CI < 95) thì ch dùng bi n tính nh a t ng h p dùng làm ch t hoá d o.

Nh a thiên nhiên, nh a t ng h p c bi n tính thay i tính ch t.+ ch t màu ( b t màu, b t n)+ Môi tr ng phân tán- Thành ph n ph :+ Ch t hoá d o+ Ch t làm khô, óng r n+ Ch t n nhNgoài ra còn có nh ng h p ch t c bi t nh : ch t di t khu n, d n nhi t, d n i n, ch t

phát sáng, c m quang...

Ch ng II: DUNG MÔI MÔI -MÔI TR NG PHÂN TÁN.

Trong s n, dung môi là h p ph n chính nó th ng chi m kh i l ng l n h n so v i ch tt o màng. M t s lo i s n, dung môi chi m n 80%, ch có 20% là ch t t o màng nh : s nnitro xenlulo, clo cao su...

Dung môi: là ch t l ng d bay h i dùng hoà tan các ch t t o màng, ch t hoád o...chuy n h s n vào tr ng thái thu n l i cho vi c ch bi n và s d ng và s bay h i h t trongquá trình t o thành màng s n.I/ Yêu c u i v i dung môi.1/ Kh n ng hoà tan.

- M i dung môi ch có m t kh n ng hoà tan m t s ch t t o màng nh t nh. N u dungmôi và ch t t o màng có phân c c càng gi ng nhau thì càng d hoà tan.

Ví d : Axetat xenlulo là m t este có phân c c t ng i nên tan trong nh ng dungmôi có phân c c t ng t là các este ho c ceton nh axeton, etyl axetat ho c cao su là h pch t không phân c c nên không tan trong nh ng dung môi không phân c c là các hidrocacbonth ng ho c vòng nh x ng.

-Ngoài ra kích th c phân t c ng có kh n ng hoà tanVí d : Xenlulo là ho t ch t r t phân c c, l ra hoà tan trong n c nh ng do kh i l ng

phân t c a nó quá cao nên nó ch tr ng trong n c ch không tan.

4

- D a vào kh n ng hoà tan ng i ta chia dung môi làm ba lo i:+ Dung môi th t (dung môi ho t ng)+ Dung môi n: b n thân nó không hòa tan ch t t o màng nh ng h n h p c a nó v i dung

môi th t làm t ng kh n ng hòa tan so v i ch dùng dung môi th t.+ Ch t pha loãng.Dung môi th t i v i m t ch t t o màng là nh ng ch t l ng hoà tan th t s ch t t o

màng ó. Còn ch t pha loãng t mình nó không th hoà tan ch t t o màng mà ch góp ph n làmgi m nh t c a dung d ch.

T l ch t pha loãng v i dung môi th ng có m t gi i h n nh t nh. N u v t quá gi ih n ó s làm keo k t ch t t o màng, làm dung d ch b c. T l s d ng th ng bé h n h skeo t K (hay ch s c m ) sau:

L ng ch t pha loãng K = L ng dung môi th t

Trong th c t K có th t n 0,5 ÷0,8. Ch t pha loãng c ch n ph i:+ D bay h i h n dung môi th t+R ti n

ánh giá kh n ng hòa tan ch t t o màng c a dung môi ng i ta dùng khái ni m l cdung môi:L c dung môi: L c dung môi c a m t dung môi i v i m t ch t tan là kh n ng phân tán ch ttan c a dung môi ó. M t dung môi có l c dung môi c c i khi nó có th phân tán m t ch t tanhoàn toàn trong m t kho ng thay i n ng r ng.

Nhi u ph ng pháp có th dùng ánh giá l c dung môi c a các dung môi nh ph ngpháp i m Kauri - butanol, i m aniline, ph ng pháp dimethyl sulfat i v i hydrocacbon,ph ng pháp t l pha loãng và h ng s nh t i v i dung môi lacquer. M t dù các ph ngpháp này r t h u d ng tuy nhiên c n ph i nh r ng các ph ng pháp này ch cung c p các tiêuchu n ng u nhiên (arbitrary criteria) (ngh a là ây không ph i là tiêu chu n th c ánh giá).Chúng không cung c p c giá tr l c dung môi tuy t i c a m t dung môi nào ó khi sd ng hòa tan h n h p các nguyên li u s n mà lo i nguyên li u có th thay i theo t ng lo is n.

Ch s dung môi là m t tiêu chu n t t ánh giá l c dung môi, có th áp d ng nó iv i b t k dung môi ho c h s n nào.

Ch s dung môi b ng t s gi a nh t c a s n trong dung môi tiêu chu n và nh tc a s n trong dung môi ó.

Do nh ng dung môi t t th ng t o ra dung d ch có nh t th p nên n u dung môi ó t th n dung môi chu n thì ch s dung môi l n h n 1, ng c l i thì nh h n 1. Ph ng pháp nàycó u i m là có th o c l c dung môi c a m t dung môi nào ó c thêm (ho c thay th )vào h s n. Ng i ta có th ti n hành o v i nhi u giá tr n ng khác nhau c a ch t hòa tansau ó thi t l p th .

Giá tr Kauri - butanol (kí hi u là KB) c xác nh b ng cách chu n 20 gam dungd ch kauri - butanol 33% b ng dung môi hydrocacbon cho n khi h n h p tr nên c n n ikhông th c c m t trang in khi nhìn xuyên qua dung d ch này. M t s gái tr KB cho b ng 4, 5 trang 258.giá tr KB dùng ánh giá l c dung môi c a hydrocacbon r t t t. Tuynhiên kh n ng hòa tan c a dung d ch nh a kauri trong các dung môi này có th khác v i khn ng hòa tan c a các lo i ch t t o màng khác trong các dung môi hydrocacbon ó.

5

Ph ng pháp th dimetylsunphat ch ra ph n tr m c a hydrocacbon th m ho chydrocacbon béo không no trong dung môi hydrocacbon. Do h n h p hai ch t này có l cdung môi cao h n hydrocacbon béo no nên thí nghi m c th c hi n ánh giá kh n ngnày. Tuy nhiên hi n t i ph ng pháp này không dùng nhi u do dimetylsunphat r t c.

T l pha loãng dùng ch y u ánh giá l c dung môi c a các ch t pha loãng lo ihydrocacbon c dùng trong nitroxenlulo lacquer thinner (các ch t bay h i nhanh). Thí nghi mc ng có th ch ra l c dung môi t ng i c a các dung môi th t. Ví d m t dung môi có thpha loãng nhi u h n b ng toluen s là dung môi t t h n so v i dung môi cho phép pha loãngb ng toluen ít h n. Nh ã bi t lacquer là h n h p c a dung môi th t, ch t pha loãng và dungmôi n. Các hydrocacbon th m có th dùng làm ch t pha loãng v i t l cao h n so v i cáchydrocacbon béo. T l pha loãng là t l gi a ch t pha loãng và dung môi th t v a t o ras c trong dung d ch nitroxenlulo có n ng cu i cùng là 10% (t c là t i i m t o ra s

c thì n ng c a dung d ch nitroxenlulo là 10%). Các giá tr tiêu chu n hóa là o n ngnày còn th c t có th o các giá tr n ng khác. Nh v y s có nhi u giá tr v t s phaloãng ph thu c vào n ng dung d ch nitroxenlulo. T ó có th thi t l p th và có thngo i suy t th vì ây là quan h ng th ng. Trong m t s tr ng h p c n dung d chnitroxenlulo có n ng 8%. T t nhiên ph ng pháp xác nh ch v i nitroxenlulo là ch t tanduy nh t. Th c t lacquer th ng m i có ch a ch t hóa d o và m t s lo i nh a khác mà lo i vàl ng có th thay i. Do nhi u ch t pha loãng có th là dung môi i v i các ch t này nên t lpha loãng trong th c t có th khác so v i tiêu chu n. Tuy nhiên kinh nghi m cho th y r ng cóth s d ng t l pha loãng thi t l p n s b cho các lacquer.

Thông th ng i m d ng c a phép chu n r t khó xác nh, nó ph thu c vào s pháttri n c a s c t s k t t a ban u c a các c u t r n. Vì v y c n ph i hi u r ng t l phaloãng c xác nh t i m cu i c a phép chu n ch không ph i m u sau m t th i gianm i c k t qu (vì khi theo th i gian thì s có m t s tr ng h p k t t a tan ra còn m t str ng h p thì k t t a phát tri n m nh h n).

Ph ng pháp nh t không i ánh giá h n h p dung môi th t và ch t pha loãng thôngqua thông s nh t c a dung d ch nitrocellulose v i các n ng khác nhau. Có th thi t l p

th quan h gi a nh t thay i theo n ng c a nhi u c p dung môi - ch t pha loãng, tây có th ch n c giá thành th p nh t t o ra m t dung d ch có m t nh t cho tr c. Tuy

nhiên các d li u này không phù h p khi dùng ánh giá l c dung môi.Trong t t c các ph ng pháp dùng o l c dung môi trên, các k t qu d a trên giá tr

nh t ho c k t t a c a m t dung môi ã bi t. Khi s n c ng d ng s n thì t l gi a cácc u t thay i do t c bay h i c a các dung môi khác nhau. Ph ng pháp nh t không i

c xác nh i v i các hàm l ng r n khác nhau g n v i i u ki n t o màng, c bi t là t igiá tr hàm l ng r n cao. Tuy nhiên th i gian c n thi t làm thí nghi m nh v y là r t l n nêngiá tr t s pha loãng c d ng r ng rãi h n.

2/ i m sôi(nhi t sôi):- Nhi t sôi c a m t dung môi là nhi t ó áp su t h i b ng áp su t khí quy n. M i

dung môi có m t i m sôi xác nh m t áp su t xác nh. Tuy nhiên i v i m t ch t l ngg m h n h p các h p ch t hoá h c t ng t nhau nh x ng ho c xilen th ng ph m s sôi m t kho ng nhi t .

- Nhi t sôi không ph i là tiêu chu n th c ánh giá t c bay h i c a dung môi.Các phân t có kích th c càng nh thì bay h i càng nhanh. i u này ch úng i v i các ch tl ng không phân c c nh các hidrocacbon (các phân t t n t i c l p nhau). Còn các ch t l ngphân c c thì các phân t k t h p ch t ch v i nhau do t n t i các l c hoá tr ph gi a chúng. Sk t h p này làm t ng nhi u kích th c c a chúng. Do v y s bay h i s b c n tr . M c k t

6

h p gi a các phân t s b gi m khi nhi t t ng và i m sôi s k t h p th c t b ng 0. Dov y 2 ch t l ng có th có i m sôi nh nhau nh ng n u m t ch t l ng có s liên k t m nh gi acác phân t còn m t ch t không thì t c bay h i c a chúng nhi t th ng r t khác nhau.

Ví d : Cellosolve (tên th ng ph m c a dung môi ete etandiol C2H5OCH2CH2OH) bayh i ch m h n r t nhi u so v i Butylacetat (CH3COOC4H9) m c dù kh i l ng phân t c a nóth p h n do cellosolve là m t ch t l ng phân c c và có s liên k t m nh gi a các phân t .

T ng t etyl alcol (C2H5OH) là ch t l ng bay h i ch m h n r t nhi u so v i etyl axetatho c benzen m t dù i m sôi c a nó g n b ng v i hai ch t này.

Ng c l i i v i ch t l ng h u c không phân c c (benzen, tuloen...) thì tuân theo quylu t thông th ng, ngh a là nhi t sôi t ng thì t c bay h i nhi t th ng gi m.3/ T c bay h i.

T c bay h i c tr ng cho kh n ng r i kh i b m t c a m t ch t l ng. T c bay h ic a dung môi nguyên ch t và dung d ch c a dung môi ó khác nhau do v i cùng m t di n tíchb m t thì n ng các phân t dung môi trên b m t dung môi l n h n dung d ch. Ngoài ra ch ttan còn c n tr s bay h i c a dung môi tu thu c vào ái l c c a nó v i các phân t dung môi.

- T c bay h i không ch b nh h ng b i lo i và n ng các phân t ch t r n mà cònph thu c vào dày c a màng và s tu n hoàn (l u thông) c a không khí trên b m t màng.

- T c bay h i là m t y u t r t quan tr ng i v i quá trình t o màng t s n dung môi.N u dung môi bay h i quá nhanh thì s có nh ng nh c i m:

+ S n nhanh chóng b c l i do v y khó gia công.+ Các phân t không bay h i ch a k p s p x p l i nh ng v trí thu n l i làm cho tính

n ng c lí c a màng b gi m.+ L p dung môi trên cùng bay h i quá nhanh làm cho r n l i s m trong khi các phân t

dung môi các l p bên d i ch a k p thoát ra h t gây nên hi n t ng ph ng r p, nh n màng. V i nh ng s n ch a dung môi bay h i quá ch m thì màng s ch m khô, làm gi m n ng

su t.Do v y khi dùng dung môi nên dùng dung môi g m 3 lo i: bay h i nhanh, v a, ch m. B

3 này giúp màng s n có ch y t t nh t, b m t s n u, bóng và p.Ngoài ra trong s n còn có m t m t m t trong nh ng dung môi th t bay h i ch m h n

n c tránh cho m t s n b c m .4/ Kh n ng c h i và cháy n .

Do c i m c a dung môi là d bay h i nên khi s n xu t và gia công dung môi s vào cth con ng i qua:

+ Hô h p.+ Mi ng.+ Da (h p th qua da)

H u h t dung môi u c h i: M t s dung môi gây viêm da, cháy da, gây mê ho c tr ngthái không nh n th c c, m t s nh h ng m nh n n i t ng nh máu, th n. Các nh h ngnày tu thu c vào lo i da và b n thân m i ng i. Do v y trong nh ng nhà máy, xí nghi p c nthông gió t t ng n ng a s thâm nh p c a dung môi vào c th . Nên tránh ti p xúc tr c ti pv i dung môi, nh t là r a tay, chân.

- V i nh ng dung môi có hàm l ng cho phép t i a < 100 ppm r t c h i, 100÷200ppm c h i bình th ng.

Ví d 1: benzen, CS2, cyclohecxan, dioxan...(r t c)Ví d 2: metyl acol, metyl clorua... ( c bình th ng)Ngoài ra dung môi còn có c i m d cháy, h n h p dung môi và không khí trong gi i

h n nào ó có th gây n . Do v y khi s d ng dung môi c n ph i l u ý (B ng 6/260)

7

Dung môi Nhi t ch p

cháy(oF)

Nhi tt cháy (oF)

Gi i h n n(% th tíchtrong khôngkhí)

Th tích h i(Ft3/gallon)

T tr ngh i(khôngkhí = 1)

Kh il ngl ng (pound/gallon)

60oFD i Trên 80oF 212oF

Gasoline 0 495 1,3 6 ... ... 3-4 6,15Benzol 13 1070 1,4 8 38 47 2,77 7,36Methyl alchol 52 1065 6 36,5 83 107 1,11 6,63Ethyl alchol (99%) 57 1034 4 14 58 72 1,59 6,61Isopropyl alchol (99%) 59 1148 ... ... 44 55 2,07 6,57Ethyl acetate 26 1130 ... ... 34 43 3,04 7,4Sec-buthyl acetate 60 ... ... ... 25 31 4 7,22Aceton 6 1340 2,15 13 27 35 2 6,64Methyl ethyl keton 24 ... ... ... 37 47 2,41 6,75Hexane 0 450 1.2 6,9 27 34 2,97 5,77Heptane 22 450 1 6 24 30 3,51 6,07Octane 45 450 0,9 6 23 28 3,65 6,05Process naphtha 21 450 1 6 24 30 3,51 6,1VM & P naphtha 55 450 1,2 6 21 26 4,04 6,11Varsol # 1 105 450 1,1 6 19 24 4,76 6,53Varsol # 2 110 450 1,1 6 20 24 4,73 6,67Varsol B 105 450 1,1 6 18 23 4,9 6,55Varsol C 105 450 1,1 6 18 23 4,9 6,7Varsol high-flash 112 450 1,1 6 17 22 5,1 6,46H.S.D. naphtha 122 500 1,1 6 17 21 5,41 6,55Solvesso toluol 45 1026 1,3 6,7 31 39 3,17 7,23Solvesso xylol 81 900 1 5,3 27 34 3,65 7,25Solvesso 100 110 900 1 6 23 29 4,24 7,25Solvesso 150 149 900 1 6 21 27 4,8 7,42High aromatic naphtha 140 ... ... ... 20 25 5,14 7,53

5/ n nh hoá hoc:- Khi dùng dung môi ph i l u ý xem dung môi ó có ch a nh ng nhóm ho t ng có kh

n ng ph n ng hoá h c v i các ph n t khác hay không, n u có s nh h ng r t l n n tínhn ng c a màng s n.

- Dung môi c dùng không nên ch a nh ng h p ch t sunfua và không c có tínhaxit vì nó s n mòn kim lo i ho c ph n ng v i m t s b t màu ho c nh a trong s n.

+ Tính axit c xác nh b ng vi c chu n b ng dung d ch KOH, ch t ch thphenol Phtalein.

+Sunfua c xác nh b ng cách nhúng mi ng ng s ch vào dung môi, n u mi ng ngchuy n sang màu t i có m t sunfua.6/ Mùi và màu:

- Mùi m nh ho c khó ch u trong dung môi có nh h ng sinh lí tr m tr ng n công nhânvà ng i s d ng s n. Mùi ôi lúc do l ng nh t p ch t không th tách ra c kh i ung môigây nên ho c do b n ch t c a dung môi ó.

8

M i ng i có ph n ng khác nhau v i mùi. Ví d butyl alcol không h gì v i m t sng i nh ng i v i m t s ng i khác thì nó l i gây nôn m a => T t nh t nên ch n dung môikhông mùi.

- Màu c ng nh h ng không t t n các lo i s n tr ng và màu sáng nên c ng ph i l u ý.7/ T tr ng; Giá thành.

- Trên th tr ng, có n i dung môi c bán theo kh i l ng có n i dung môi c bántheo th tích và giá c s khác nhau. Nên ti n vi c s d ng và theo dõi giá c thì nên chú ý

n t tr ng c a dung môi. M t khác dung môi th ng c mua theo kh i l ng và n ph ili u trong s n xu t c ng tính theo kh i l ng, nh ng khi bán s n ph m s n thì th ng bán theo

n v th tích. Cho nên t tr ng c ng là c s th nh l p n và tính giá thành s n ph m.- Dung môi c dùng ph i m b o giá c ph i ch ng, d ki m.- Vi c s d ng ch t pha loãng làm gi m áng k giá thành s n ph m.Ngoài ra dung môi ph i không ch a n c (hút m) và t p ch t c h c, t p ch t màu,

mùi...nh trên. N u dung môi ch a n c s làm màng s n c m , kém bám dính.II/ M t s dung môi:1/ Dung môi terpen: c l y t cây thông.

Là dung môi c dùng s m nh t trong công nghi p s n.- Tr c ây ng i ta tách nh a thông và d u thông t cây thông nh ng sau ó do nh n

th y hi u qu kinh t không nên ng i ta ch chi c t g c cây thông còn thân thì ùng vào vi ckhác.- - M t s terpen và các d n xu t c a nó:

Terpen và các d n xu t c a nó là các hidro m ch vòng, không no.2/ Dung môi hidro cacbon:

- Th ng- Th m- Naphtenic: là các h p ch t m ch vòng, no ho c không no, có ho c không có m ch

nhánh alkyl.Ví d :

CH CHC

3

3 3__

CH

CH

CH

CH

CHC

3

3

3

CH

CH

CHC

2

3

3

CH

CH

CHH C3

3

3__

C

CH

CH CH= 3

3

2_

_ Pinen_Pinen Di penten

( Ter Pinolen )( P_ xynen )

CH

CH

CCH

OH

3

3

3__

_ Ter pineol

9

- Dung môi h p h p ch t m nh th ng: n- hexan ; 2,2 -dimetyl butan ; 2-metyl pentan.- Dung môi h p ch t th m: C6H6 ; 0- xylen ; p-xylen ; m- xylen ; toluen- Dung môi naphtenic:Xiclopentan ; xiclohexan ; etyl xiclohexan.

3/Dung môi có ch a oxi.Th ng là nh ng dung môi phân c c, giá thành cao nên trong s n ng i ta th ng dùng

k t h p v i các dung môi khác thay i tính n ng c a màng và gi m giá thành.- Các lo i s n ch a oxi:Alcol:

CH3OH c nên ít dùng ; C3H7OH C2H5OH ph bi n ; C4H9OH

Este: etyl axetat ; butyl axetatCeton : axeton ; MEK (metyl, etyl xeton)Ete:

Ete c a etylen glicol: CH3OCH2CH2OH metylcellosolve C2H5OCH2CH2OH cellosolve

4/ Dung môi ch a clo:Có kh n ng ch ng cháy, giá thành cao, th ng là c nên h n ch s d ng.

M t s dung môi ch a clo thông d ng: Cloroform ; Tricloetylen ; CCl4

5/ Dung môi Nitro Parafin:Nitrometal ; Ntroetal ; 1- Nitro Propal ; 2- Nitropropal (4 lo i thông d ng nh t)Nó dùng t t cho các s n có ch t t o màng là polyvinyl, xenlulo và các d n xu t c a

xenlulo, t bi t là axetat xenlulo.Các lo i dung môi này th ng không c, không có kh n ng gây cháy n tr nitro metal

6/ Dung môi furan và các d n xu t:

OCH2OH

Tetra Hidro Fufuryl Alcol

OFuran

OCHO

Fufuryl Alcol

OCH OH2

Fufuran

O

Tetra hidro furan

10

Ch ng III CH T LÀM KHÔ.

t ng nhanh quá trình óng r n màng s n ng i ta a vào s n m t ch t g i là ch tlàm khô ho c ch t óng r n.

Ch t làm khô gi vai trò làm t ng nhanh t c khô c ng màng s n g c d u, d u nh a,s n g c t ng h p bi n tính d u (s n alkyd, epoxi ...)

I/ Thành ph n ch t làm khô:Tr c ây ch t làm khô ch y u làm b ng xà phòng chì, cobalt, mangan c a axit béo d u

lanh ho c axit nh a nh : ch t làm khô linoleat, ch t làm khô resinat.Hi n nay còn có xà phòng c a m t s axit h u c c dùng làm ch t làm khô.( ch t làm

làm khô là xà phòng kim lo i n ng c a các axit h u c )B ng sau ây là c i m c a m t s ch t làm khô th ng m i:

Lo i % r n % kim lo i T tr ng riêng Pounds/gallon nh tLinoleatesPbPbCoCoMnZn

100100100100100100

1326,54,268,54,358,2

1,051,250,971,030,981,03

8,7510,458,058,588,158,58

Heavy liquidSolidHeavy liquidSolidHeavy liquidSolid

Resinates (acid nhPbPbCoMnZn

100100100100100

162433,51

1,271,41,111,131,08

10,6311,79,239,49,02

SolidSolidSolidSolidSolid

NaphthenatesPbPbPbCoCoMnMnZnCaCaFe

4262100561006210060625872

1624346106108546

11,151,440,961,150,971,150,980,950,931,01

8.339,61289,68,19.68,27,97,768,4

0,50,5Paste0,5Paste0,5Paste0,50,50,51,4

Octoates ( CH3(CH2)3CHCOOH

11

PbCoMnZnCa

5440454143

246684

1,120,90,90,90,9

9,337,57,57,57,5

0,50,50,51,60,65

Tallates (acid béo và acid nh a thông)PbPbCoCoMnMn

57,671,345,474,648,272,4

16244646

1.041,160,90,980,90,97

8,79,77,58,157,58,1

0,51,250,53,70,52,5

Ch t làm khô c bán trên th tr ng d ng dug d ch trong x ng pha s n (mineralspirite ) hàm l ng kim lo i c th và d ng không có dung môi dùng trong m c in và s nkhông dung môi.

- b ng là c i m c a m t vài ch t làm khô th ng ph m tuy nhiên chúng có th thayi tu thu c vào m i nhà s n xu t khác nhau.

- Trên th tr ng ch t làm khô linoleat và resinat c bán v i tên c a nó nh ng nh nglo i khác c bán v i tên th ng m i

tên th ng m i c a m t s ch t làm khô:Lo i ch t làm khô

Hãng s n xu t Naphthenate Octoate TallateAdvance Solvent and Chem.Corp.Ferro Chemical Corp.Fred. A. Stresen - Reuter, Inc.Nuodex Products Corp.Harsaw Chemical Corp

SoligenNaphthenateNaphthenateNuodexUversol

HexogenCataloxOctoateOctoateOctosol

AdvasolTallate...........NuolatesLinoresinate

Yêu c u r t quan tr ng i v i ch t làm khô là ph i duy trì hoà tan t t và n nh trongdung d ch, k t h p t t v i ch t t o màng.

- Ch t làm khô linoleat, resinat và tallat c i u ch t các axit có kh n ng b oxi hoánên có khuynh h ng thay i theo th i gian.

- Nh ng ch t làm khô naphtenat và octoat c i u ch t axit h u c no do ó không boxi hoá nên n nh h n

+ Ch t làm khô linoleat c i u ch t axit h n h p c a d u lanh.+ Ch t làm khô resinat c i u ch t axit nh a thiên nhiên.+ Ch t làm khô naphtenat c iêìu ch t nh ng axit naphtenic là s n ph m c a quá

trình tinh luy n u m v i công th c t ng quát CnH2n-2O2, CnH2n-4O2, CnH2n-6O2 và ch a c hai n xu t cyclopentan và xiclohexan.

R: hidro ho c g c alkyl

COOH

R

RR

R

R

22

2 2

COOH

R

R

R

R

R

R

22

22

2

12

Naphtenic là axit no không nh y v i s oxi hoá nên t o các xà phòng n nh h n.Tuy nhiên chúng ch a m t l ng nh t p ch t mang màu và ph n nào có mùi khó ch u. Lo ich t làm khô octoat kh c ph c c nh c i m này. Nó c i u ch t axit octoit. 2-etyl hexoic axit.

Axit này không b oxi hoá nên dùng làm ch t làm khô nh ng t h n axit naphteic.

II/ S n xu t ch t làm khô:Ch t làm khô c t ng h p b ng cách n u mu i ho c oxit kim lo i trong d u khô và

nh a r i pha loãng s n ph m v i x ng pha s n và g i la “ch t làm khô l ng” chúng có khuynhh ng “t o c n” theo th i gian do s oxi hoá làm gi m hoà tan

- D u th ng dùng là d u lanh ho c d u cá và nh a cây mà ch y u là nh a thông.- Trong m t vài ch t làm khô ng i ta cho vào m t l ng nh vôi nh m t ng phân tán

và n nh.

Chì c dùng ch y u là oxit chì PbO. Ngoài ra còn dùng cacbonat và axetat chì Cobalt c dùng d ng acetat cobalt vì oxit cobalt r t khó tanMangan c dùng d ng oxit mangan ho c Borate (MBO2 ,M3BO3, M2B4O7)Do oxit Mangan ph n ng ch m v i d u và òi h i nhi t cao, s n ph m có màu t i

do ó dùng lo i b t m n MnO2 ph n ng x y ra d dàng h n nh ng t h n. N u yêu c umàu sáng h n nên dùng Borat mangan.

-Ti n hành: D u và nh a c gia nhi t t 3500÷5000F ph thu c vào mu i kim lo i c cho vào, mu inày c cho vào t t và khu y tr n m nh. Gia nhi t t t n khi ph n ng x y ra hoàn toàn.

i m d ng ph n ng r t khó xác nh và hàm l ng cu i c a kim lo i không th ng nh t gi acác m . Làm ngu i n 4000F, pha loãng trong x ng pha s n và b m vào thùng ch a.

ng tháo s n ph m ph i cách áy kho ng 0,3 m c n không vào thùng ch a. C n cl y ra theo nh k ng ng d i áy ho c m n p.

+Ch t làm khô th ng ph m tiêu chu n c i u ch b ng m t trong hai ph ng phápn u ch y ho c k t t a.• Ph ng pháp n u ch y:

L ng mu i kim lo i ã tính toán c gia nhi t v i axit h u c . Do ph n ng v i axit ddàng h n v i d u nên nhi t ph n ng th p h n và màu s n ph m p h n. Mu i kim lo i

c cho vào t t và khu y tr n u .Nhi t t ng lên t t do nhi t ph n ng to ra. Sau khiph n ng x y ra hoàn toàn t ng nhi t n 225÷ 3000F tách n c c a ph n ng, ph i gianhi t ch m tránh s t o b t. N u ch t làm khô c bán v i hàm l ng r n 100% thì m lúcó c làm ngu i và óng gói sau khi i u ch nh hàm l ng kim lo i. N u bán d ng dung

d ch thì lúc ó m s n ph m c b m vào thùng pha loãng ch a dung môi khu y tr n m nht o dung d ch ôìng nh t. Cho vào m t ít ch t tr l c và l c vào thùng tr n. L y m u và xác nhhàm l ng kim lo i. Hàm l ng kim lo i th ng cao h n tiêu chu n và c i u ch nh b ngcách cho thêm dung môi vào.• Ph ng pháp k t t a:

Cho dung d ch n c c a mu i kim lo i n ng vào dung d ch n c xà phòng natri c a axitbéo( c i u ch b ng ph ng pháp NaOH + axit béo) t o xà phòng trung tính (xà phòng c akim lo i n ng). Xà phòng này càng s ch (không ch a) cacbonat càng t t do các kim lo i c a

CH CH CHC H

COOH3

2

3

5

2_ _ _

i( )

13

ch t làm khô t o cacbonat mà các cacbonat này không tan trong d u. Dung d ch xà phòng cl c và th ng cho vào l ng d axit c i thi n n nh c a ch t làm khô.

Các mu i kim lo i tan trong n c nh axetat chì, nitrat chì, sunfat colt ho c sunfatmangan c cho t t vào dung d ch xà phòng nóng, khu y u n khi k t t a hoàn toàn. Táchl p n c k t t a r a vài l n b ng n c nóng r i làm khô b ng cách gia nhi t nhi t210÷3000F tu thu c vào ch t làm khô i u ch . Nó có th c bán d ng 100% hàm l ngch t r n ho c hoà tan trong x ng pha s n bán d ng dung d ch.• Ch t làm khô k t t a th ng có màu sáng h n và hàm l ng kim lo i ôìng u h n ch t

làm khô n u ch y .

III/ S d ng ch t làm khô:L ng châït làm khô c tính toán d a trên hàm l ng kim lo i ã bi t. L ng kim lo i c tính d a vvào hàm l ng u. Ví d : v i vecni yêu ch t làm khô

d a trên % kim lo i so v i hàm l ng d u trong vecni.V i các nh a t ng h p: alkyl, silicol...thì l ng ch t làm khô c dùng trên c s % kim

lo i so v i hàm l ng nh a r n.Ví d 1: 0,6% chì, 0,04 % cobalt, 0,004% mangan so v i d u.Ví d 2: 0,3% chì, 0,03% cobalt so v i hàm l ng nh a r n.- Ch t làm khô c dùng ph bi n nh t trong s n oxi hoá và óng r n nhi t th ng

(có m t oxi không khí). Ngoài ra còn dùng trong s n s y nóng.- Trong m i tr ng h p nên dùng ch t làm khô v i l ng t i thi u v a áp ng yêu

c u làm khô màng.N u dùng d :• T ng giá thành.• T ng khuynh h ng bi n màu c a màng s n theo th i gian ho c khi s y.• Gi m m m d o c a màng theo th i gian. N u dùng d ch t làm khô cobalt và mangan có

th làm nh n màng trong s n s y nóng và ngu i, c bi t n u màng dày h n bình th ng.

VI/ C ch tác d ng c a ch t làm khô:M t dù ch t làm khô c dùng ã lâu nh ng c ch tác d ng c a nó n nay v n

ch a r ràng. Tuy nhiên, qua kh o sát ng i ta cho th y r ng lúc u xu t hi n giai o n c m ng t c giaio n na không có gì thay i x y ra nh ng n u thay vì d u thiên nhiên ta dùng este glixerin c a

axit linolenic có tinh khi t cao thì th i gian c m ng không còn. Do v y ng i ta cho r ngtrong d u thiên nhiên có ch a ch t ch ng oxi hoá, ch t này c oxi hoá b i ch t làm khô tr ckhi s oxi hoá c a d u x y ra t o thành màng.

Khi có m t ch t làm khô thì t c h p th oxi c a màng u t ng do s thay i hoá trmà ch t làm khô l y oxi phân t t bên ngoài không khí bi n thành oxi nguyên t ho t ng h nr i truy n cho d u thúc y ph n ng t o màng.

Khi có m t ch t làm khô, l ng oxi t ng c ng c h p th b i màng trong quá trình khô

bé h n do ch t làm khô làm t ng quá trình phân hu các peroxit c ng nh hidroperoxit làm t ngt c t o n i ngang t o màng khô.

2(RCOO)2 Mn O2 2(RCOO)2 Mn +4 O

2Mn(RCOO)2 + 2 O

+

_ _

14

V/ Các kim lo i dùng trong ch t làm khô:Khi kh o sát kh n ng làm khô màng c a 20 kim lo i và m t s xà phòng c a chúng,

klebsattel k t lu n r ng: Cobalt, Vanadi và Mn ho t ng nh t. Tác d ng làm khô c a Ni và Cub ng không, không có kim lo i nào c n tr t c khô.

Trong ch t làm khô th ng k t h p 2 hay nhi u kim lo i do m i kim lo i có m t tác d ngriêng trong quá trình làm khô.

Ví d : Pb c xem là ch t làm khô chi u sâu.Co là chát làm khô b m t.Mn làm khô b m t nhi u h n chi u sâu.Zn ng n ch n khô b m t nh ng thúc y khô chi u sâu b ng cách gi b m t

không khô Oxy c liên t c xâm nh p và h p th vào.Ch t làm khô Fe th ng có màu r t t i, c bi t không có hi u qu nhi t th ng

nh ng r t có hi u qu nhi t cao và c dùng r ng rãi trong s n en s y nóng.Ca n u dùng m t mình thì tác d ng làm khô không cao nh ng khi có m t Co thì r t hi u

qu .Pb khi có m t h i H2S thì s có màu t i vì v y tránh dùng Pb v i nh ng màng s n ti p

xúc v i h i H2S.Ca không có tính c nh Pb nên c dùng trong s n không c, không có Pb nh ng

b n n c c a màng s n ch a ch t làm khô Ca không t t b ng Pb. Do v y Ca luôn c dùngv i l ng t i thi u.

Trong th c t vi c dùng k t h p các lo i ch t làm khô th ng làm t ng nhanh tác d nglàm khô.

Ví d : Gi s màng s n không có ch t làm khô s khô trong th i gian 120 n 125 gi .N u dùng m t mình ch t làm khô Mn thì th i gian khô (t) là 12 gi . N u dùng Pb thì t = 26 gi .Pb + Mn thì t = 7,5 gi . Pb + Mn + Co thì t = 6 gi .

VI. i u ki n i v i kim lo i trong ch t làm khô:Kim lo i dùng làm ch t làm khô ph i d ng hoà tan trong d u, nh a và các dung môi

dùng v i nó.Kim lo i dùng làm ch t làm khô hi u qu nh t khi nó có th t n t i h n m t t ng thái

Oxy hoá. Chúng th ng là nh ng kim lo i n ng. Nh ng kim lo i này có l p v i n t bên trongch a b o hoà nên ho t ng h n.

Ví d : Ni t ng t nh Co v nhi u m t (ch nói v tính ch t v t lý) và xà phòngNaphtenat c a nó c ng tan t t trong d u, nh a... nh ng không c dùng làm ch t làm khô do

i n t l p v bên trong c a nó ã bão hoà nên n nh v i Oxy tr ng thái hoá tr th p.Ngày nay ng i ta c bi t quan tâm s n xu t s n không mùi, do v y ngoài vi c ch n l a

dung môi không mùi còn ph i chú ý n mùi c a ch t làm khô, c bi t i v i s n n i th t.

VII/ S h t ph ch t làm khô:M t s b t màu (mu i than, TiO2 ) có kh n ng h p ph ch t làm khô làm cho ch t làm

khô không còn có s n trong d u xúc ti n quá trình khô do v y t c khô b gi m. kh c ph c hi n t ng này có các bi n pháp:

+ X lý b m t b t màu sao cho h p ph c a b t màu i v i ch t làm khô là bé nh t.Tuy nhiên vi c x lý r t ph c t p nên t n kém và có th nh h ng không t t n m t vài tínhch t c a b t màu.

+ Dùng d ch t làm khô sau khi t c h p ph c a b t màu i v i ch t làmkhô thì v n còn ch t làm khô xúc tác cho qúa trình khô x y ra. Tuy nhiên bi n pháp này

15

th c t không t t vì h p ph ch t làm khô ch m do v y s còn m t l ng l n ch t làm khôtrong d u n u s n c dùng tr c khi h p ph ã bão hoà.

+ thêm vào m t ch t c h p ph ch n l c b i b t màu. Ch t này th ng c cho vàotrong quá trình nghi n. ây là bi n pháp t t nh t.

Ch ng IV. B T MÀU

Các v t có màu s t khác nhau vì chúng có kh n ng h p th và ph n x khác nhau i v iánh sáng nhìn th y. Ánh sáng nhìn th y là t h p c a 6 màu c b n có b c sóng t 400÷700 A0

Màu B c sóng (A0)Tím 400÷465Lam 465÷510L c 510÷580Vàng 560÷590Cam 590÷620

620÷700Khi chi u m t chùm ánh sáng tr ng lên m t ch t nào ó có th có các tr ng h p sau:+ Ch t ph n x hoàn toàn ánh sáng tr ng chi u vào s có màu tr ng.+ Ch t h p th hoàn toàn ánh sáng tr ng chi u vào s có màu en.+ Ch t h p th m t vài tia ng v i m t vài b c sóng và ph n x ph n ánh sáng còn l i

thì s mang màu c a nh ng b c sóng ph n x .Do v y màu c a b m t là do s h p th và ph n x ch n l a ánh sáng tr ng chi u vào.T i sao các ch t h p th và ph n x ch n l c ánh sáng tr ng thì có màu ?Y u t c b n c a s t o màu trong các ch t là do s s p x p và dao ng c tr ng c a

các i n t trong nguyên t và phân t . Nh ng y u t này thay i tu thu c vào các y u t sau:d ng tinh th , d ng h t, kích th c h t, m c phân tán trong màng s n và m t ph n ph thu cvào b n ch t c a ch t t o màng.

Khi các i n t dao ng v i các t ng sô ï t ng ng b c sóng nào thì s h p th tiasáng có b c sóng ó và ph n x ph n còn l i t o nên màu c a ch t ó.

Ví d : Ch t có c u trúc i n t dao ng v i t ng s t ng ng v i b c sóng ánh sángmàu l c thì nó s h p th tia sáng và ph n x các tia còn l i làm cho ch t ó có màu .

Kích th c h t c ng làm thay i màu c a b t màu.Ví d : khi thay i kích th c h t thì Fe2O3 có th có màu t cam n s m.Nh v y m t ch t (hay b t màu) có th có các màu s c c b n sau: 6 màu, , cam...,

en, tr ng, ghi (xám) là màu t o nên do ph i tr n hai màu tr ng và en.V m t quang h c: en, tr ng, xám không t ng ng v i b c sóng riêng nên g i là

không màu s c.V m t công ngh thì các m t này v n c coi là có màu. B t màu ta dùng có th mang

m t trong 6 màu c b n ho c ph i tr n gi a các màu ó và ph i tr n màu tr ng v i en, xám.Nh ng ch t h p th ho c ph n x hoàn toàn ánh sáng tr ng là nh ng ch t c (không

trong su t). Nh ng ch t cho ánh sáng xuyên qua hoàn toàn là nh ng ch t trong su t hoàn toàn(n c c t, r u tinh khi t, thu tinh...). Nh ng ch t trong su t nh ng v n có màu ó là màu c anh ng tia sáng xuyên qua.

Ví d : Dung d ch Fe(CNS)3 có màu do Fe(CNS)3 h p th m nh tia màu xanh, xanh lácây còn nh ng tia khác thì cho xuên qua.

16

Khi pha màu, mu n bi t màu ã t ch a ng i ta dùng ph ng pháp so màu v t li u s nv i nh ng thang màu tiêu chu n. Hi n ch a có thang màu tiêu chu n chung mang tính qu c tnh ng nhi u n c tiên ti n hay nhi u hãng s n xu t l n có nh ng thang màu tiêu chu n g n nhnhau và l u hành trên th tr ng nh ng thang màu in s n trên gi y nh a hay kim lo i.

Vi c ch n và pha màu trên th c t c ti n hành b ng th c nghi m, tin c y ph thu cvào kinh nghi m c a k thu t viên.

-C s k thu t pha màu là các gi n ph ng, tam giác, t giác...nh ng ph bi n nh tlà s ò c u

I. B t màu.1/ Khái ni m:

B t màu là thành ph n quan tr ng t o màu cho màng s n. B t màu không hoà tan trongdung môi ho c d u. Nó c nghi n ng u v iï ch t hoá d o có tác d ng che ph b m t,ch ng xuyên th u c a tia t ngo i làm cho màng s n có màu, ch u n c, ch u khí h u, nâng cao

c ng mài mòn, kéo dài tu i th màng s n...-B t màu là nh ng ch t có màu s c, có nhi u cách phân lo i ch t màu: Theo màu s c,

theo thành ph n, theo tính ch t, theo l nh v c s d ng,... có t m nhìn t ng quát ta có th h th ng d i d ng s :

Công nghi p s n s d ng ph n l n ch t màu không tan (b t màu, Pigment) và m t l ngnh ch t màu tan trong d u dùng s n xu t vecni.

Nh v y, b t màu trong s n xu t s n là nh ng ch t màu d ng h t m n (m t vài µm)cómàu s c khác nhau không hoà tan mà có kh n ng phân tán trong n c, trong dung môi và ch tt o màng.• Tác d ng c a b t màu:

khä ngh oaì tan(bäüt maìu (Pigment ) )

hoaì tan ph áøm maìu( thuä úcnhuäüm)

Âån cháút

Håüp cháút

Hæîu cåTan trong dung mäi Tan trong næåïc

Ngu yãn gä úc Taïch kãút

Bäüt

AlCuZnPb

Muäüi t hanTha n nung

Than ch ç

AzoÂa voìngPhæïc ni t rozo

Muäúi kã útAzo, axit- Muäúi k ãútphenyl metal

Tan trong dáöu Tan tron g cäön - Thu äúc nhuäüm:xå, såüi, vaíi, lenbäng, tå så üi täønghåüp

-Mæûc v iã út-Cháút maìuthæûc pháøm

Oxit: TiO2, ZnO(ZnS)

Fe2O3, Pb3O4,Cr2O3

Muäúi: SunfatFätfat,ti tan atCromat , Molipdat

Phæïc cháút:xanh lam (xanhpari)xanh biãøn ( ultra marin )

Häøn håüp:Litopon (Zn s + BaSO

4)

Sun fopon (ZnS + CaSO4)

CHÁÚT MAÌU

17

- T o v m quan cho s n ph m s n ( làm cho b m t v t li u s n có màu s c p, nh n)- T o b n ánh sáng (ch ng xuyên th u c a tia t ngo i), ch u n c, ch u khí h u, t ng

b n ch c, t ng kh n ng b o v ch ng n mòn, mài mòn cho màng s n. Ch ng gh cho kimlo i n n (b t ch ng gh ).*. M t s tính ch t c a b t màu:

- Kích th c h t:B t màu d ng b t, n u kích th c quá l n thì s phân tán trong h không ng nh t d n

n màng s n kém b ng ph ng nh ng n u quá bé thì di n tích b m t riêng l n d n nh p ph ch t t o màng l n nên ph i s d ng t l gi a ch t t o màng và b t màu cao d n nt n kém nhi u ch t t o màng, ng th i t o nh ng t p h p nh trong s n g i là vón c c c cb .

Thông th ng kích th c h t nh sau.S n lót: 20 ÷ 40 µm ( tiêu chu n qu c t )

40 ÷ 50 µm (tiêu chu n Vi t Nam)S n ph : 5 ÷ 10 µm (tiêu chu n qu c t )

20 ÷ 40 µm (tiêu chu n Vi t Nam).i v i s n lót trong m t s tr ng h p có th duy trì 60 ÷ 70 µm t o cho màng có

nhám nh t nh.- ng m d u:Là l ng d u (Polymer) tính b ng gam c n dùng ng m v i 100g b t màu t o thành b t

nhão. ng m d u càng bé càng t t vì t n ít d u nh ng không c bé quá do lúc ó b t màu

khó b th m t b i ch t k t dính làm màng kém ch t ch , do v y màng s kém b n và th m m.C n c vào ng m d u xác nh l ng d u c n dùng khi s n xu t s n màu.Th c t l ng d u c n dùng g p ôi ng m d u.

ng m d u ph thu c vào b n ch t b t màu và ch t t o màng.- Kh n ng che ph :Là l ng b t màu c n thi t (tính b ng gam) ph lên 1m2 b m t s n.Kh n ng ph l n thì s c n ít b t màu. Mu n v y b t màu không nên m n quá.- C ng màu: là l ng màu c n thi t t n tông màu.- b n màu: theo th i ho c d i tác d ng ánh sáng, các y u t môi tr ng.

*. M t s b t màu vô c th ng dùng:Tên g i T.Ph n ch y u Tr ng l ng

riêng g/cm3Tác d ng vàph m vi s d ng

1. B t màu tr ng- Litopon

- Cacbonat chì- Oxid k m- Sulfat Bary- Oxid Titan

ZnS + BaSO4

nPbCO3.Pb(OH)2ZnOBaSO4TiO2

4,18 - 4,20

6,7 - 6,865,664,35 - 4,493,85 - 3.9

B t màu ph bi n cho các lo i s ng y dùng trong nhàDùng cho s n b n th i ti tB t màu ph bi n

Dùng ph bi n v i nhi u lo i s n

2. B t màu xám- B t nhôm- B t k m

AlZn

2,647,06

3. B t màu en- Mu i than- B t chì

94% CPb

1,6 - 211,344

Dùng cho nhi u lo i s nLàm s n n n ch ng g

18

4. B t màu vàng- Cromat chì- B t Cromo k m

PbCrO4m.ZnOn.CrO3pK2Oq.H2O

6 - 6,12........

Dùng cho nhi u lo i s nLàm s n n n chóng g trên nhôm và cáckim lo i khác

5. B t màu , da cam- Qu ng s t Mumia- Xuric s t- Xuric chì

Qu ng Fe2O3Qu ng Oxid s tPb3O4

........

..........8.3

Dùng ph bi n. R , b n và sángDùng php bi n, r và b nB t màu ch ng g t t nh t

6. B t màu nâu- Oxid mangan Mn2O3n.H2O 4,2 - 4,4 (n=1) Dùng cho s n ngoài tr i7. B t màu tím- Ph ph m Pyrite Fe2O3 4,95

II/ B t màu tr ng.B t màu tr ng là h p ph n quan tr ng trong các lo i s n tr ng và s n màu sang (kem, ghi

nh t, c m th ch...). c dùng r ng rãi nh t là oxit titan, oxit k m, litopon, sunpopon, cacbonatchì.

- Các b t màu c ng khác nhau nhi u v tính ch t v t lý và hoá h c. Do v y ng i l p npha ch c n n m rõ c s khác nhau ó.

B ng: M t s tính ch t v t lý c a các b t màu tr ng tiêu bi uB t màu Gal/100lb h p ph d u* Ch s khúc x L c ph **Basic carbonate white leadBasic sulfate white leadBasic silicate white leadOxit chìSunfit k mLitoponTiO2 (A)TiO2 (R)

1,781,932,1432,793,082,86

8 - 1510 - 141512 - 252212 - 1820 - 2518 - 22

1.94 - 2,091,93 - 2,02......2,082,37......2,552,76

15 - 2513 - 1612205827115147

* s g d u d th m t 100g b t màu** n v là feet vuông trên 1 puond b t màu. Nó ch có giá tr t ng i vì l c ph b nh h ng b i n ng (kíchth c) c a b t màu1 gallon = 4,55 lit, 1 pound = 450 gam, 1 feet = 0,3048 met.

1/ Titan ioxit (TiO2):TIO2 có hai d ng thù hình: anataz và rutin. ây là lo i b t màu tr ng có c ng màu và

l c ph l n nh t, trong ó d ng rutin có ch s khúc x l n h n, h t m n h n nên l c ph caoh n nên nó c dùng nhi u h n.

Trong vùng có ánh sáng nhìn th y c hai d ng u có kh n ng ph n x cao nên tr ngcao. Tuy v y trong vùng sóng ng n (tím và t ngo i g n) kh n ng ph n x gi m. d ng rutingi m nhi u (nên không ch ng tia t ngo i t t) do ó d ng rutin vàng h n.

TIO2 có ho t tính quang hoá cao. D i tác d ng c a ánh sáng, c bi t là vùng sóng ng nb m t b tách oxi làm màng s n b hoá ph n và có th làm b c màu các ch t h u c khi ti p xúcv i chúng. Do v y TIO2 cao c p th ng có các ph gia h n ch th p nh t kh n ng quanghoá này.

T p ch t kim lo i (Fe, Mn...) làm TIO2 có th thay i màu khi ch u tác ng c a ánhsáng, nhi t , không khí.... Hi n t ng “vàng hoá “ này d ng rutin nh y h n d ng anataz. Phgia ch ng l i hi n t ng này là các ch t hu nh quang hay có kh n ng t y tr ng quangh c(tím mangan, xanh bi n).

19

TiO2 b n hoá h c: Không tan trong n c, ch u c ki m loãng, axit c, ch hoà tanhoàn toàn trong h n h p sunfat amon và H2SO4 m d c, ch u nhi t cao (1840 + 100C m inóng ch y) không b i màu d i tác d ng c a khói công nghi p.

TiO2 c dùng nhi u trong h u h t các lo i s n màu s n men d ng dung môi và tantrong n c. TiO2 lo i có m n cao và tinh khi t c dùng trong m c in.2/ Chì tr ng:

Có 3 lo i c dùng nhi u nh t hi n nay là:Basic cacbonat white lead ( B. C. W. L), Basic sunfate white lead ( B. S. W. L) và basic

silicate white lead ( B. S. W. L)a/ Basic carbonate white lead (carbonate chì tr ng):

Có hai d ng:- D ng h n h p:+ 4PbCO3.2Pb(OH)2.PbO

+ 2PbCO3.Pb(OH)2

- Carbonate chì PbCO3:Carbonate chì có các ho t tính hoá h c v i axit trong ch t t o màng và màng s n bé h n

carbonate chì ki m do ó b n màng s n khi dùng carbonate chì ki m bé h n khi dùng dcarbonate chì th ng.b/ Basic sunfat white lead (sunfat chì tr ng):

có 5 d ng:- Tetrabasic chì sunfat (PbSO4.4PbO).- Tribasic chì sunfat ng m n c (PbSO4.3PbOnH2O)- Monoobasic chì sunfat (PbSO4.PbO)- Chì sunfat bình th ng (PbSO4)Sunfat chì ki m cho màng s n có tính ch t t t h n sunfat chì th ng do oxit chì trong b t

màu chì có vai trò quan tr ng quy t ng tính ch t c a màng s n.c/ Basic silicate white lead (silicate chì tr ng)

Quá trình t ng h p c ti n hành nh sau:4PbO.SO3 + SiO2 = 2PbO.SO3 + 2PbO.SiO2

Thành ph n s n ph m thay i tu theo t l nguyên li u u. th ng thành ph n c a nónh sau:

HO Pb O Pb O O O O O Pb OH

HO Pb O Pb O O O O O Pb O Pb OH

C C C C

__

_

_

_

_

_ _

_

_ _ _

_

_

HO Pb O O O

HO Pb O O O

C C Pb

_

_

_

_

4PbO + H2SO4 4PbO.SO3 H2O+

20

PbO : 47,9%SiO2 : 47,9%SO3 : 4,2%

3/ Oxit k m:B t màu oxit k m có lo i ch a và không ch a chì. N u oxit k m ch a > 5% sunfat chì thì

c xem là oxit k m - chì.Oxit k m có d ng b t màu tr ng, c u trúc tinh th , kích th c h t 0,1 ÷ 0,5µmKích th c h t t i u l c ph l n nh t t 0,2 ÷ 0,3µm.Khi h t càng m n thì ph càng cao nh ng càng nh y v i tác nhân khí quy n, quang

hoá, hoá h c.ZnO là b t màu có tính ki m y u ph n ng c v i axit béo t do trong d u hay s n

ph m phân hu c a ch t t o màng. Khi l ng axit t do này th p thì hi n t ng này làm t t tínhth m t c a b t màu, gi m sa l ng b t màu trong s n, t ng chút ít tính ch u m c a màng. N ul ng axit t do l n s làm keo t , màng s n m và kém bám dính.

- N u lâu ngoài không khí s b carbonat hoá làm t ng mu i tan trong n c và gi ml c ph .

- So v i TiO2, ZnO kém v nhi u m t nh ng nh có tr ng khá cao và giá thành th pnên c dùng nhi u trong các lo i s n, màu, s n men ch t l ng trung bình dùng s n trongnhà.4/ Litopon (ZnS + BaSO4):

Là b t màu tr ng k t tinh (thu c b ng cách ng k t t a ZnS và BaSO4 theo ngl ng) có ch s khúc x 2,0

Khi t ng Zn thì l c ph t ngB n ki m, kém b n axit. ZnS b axit loãng phân hu y H2S ra. Tuy v y nó b n v i

axit béo t do trong d u hay ch t t o màng, b n v i khí công nghi p h n ZnO.- c dùng trong s n c có dung môi và s n pha n c làm vi c trong nhà, ngoài tr i,

n i có khí h u không kh c nghi t.(Trong s n loãng litopon d b sa l ng)- Giá th p h n ZnO.

III/ B t màu en:T ng i ã dùng than x ng và mu i t các ám cháy có khói làm nguyên li u màu

en. Hi n nay ng i ta v n dùng than x ng và mu i làm b t màu en trong s n và trong m cin. Ngoài ra m t s h p ch t khác c ng c dùng làm b t màu en.

21

M t s lo i b t màu en:

1/ Than mu i:Mu i nh d n khói, mu i lò thu c lo i than mu i.Mu i ng d n khói có màu en m.Mu i lò có màu en xám.Than mu i c dùng r ng rãi làm b t màu en trong công nghi p s n, m c in. Công

nnghi p cao su dùng kho n 90% s n l ng than mu i. Nó dóng vai trò là tác nhân gia c ng vàn h n là t o màu.

- Kích th c càng bé thì càng en và l c ph càng l n. Ng c l i thì có màu en xám.- Thành ph n C t 83 ÷ 95 % t p ch t là m t l ng nh khoáng- Than mu i có d ng h t c u r t nh (b t c c m n) 0,01 ÷ 0,6µm b m t riêng l n 5 ÷ 30

m2/g, th m d u cao 50 ÷ 250g d u 100g mu i. T tr ng th c 1,75 ÷ 2 g/cm3, t tr ng bi uki n 0,1 ÷ 0,4 g/cm3 (do x p).

- Mu i than h p ph ch t làm khô trong s n ch a d u TV làm gi m hi u l c khô.2/ Mu i èn:

Màu và kích th c h t gi ng mu i lò nh ng m m h n và d phân tán trong s n h n. Nóc t o thành khi t nhiên li u t d u m v i kh i l ng không khí không t cháy

hoàn toàn, khi thay i l ng không khí thì kích th c h t c ng thay i. N u l ng khí t ng thìs n l ng b t màu gi m nh ng h t m n h n và màu en h n.

Kích th c h t: 0,06 ÷ 0,1µm h p ph d u: 50 ÷ 150gam d u / 100gam mu i

T tr ng: 1,75 ÷ 1,83C ng màu và l c ph l n do kích th c h t bé và g n nh h p ph hoàn toàn ánh

sáng nhìn th y.2/ Than chì (graphic):

Là lo i b t màu en xám, có ánh kim.- Graphic thiên nhiên lo i ch t l ng cao ch a 80 ÷ 85 % cacbon còn l i là h p ch t silic

và oxit s t. Graphic t ng h p t 98% cacbon.

Loaûi Thaình pháön

-Muäüi tæì äúng khoïi 83 ÷ 95 % C-Muäüi loì 99 ÷ 99,5 % C-Muäüi âeìn 95 ÷ 99,9 % C-Graphic (Natural or synthetic) 80 ÷ 98 % C-Than gäø 50 ÷ 70 % C; 30÷50%CaCO3,K2CO3-Than âaï Fe2O3, SiO2, MgSiO3

-Oxit sàõt (tæû nhiãn) Fe2O3, SiO2, âáút seït-Oxit sàõt (täøng håüp) 99% Fe3O4

-Antimon (tæû nhiãn) khoaín 65% Sb2S3

-Antimon (täøng håüp) háöu hãút laì Sb S

22

- Trong thiên nhiên than chì t n t i 3 d ng: vãy m ng, gân lá và vô nh hình.- C u trúc tinh th l c giác, các tinh th này s p x p thành l p nguyên t . Các l p cách

nhau xa nên d tách l p.- R t b n nhi t , b n hoá ch t và nhi u môi tr ng xâm th c, d n nhi t, nhi t t t.

4/ Than nung:Là s n ph m t không ti p xúc v i không khí các lo i có ngu n g c t ng v t, th c

v t.

Ch ng V CH T T O MÀNG.

Là thành ph n quan tr ng quy t nh nh ng tính ch t c a s n và màng s n.i v i nh ng lo i s n và quá trình t o màng do hi n t ng v t lý (bay h i dung môi) thì

ch t t o màng c g i là “không chuy n hoá”, lo i này g m: các polimer nhi t d o, nh a thiênnhiên ...Còn các polimer nhi t r n, s n ph m ch a d u béo thu c lo i ch t t o màng “ chuy nhoá” nh s tham gia các ph n ng hoá h c t o m ng không gian làm cho màng b n v ng v inh ng i u ki n kh c nghi t.

Có th phân bi t các ch t t o màng nh sau:+ Ch t t o màng thiên nhiên: d u th c v t (d u béo),nh a thiên nhiên, bitum thiên

nhiên...+ Ch t t o màng bán t ng h p: các d n xu t hoá h c c a polimer thiên nhiên (cao su...)+ ch t t o màng t ng h p.

§ 1. D U TH C V T VÀ D U CÁ.

D u và d u cá thu c lo i d u thiên nhiên, nó c dùng trong s n, vecni, nh a bi n tínhvà làm ch t hoá d o trong s n nitro xellulo. D u c l y t cây, h t, qu ho c m t s loài cá.Nói chung là có th có ngu n g c t ng v t ho c th c v t. S d ng nhi u nh t là d u th c v thay còn g i là d u th o m c.

I/ D u th o m c:1/ Công th c chung:

D u th o m c là este c a glixeri v i axit béo và thu c lo i triglixeric, có ch a thêm l ngr t ít ch t không béo.- Công th c chung c a d u:

V c u trúc có th bi u di n nh sau:

CH OCOR

CH OCOR

CH OCOR

_

_

_

"

'

2

2

C

C

C

1

2

3

23

Các ng 1, 2, 3 t ng tr ng cho các g c axit béo.N u 1 n m trên t gi y, 2 h ng ra xa ng i c thì 3 h ng v phía ng i c.- Thành ph n c a d u bi n i tu theo ph ng pháp s n xu t, i u ki n và th i th i gian

b o qu n d u tr c khi s d ng.- Các axit béo ch y u có trong d u là nh ng axit m ch cacbon có c u t o th ng no ho c

không no.+ Các axit béo no:a. capric C10H20O2a. Lauric C12H24O2a. Myristic C14H28O2a. Palmitic C16H32O2a. Stearic C18H36O2a. Arachidic C20H40O2a. Behenic C22H44O2+ Axit béo không no:a. oleic: CH3(CH2)7CH = CH(CH2)7COOH (có nhi u trong d u l c)a. linoleic: CH3(CH2)4CH = CH - CH2 - CH = CH - (CH2)7COOHa. linolenic: C2H5 CH = CH - CH2- CH = CH - CH2 - CH = CH(CH2)7COOHa. rixinobic:CH3(CH2)5CH - CH2 - CH = CH(CH2)7COOH (có nhi u trong d u ve)

OHa. oleostearic:

CH3 -(CH2)3- CH = CH -CH = CH -CH = CH - (CH2 )7COOH (có nhi u trong d utr u >80%).

Nhìn vào các công th c c u t o ta th y gi a nhóm cacboxyl và các n i ôi c a axit khôngno u có 7 nhóm -CH2-. T m quan tr ng c a các nhóm không ho t ng này c xem nh làhoá d o n i.

- Các axit béo phân b trong d u theo quy lu t phân b ng u:

N u d u có ch a % axit béo A Toàn b triglixeric là s g c axit béo A

100 3

> 60 2 ÷ 3

33 ÷ 66 1 ÷ 2< 33 0 ÷ 1

Tuy nhiên m t s nhà nghiên c u khác thì cho r ng s phân b axit béo trong d u khôngtuân theo quy lu t phân b ng u mà nó phân b m t cách h n n.

- Ngoài axit béo, trong d u còn có các thành ph n không béo ( chi m kho n 0,1 ÷ 1 %tr ng l ng ) nh sáp, photphatic, ch t màu.

+ Sáp: là este c a axit béo v i r u cao phân t .Ví du: r u xerilic C26H53OH.

24

+ Photphatic: là este c a glixerin trong ó ngoài axit béo còn có c g c photphatic, trongg c này có m t nguyên t H c thay th b ng m t baz có N.

Ví d : kephalin

2/ Phân lo i d u th o m c:Ng i ta phân lo i d u th o m c d a vào kh n ng khô c a chúng, kh n ng khô do tính

không no c a axit béo trong d u quy t nh. không no c ánh giá b ng ch s Iod CI (CIlà s gam iot ph n ng v i 100 g d u). D a vào ch s này ng i ta phân lo i d u nh sau:a/ D u khô:

Có CI > 130 ch a nhi u axit béo không no có 2 n 3 n i ôi nên khô nhanh. Ví d : d utr u, d u lanh.b/ D u bán khô: CI = 95 ÷ 130

Màng s n ch m khô, d nóng ch y, d hoà tan do ó dùng k t h p v i d u khô.Ví d : D u u nành, d u h ng d ng, d u ngô...

c/ D u không khô: CI< 95 , không dùng s n xu t s n c.Ví d : d u ve, d u d a

3/ S n xu t d u:D u có th c s n xu t b ng hai ph ng pháp: chi c d i áp l c và chi c b ng dung

môi.Chi c d i áp su t:Ví d : dùng tách d u lanh t h t cây lanh:Sau khi h t c làm s ch kh i t p ch t l , v và thân b ng ph ng pháp th i ho c sàng

c a vào nghi n trong máy nghi n ng (3 ÷ 5 tr c). Sau ó chuy n sang n i n u hình trcó các a n m ngang và các dao g t quay quanh tr c n m trên a. Các h t ã nghi n c chovào giá trên n i r i nh dao g t y chúng xu ng các a th p h n. N i có trang b v b c unnóng b ng h i n c và m t ph n h i n c c cho vào tr c ti p làm m n hàm m yêuc u, khi i n l thoát áy n i nhi t c a “b t” lanh t 190 ÷ 2000F.

Tr ng thái v t lý và hàm m thích h p là nh ng y u t r t quan tr ng quy t ng hi u quc a quá trình chi c d i áp su t. Ra kh i n i n u, b t c chuy n sang thi t b chi c lo i thul c ho c lo i expeller

V i lo i thu l c, b t ph i c t o thành mi ng, sau ó b c trong t m c b n b nglông l c à tr c khi c gi a các a c a thi t b ép thu l c (m i thi t b trên 20 a). Khi t ngáp l c, l c nén tác d ng lên báng b t t ng, lúc u t ng ch m sau ó t n c c i (kho ng4000 PSi). Th i gian ép 1 gi . D u ch y qua b ph n l c thô r i vào thùng l ng. Bánh b t cnghi n làm th c n gia súc.

Thi t b xpeller khác thi t b trên là có vít xo n ho c thi t b i u hoà c ép d i áp l cáng k qua thùng tròn (xi lanh) nh tr c vít d u c ch y ra qua l nh c l c và ch y vào

thùng l ng. B t ch a kho n 4% d u c tháo ra d ng mi ng v n.

CH2 OCOR

CH OCOR

CH O P CH2 CH2 NH2

1

2_

_

_ ___ _II

I

O

OH

25

Nhi t c a d u c tách ra b ng ph ng pháp trên t 170 ÷ 180oF. khi làm l nh trongthùng ch a, m t vài h p ch t c tách ra (sterin, photphatic...) d ng k t t a. Cho thêm vàoch t tr l c r i ti n hành l c tách t p ch t, sau ó cho vào thùng ch a. D u này c bán d ng d u “thô, l c hai l n” có th dùng làm s n ngo i th t, kho, s n xu t linoleum (v i s n) vành ng ng d ng khác.

Chi c b ng dung môi:u i m l n nh t c a ph ng pháp này là hi u su t thu h i d u t h t cao (99 ÷ 99,5%).

u i m n a là công nhân lao ng ít (hi n nay t t c các nhà máy u dùng thi t b liên t c,i u khi n t ng). D u u nành r t d chi c b ng ph ng pháp này:

u c làm s ch, cán n t, tr n v i h i n c, t o m nh và c a vào h th ng chi cdung môi. Nh ng mãnh u nành c cán m ng kho n 0,008 ÷ 0,01 inch và v n b n khiqua x lí trong h thông chi c. Nh v y s tách c d u nhi u mà không t o nh ng h t m n dos b , gãy c a các phi n m ng này (s b , g y này làm c n tr t c l c c a d u).

V i các lo i h t không t o phi n m ng b n nh h t lanh, bông thì k t h p v i ph ngpháp chi c b ng áp l c hi u su t chi c cao nh t và lo i b nh ng v n do h t m n gây nên.

Quá trình chi c c th c hi n theo ph ng pháp ng c dòng v i dung môi nóng, h nh p dung môi và d u sau ó c tách b ng cách cho bay h i và ch ng c t. Dung môi còn l itrong nh ng mi ng này c tách ra nh nhi t và h i n c tr c ti p.

Dung môi là hexan ho c tricloruaetylen.Yêu c u c a dung môi:

+ Giá thành th p.+ Gi i h n sôi h p+ n nhi t hoá h i bé+ Không gây c h i+ Không cháy n

Tricloruaetylen ít cháy n h n so v i hexan.4/ Làm s ch d u:

Là quá trình tách các h p ch t không béo d ng huy n phù hay d ng hoà tan, các acidbéo t do, các ch t màu.• Tác h i c a các h p ch t c n tách i v i màng s n:

- H p ch t không béo d ng huy n phù: làm màng s n kém ng nh t, kém óng ánh, dhút n c và gây khó kh n trong quá trình s n xu t nh làm b n thi t b hoá d u.

- H p ch t không béo d ng hoà tan có tính keo nh photphatic, ch t nh n làm màng s nd hút n c do chúng là nh ng ch t a n c, d tr ng trong i u ki n th ng nên d làm chomàng s n b r n n t.

- Các acid béo t do và s n ph m phân hu c a chúng là các acid, andehyd phân t th plàm gi m t c khô c a màng s n, d tác d ng v i b t màu ( t o xà phàng) gây ra hi n t ngkeo hoá, làm gi m tính ch t c a màng s n.

- Các ch t màu: làm cho d u có màu th m, do ó không dùng s n xu t các lo i s n cómàu sáng c. Vì v y c n ph i làm s ch d u tr c khi s d nga/ Ph ng pháp l ng:

l ng trong th i gian n m ngày ho c h n, các t p ch t c h c s l ng xu ng.Ph ng pháp này n gi n nh ng t n kém th i gian nên ít dùng.Mu n rút ng n th i gian

có th :+ Nâng nhi t lên 35 ÷ 405 C+ Thêm vào các ch t r n ho t ng b m t nh t ho t tính.+ L c qua màng l c.

26

b/ X lý nhi t:un nóng d u lên nhi t 220 ÷ 3000C th t nhanh, các ch t keo hoà tan và các ch t

nh n s keo t l i, sau ó l ng, l c ho c ly tâm tách chúng ra. l ng nhanh có th thêm vào m t ít t ho t tính (< 3%)

Do x lý nhi t cao nên s oxy hoá d x y ra các n i ôi làm nh h ng n tính ch tc a d u ( ch s iot gi m, ch s acid t ng). Vì v y ph i làm ngu i nhanh.

c/ Ph ng pháp hydrat hoá:Làm cho các ch t keo tan trong d u và photphatic tan trong d u h p ph n c, tr ng lên

tách ra kh i d u d ng nh bông kéo theo các t p ch t c h c và m t ph n các ch t màu.Có th hydrat hoá b ng cách dùng n c ho c h i n c ho c dùng dung d ch ch t i n

gi i ( m t s dung d ch mu i, HCl m c, H2SO4 ...).Ví d : cho vào d u lanh ho c d u h ng d ng 5% n c un lên 70 ÷ 800C, khu y h n

h p 45 phút.• Chú ý: v i các ph ng pháp trên, trong c n d u có ch a khá nhi u d u (30÷35%), có th thu

h i l i b ng 2 cách:- Trích ly b ng d u x ng.- Xà phòng hoá d u trong c n d u thành xà phòng n i lên r i em dùng.

d/ T y tr ng b ng cách h p ph :Dùng t ho t tính h p ph các t p ch t có l n trong d u. t ho t tính th ng dùng là

lo i silicat nhôm ng m n c: mAl(OH)3nSiO2pH2O.- M c t y tr ng t l thu n v i th i gian t y nh ng n u th i gian quá lâu thì t c t y

gi m.- Hàm l ng n c trong t càng nhi u thì kh n ng t y càng gi m. Do ó, ph i s y t

th t k tr c khi s d ng.- Ph ng pháp này tiêu hao d u khá nhi u do t h p ph d u t 50 ÷100% so v i kh i

l ng t. Do ó ph i thu h i d u t t b ng cách:+ Trích ly b ng d u x ng (là dung môi hoà tan d u mà không hoà tan các h p ch t không

béo b t h p ph ).+ X lý b ng kìm bi n d u thành xà phòng r i em dùng.+ Dùng t sau khi h p ph làm mattit, ch t g n ...

• Th c hi n:un nóng d u lên 100÷1200C, khu y u và cho t ho t tính vào. Sau m t th i gian

dùng máy l c ép tách các t p ch t và t ra. Nên ti n hành trong môi tr ng chân không (kho ng0,8 atm) tránh s ti p xúc c a oxy không khí (s oxy hoá d u).

Nh c i m c a ph ng pháp này là nhi t 100÷1200C ph ng pháp này không táchhoàn toàn các ch t không béo.e/ T y s ch b ng ki m:

Dùng dung d ch ki m trung hoà các acid t do có m t trong d u. Xà phòng t o thànhkéo theo các t p ch t nh t p ch t c h c, ch t nh n..

các t p ch t l ng nhanh ng i ta th ng thêm vào m t ít n c nóng ho c dung d chmu i n. L ng ki m dùng v a trung hoà các acid béo t do (c n c vào ch s acid: smg KOH/1g m u).

D u x lý b ng ki m có ch s acid th p nh t, t i a kho ng 0,25 c xem là d u t tnh t dùng làm vecni và s n xu t nh .

f/ T y b ng acid:

27

Cho acid m nh H2SO4 vào d u thô trong thùng ch a. Khu y tr n u, nên cho acid chv a than hoá các t p ch t và làm cho chúng tách ra. N c c cho vào d ng ph n

ng, acid c tách b ng cách r a v i n c nóng ho c h i n c.Sau khi qua êm l p d u tách ra và c làm khô b ng cách khu y tr n cho n c

bay h i.D u tinh ch b ng acid có ch s acid cao do s t o thành m t vài h p ch t sunfat. Ch s

acid cao thu n l i i v i vi c nghi n m t s b t màu trong s n trong nhà nh ng không dùngtrong s n có b t màu có ho t tính cao.

Th c t ng i ta th ng k t h p m t s ph ng pháp trong vi c x lý làm s ch d u. Ví d :ph ng pháp hydrat hoá + t y s ch b ng ki m + t y tr ng b ng h p ph : hydrat hoá b ng cáchdùng dung d ch HCl 0,25% v i l ng 2% so v i d u nhi t 30÷500C, th i gian 30 ÷40 phút.Trung hoà b ng dung d ch NaOH(150 bomme) nhi t 50÷700C trong th i gian 30 ÷40 phútv i l ng 100÷150%. R a s ch, tách và s y chân không xà phòng t o thành. T y tr ng d utrong chân không v i 2% t ho t tính( t này ã c s y k nhi t 95÷1000C) trongkho ng m t gi . Sau ó l c l y d u s ch.5/ X lý d u.

t ng ch t l ng và áp ng các yêu c u c bi t ng i ta ti n hành x lý d u sau khilàm s ch b ng m t s ph ng pháp sau:a/ un:

Th ng áp d ng i v i d u lanh ho c d u u nành c ng có th dùng ph ng pháp này.- Gia nhi t d u n 4500F cho PbO vào và khu y tr n u. Gia nhi t ti p n 5000F r i

cho binobat cobalt và mangan vào r i khu y tr n.Có th dùng axetat cobalt và manborat thay cho linoleat kim lo i. Trong tr ng h p này

mu i kim lo i c cho vào t t 4500F và nhi t c t ng n 5250F. M c ginhi t này n khi mu i kim lo i chuy n hoá thành xà phòng.

V i mu i axetat, i m d ng c a ph n ng là khi nghe mùi c a CH3COOH trong khói tn i.

D u x lý b ng ph ng pháp un c dùng ph i h p v i s n màu ho c s n tr ng màkhông có thêm ch t làm khô.b/Trùng h p nhi t:

Gia nhi t d u ã làm s ch n nhi t xác nh và gi nhi t này trong th i gian c nthi t nh t t n giá tr xác nh.

Nhi t x y ra trùng h p nhi t c a các d u nh sau:- D u lanh: 575 ÷ 6000F- Tía tô: : 575 ÷ 6000F- u nành: 600 0F- Cá: 550 ÷ 560 0FNhi t càng cao thì t c trùng h p càng l n. Tuy nhiên không c cao quá do:+ i m b c cháy c a d u vào kho n 6100F nên ph i tránh ph n ng gây ho ho n.+ nhi t cao d u b phân hu t o các axit béo t do và các h p ch t có màu t i làm

gi m ch t l ng c a d u khi dùng làm s n.+ nhi t cao t c oxi hoá d u l n làm gi m s n i ôi trong d u và xu t hi n các

s n ph m phân hu làm d u có màu t i. kh c ph c các nh c i m trên nên ti n hành trùng h p d u trong n i kín có s c khí tr

ho c trong môi tr ng chân không.- Khi ti n hành trùng h p, ch s axit t ng theo nhi t . Nhi t càng cao thì ch s axit

càng cao do các axit t do c t o nên b i s phân hu nhi t và phân hu oxi hoá. N u ti n

28

hành trùng h p trong môi tr ng chân không thì ch s axit bé h n do trong h ph n ng có m tít không khí h n và m t vài axit bay h i c tách ra nh chân không.

- Th i gian trùng h p nhi t i v i a s lo i d u th ng dài nên rút ng n ng i tadùng các xúc tác nh : PbO, ZnO...Ng c l i có m t s lo i d u có ch a nhi u n i ôi liên h p(d u tr u) thì ph n ng x y ra quá nhanh nên d b gel hoá. Vì v y i v i các lo i d u này thìnhi t trùng h p th p ho c ti n hành trùng h p các nhi t riêng bi t ho c có th ph i h pv i các lo i d u khác có ch a các n i ôi không liên h p (Ví d : d u tr u/ d u lanh = 1/1÷1/2 ).• C ch ph n ng nhi t trùng h p:

+ D u có n i ôi liên h p thì s x y ra ph n ng c ng h p dien - ander t o các s n ph mc ng h p dien, dien - trien, trien.Ví d :

S n ph m c ng h p ien

S n ph m c ng h p ien - trien

'

R

CH

CH

CH

CH

R

R

CH

CH

CH

CH

R'

CH

CH

CH

CH

CH

CH CH R

R+

I

II

I

I I

II

II

II

II

II

= CH __

__

__I'

IR

,

RI

R

CH

CH

CH

CH

R,

R

CH

CH

CH

CH

CH

CH

R,

CH

CH

CH

CH

CH CH CH

CH

R

CH CH R

R

R,

,

+

29

S n ph m c ng h p trien.

+ D u ch a n i ôi không liên k t thì có 2 kh n ng:• Trong quá trình ph n ng d u ch a n i ôi không liên h p s chuy n sang liên h p và x y ra

nh trên.• Trùng h p m ch tr c ti p:

Các nhóm CH2 n m k các n i ôi trong các phân t d u s b kích ho t và ph n ng v inhau (trong d u có các n i ôi liên h p c ng có các ph n ng này nh ng ít)

- Quá trìng trùng h p m ch tr c ti p có x y ra các ph n ng ph nh sau:

R

CH

CH

CH

CH

CH

CH

R

R

CH

CH

CH

CH

CH

CH

R

+CH

CH

CH

CH

CH

R

R

I

I

II

I

I

I

I

I

II

II

II

II II

II

I

__

''R

I

IICH

CHI

'

CH CH CH CH CH RI

__ ____= = '

R

CH2

CH

CH

CH

CH

CH2

R

R CH2 CH CH CH CH CH CH2 R

R CH2 CH CH CH CH CH CH R

I

I

I

I

I

I

II

II

=

=

=

__

__

____

__ ____

__

'

'

= __

__

__

__

'

2

R

CH2

CH

CH

CH2

CH

CH

CH2

R

I

I

I

I

I

I

II

II

'

2 CH*

30

* Ph n ng phân hu t o axit t do:

* Ph n ng làm t liên k t C- C.

Các s n ph m ph s b c h i lên (ng i ta g i sai là h i d u) các s n ph m này làm màu s cc a d u b th m l i.

- Trong quá trình trùng h p nhi t các ch s c a d u s b thay i: Ch s iot gi m, ch saxit t ng, ch s nh t t ng , kh i l ng riêng t ng...c/ X lý b ng vôi:

Trên th tr ng có bán d u ã vôi hoá có nh t cao (Ngay c hàm l ng 35% trongdung môi v n còn nh t cao). D u này c dùng ch y u trong s n vôi “ CanxiCoater”. M tl ng nh dùng trong s n men ki n trúc r ti n .

D u x lý vôi th ng là d u lanh, d u cá ho c h n h p các d u này.- D u ã trùng h p nhi t c vôi hoá b ng cách cho vôi tôi vào nhi t 300oF r i ti p

t c nâng nhi t lên 400-450oF .Ví d : Vôi hoá d u lanh :D u lanh trùng h p nhi t : (148Poize) 90galD u lanh trùng h p nhi t : 10galVôi tôi : 30lb (Pound)White spirit 230galGia nhi t 90gal d u lên 600oF sau ó làm ngu i xu ng 300oF. Cho qua h n h p vôi tôi

và 10gal d u còn l i vào t t và kh y tr n m nh. T ng nhi t n 450ò F sau ó làm ngu ixu ng 400oF tr c khi pha loãng v i White spirit .d / Oxi hoá :

Th i lu ng không khí ho c oxi qua d u nhi t 160 - 250oF gây nên s oxi hoá d ukhá nhanh làm t ng nh t . Không c gia nhi t dâu lên quá 410oF vì quá trình trùng h poxi hoá to nhi t d làm d u b c cháy .

V i ph ng pháp này t o d u có nh t cao v i giá th p h n trùng h p nhi t. Nh ngtính ch t hai lo i này s khác nhau :

* S n ph m trùng h p oxi hoá có màu vàng h n , kém b n l o hoá h n .* Do trùng h p oxi hoá nên s t o ra các nhóm -COOH làm cho d u có th ph n ng v i

b t màu có tính ki m làm keo k t s n vì v y lo i d u trùng h p oxi hoá không dùng làm s nmàu .

* Trong thành ph n d u trùng h p oxi hoá hàm l ng oxi l n h n nhi u so v i trùng h pnhi t .

Tuy nhiên d u lanh và d u u nành oxi hoá có bóng và tính ch t ch y t t c dùngtrong s n men , s ne/ Tách dung b ng môi :

Ph ng pháp này d a trên nguyên t c thay i hoà tan theo nhi t .

CH2 OCOR1

CH OCOR2

CH2 OCOR3

C

CH2

CH2 OCOR3

+ RCOOHI

I

I

II

__

__

__ __

__

OCOR2

R CH2 CH2 CH2 CH2 RR CH2 CH3 R CH CH

R CH2 CH2 R CH2 CH3

______ ____

__

____

__

__

= +

+__ = 2''

'

31

tách m t c u t trong h n h p các c u t có tính ch t g n gi ng nhau có th dùngdung môi hoà tan c u t ó mà không hoà tan các c u t khác. Sau ó thay i nhi t thì c ut ó tr nên không tan. thu c m t c u t tinh khi t có th tách nhi u l n.

Ví d : Tách d u lanh b ng ph ng pháp hai giai o n :* Giai o n 1:- Kh màu t 11 xu ng 1 trong ph n tinh- Tách acid béo t do .* Giai o n 2:Tách d u tinh ch thành hai ph n : ph n có ch s iot cao và ph n có ch s iot th p t ng

ng v i tính ch t khô t t h n và kém h n. (Ph n có ch s axit bé h n dùng làm nh a alkyd).

Giai o n 1 Giai o n 2(ch s Iôt)

Nguyênli u u

Ph nTinh ch Ph n tách Cao Trung bình

MàuCh s IôtAcid béo (%)% d u

111850,8100

11850,0598,5

en1701,81,5

12100,0348,5

11600,0750

f/ Thu phân d u và este hoa l iï:V i ph ng pháp tách trên có th tách d u thành hai ph n t ng ng v i tính ch t khô

t t h n và kém h n. Tuy nhiên triglycerid c a h u h t các lo i d u là glycerid h n h p có ngh alà trong h u h t các phân t d u ba g c acid béo là khác nhau.

Ví d : Trong m t phân t d u lanh g m:M t n hai g c linolenicM t n hai g c linoleicM t g c oleicVài phân t thì có m t g c stearic

Do v y m c dù tách c ph n khô t t h n nh ng d u ó ch a ph i là t t nh t do m t vàiphân t ch a t i thi u là m t g c acid béo có không no th p.

V i ph ng pháp này d u c tách ra thành acid béo và glycerin. Các acid béo ctách ra riêng l b ng ch ng c t ho c k t tinh r i este hoá l i v i glycerin t o m t lo t d u t khôt t nh t n kém nh t.

C ng có th làm t ng khô h n n a b ng cách este hoá các acid béo b ng các alcolkhông ph i là glycerin. Th ng là các alcol có ch c cao h n glycerin.

Ví d

Pentaerithrytol

C

HO H2C

HO H2C

CH2 OH

CH2 OH

HOH2C

HOH2C

HOH2C

C CH2 O CH2 C

CH2 OH

CH2 OH

CH2 OH

32

dipentaerithrytolSorbitol

2,2,6,6 tetrametylol cyclohexanol

- Ph ng pháp tách d u: D u có th c tách ho c thu phân b ng nhi u cách:+ Xà phòng hoá d u v i NaOH sau ó x lý b ng acid vô c thu l i acid béo.+ Cho d u và l ng nh n c vào n i ch u áp su t cao thu phân d u thành acid béo

và glycerin.Nh ng ph ng pháp này n u ti n hành gián o n thì không kinh t b ng ph ng pháp

liên t c. Ph ng pháp liên t c giá thành s n ph m th p và s n ph m thu c có tinh khi tcao h n. V i ph ng pháp này, n c và d u ch y ng c chi u qua m t c t c gia nhi t và ápsu t, không có xúc tác. D u i ra bên trên c t và “ n c ng t” (là n c có ch a glycerin) i ra

áy c t.Vùng gi a c t c thi t k sao cho n c r i xu ng t ng gi t nh qua d u nhi tkho ng 5000F. Hi u su t toàn ph n kho ng 98÷99%.

H i n cN cD u

- Tách acid béo: Dùng ph ng pháp ch ng và k t tinh.

H2C CH CH CH CH CH2

OH

OH OH OH OH OH

ÄHO H2COH

ÄHO H2C

CH2 OH

CH2 OH

Aci

d be

ïo

Næåïc ngoüt

33

Vi c tách h n h p thành t ng ph n riêng l không ph i là n gi n do tính ch t v t lý c acác acid béo t ng i g n nhau.

- Este hoá b ng các acid béo:Các acid béo thu c có th em este hoá v i các alcol nhi t th p h n i m sôi c a

alcol m t tí trong n i kín có sinh hàn ng ng t . Có th dùng xúc PbO ho c Naphtanatcanci.Ví d : Este hoá d u lanh v i Pentaerythritol.

Acid béo d u lanh: 2130gPentaerythritol: 255g.

Gia nhi t acid d u lanh lên 3200F trong 30 phút và cho Pentaerythritol vào. T ng nhi tt i 4660F trong 45 phút và duy trì nhi t này d n khi t ch s acid yêu c u (kho ng 8 n10).

Pentaerythritol c l y d 10,5% t m c este hoá g n nh hoàn toàn.D u sau khi t ng h p c trùng h p nhi t b ng cách t ng nhi t lên 5500F và gi

nhi t này n khi t nh t c n thi t.g/ ng phân hoá:

M c ích ng phân hoá là c i thi n khô c a d u b ng cách thay i v trí n i ôitrong phân t mà không thay i s n i ôi.

Ví d : ng phân hoá n i ôi không liên h p

thành n i ôi liên h p:

N i ôi liên h p này làm cho c tính khô t t h n và trùng h p nhanh h n.Tuy nhiên c ng có nh ng tr ng h p ng phân hoá d u không t ng khô, b n n c và

ki m c a màng do ng th i x y ra s ng phân hoá theo h ng khác:Ví d :

Cis trans

D ng trans kém khô h n và có c u hình n nh h n.h/ Kh n c trong d u ve (d u th u d u):

Thành ph n acid béo ch y u trong d u ve là acid ricinoleic có m t n i ôi nên nó thu clo i d u không khô nh ng sau khi kh H2O s chuy n thành d u khô. Ph n ng x y ra nhi t

cao nên có th dùng xúc tác h nhi t ph n ng. Xúc tác có th là H2SO4 c ho cloãng, Dietylsulfat.

H2SO4 c có ho t tính xúc tác m nh h n nh ng làm màu d u t i h n.C ch

R CH CH2 R,CH= CH = CH

R CH CH = CH CH = CH CH2 R,

R C

H

= C

H

R,

R C

H

C

H

R,

=

R CH CH = CH CH = CH CH2 R,

H C H

R

CH OH

H C H

H

CH

13

12

11

10

9

+ H2SO4

- H2O

R

C

C

C

C

H

H

H O

H

S

O

OH

= O

R

H

H

H

H

H

C

C

C

C

C 13

12

11

10

9H

- H2SO4

Nhiãût phán

34

u tiên xúc tác acid ph n ng v i nhóm OH c a acid ricinoleic t o este, sau ó nhi t caos nhi t phân xãy ra và acid c tách ra.

Quá trình ph n ng không ch t o s n ph m kh n c 9,11 mà còn t o s n ph m 9,12.ng th i v i hi n t ng kh n c, hi n t ng ng phân hoá c ng xãy ra t o 50% ng phân

cis và 50% ng phân trans.

Cis 9,11 cis 9,12 trans 9,11 trans 9,12

Quá trình kh n c n u ti n hành trong môi tr ng chân không thì êm d u h n d i ápsu t th ng.

Do trong trong ng có n c tách ra nên s gay ra hi n t ng thu phân m t ph n d u,ti p ó là ph n ng este hoá gi a nhóm OH trên C12 c a d u và acid béo t do. Hi n t ng estehoá này làm c n tr ph n ng tách n c do nhóm OH c b o v .

Ph n ng kh n c là thu n ngh ch nên ch xãy ra n m t m c nào ó (ngay c trongmôi tr ng chân không n c c tách ra).

Nói chhung quá trình ph n ng kh n c xãy ra r t ph c t p do có xãy ra các ph n ngph .

Ví d : S trùng h p m t ph n d u ã kh n c nhi t cao.Kh n ng trùng h p c a ng phân 9, 11 cao h n 9,12 do ó d u ve kh n c th ng

ph m ch ch a 25% acid linoleic liên h p 9,11 (sau khi kh n c acid linoleic liên h p 9,11 vàkhông liên h p 9,12 m i lo i chi m 40 n 42%).

Ngoài ra ng i ta có th chuy n d u có m t n i ôi thành d u có 2 n i ôi b ng ph ngpháp k t h p Oxy sau ó kh n c.

Ví d :

H

H

H

H

R

R

,

C

C

C

C

H

H

O2

R

C

C

C

C

R

H

H

H

H

H

H

,

OH

OH H

H C

C

R,

H

H

R

C

C

- 2H2O

H

H

H

H

HH

H

H

C

C

C

C

C

C

R,

R

H

H

H

H

H

R

C

C

C

C

C

R,

H

H

H

H

H

R

R

,

C

C

C

C

R

C

C

C

C

C

R

H H

H

H

H

H,

35

Có th x y ra ph n ng tách 1 phân t n c r i s p x p l i t o ceton. ây là ph n ngkhông mong mu n:i/ Maleic hoá:

Th ng dùng Anhydricmaleic v i hàm l ng 2 én 10% nh m t ng t c trùng h p c acác lo i d u ch a acid béo không no. s n ph m c t o thành g i là d u maleic hoá hay còn g ilà A úc. S n ph m này có th este hoá b ng Glycerin ho c Pentaerythritol ho c trung hoà b ngki m, NH3, amin... t o s n ph m tan trong n c dùng làm s n n c ho c s n nh t ng.

- C ch t o A úc nh sau:+ D u có ch a n i ôi liên h p:

+ D u có ch a n i ôi không liên h p:

D u maleic hoá so v i b n thân nó có nh ng u i m sau : d dàng b nhi t trùng h ph n, màu s n ph m sau khi nhi t trùng h p sáng h n, màng s n khô, ch u n c và b n khíquy n h n.

Do maleic n mòn các lo i thép gh nh ng, s t nên n i ph n ng ph i làm b ng thépkhông gh nh nhôm. Quá trình x lý c ti n hành nh sau:

D u và anhydric maleic c gia nhi t trong n i kín có ng thông h i và khu y tr nm nh. Nhi t ph n ng thay i t 200 n 2800C tùy thu c vào lo i d u c x lý. S nph m c r a b ng n c và xác nh ch s acid.

H

H

H

H

R

R

,

C

C

C

C

H

H

O2

R

C

C

C

C

R

H

H

H

H

H

H

,

OH

OH - 2 H2O

H

O

HH

H C

C

R,

H H

R

C

C

H

H C

C

R,

H H

R

C

C OH

H

R CH CH CH CH R,

O OO

R R

OO O

,+

R CH CH CH2 CH CH R

OO O

OO O

R CH CH CH CH CH R

O OO

,,

+

O

O

OO O O

R RCH,

+

36

k/ ng trùng h p v i Styren: m t vài khía c nh, d u ng trùng h p gi ng v i d u maleic hoá do chúng c t o

nên b ng cách c ng h p các c u t khác v i ph n không no c a các phân t d u. Tuy nhiêntrong d u ng trùng h p, cáu t c cho vào ph i có kh n ng trùng h p. Ví d : Stiren, (-metyl stiren, cyclopentadien là nh ng monomer c dùng nhi u nh t hi n nay:

- Khi ti n hành ng trùng h p d u và styren có th b ng hai ph ng pháp, dung môiho c kh i:

* Ph ng pháp dung môi: Ph n ng d i u khi n, xãy ra ch m h n, n u s n ph m òih i không ch a dung môi thì ph i tách dung môi.

* Ph ng pháp kh i: xãy ra nhanh h n nh ng có khuynh h ng n trùng h p c a styrent o s n ph m không tr n l n do s n ph m không t ng h p v i d u. h n ch ng i ta dùngh n h p 25(35% (- metyl styren và 65( 75% styren thay vì 100% styren s cho s n ph m ngnh t v i các lo i d u.

t ng t c ph n ng th ng dùng xúc tác peroxit nh peroxit benzoyl...ph n ngc ti n hành trong n i kín có thi t b h i l u.

- S n ph m có b n ki m, n c t t và khá b n lâu (tu i th ), nh y v i dung môi th m(do có PS). Có th c dùng trong s n ki n trúc và công nghi p.• C ch : r t ph c t p.

Trong quá trình trùng h p gi a styren v i d u khô s xãy ra m t s ph n ng ng th i.Ph n ng nào x y ra v i t c nhanh nh t s là ph n ng chi m u th và quy t nh s n ph mt o thành.

M ch PS có th phát tri n theo hai h ng:

M ch PS s k t h p v i phân t d u:

N i ôi càng nhi u thì xu h ng này càng cao, nh t càng l n và d b gel hoá.Ngoài ra còn có ph n ng trùng h p gi a styren và d u:

C=CH2

CH3

CH = CH2

CH2 CH CH2 CH CH2 CH______ ____ __( )[ ]n

R__ +

____ RR

a)

b) __ +

__ ____ ____ R2R

R

c) __ + 2

______...

(C6H5COOH)2 2C6H6COO 2C6H5 2CO2+

C6H5 [ ]__ __ ____ CH2 CH CH2 CH R__( )n....

37

II/ S t o màng:Trong quá trình khô không khí, màng ti p nh n 10 ( 12% oxi, t o c u trúc peroxit ng

th i t o nên các s n ph m phân hu oxi hoá. Liên k t ngang gi a các phân t d u c hìnhthành t o s n ph m polimer khâu m nh.- C ch t o màng:

(T o ra hidro peroxit chuy n các n i ôi t không liên h p n liên h p, t o thu n l i choquá trình khâu m ch).

V i ph n ng u: Ch s iot gi m.V i ph n ng sau: Ch s iot không i.Trong quá trình t o màng, ch s peroxit, hidro peroxit t ng.

+ Ti p t c xãy ra ph n ng phân hu các peroxit, hidro peroxit t o m ng l i không gian vàt o s n ph m ph . Chuy n màng d u t d ng l ng sang r n.. S n ph m ph có kh n ng bay h i: H2o, H2O2, HCOOH, CH3COOH .. .. S n ph m ph không bay h i: Axit béo m ch ng n, andehyd, xeton.. ...

.

CH2 = CH +

R

CH

CH

CH

CH

R

__CH2CHCH

CH

CH

CH

HC CH2

R

R

'

__

__

__

____

'

R CH CH R' O2 RCH CH

O O

R____ ____

__

__ ____= + RCH CHR '=

R CH CH R

OO

R RCHCH' '

'

____

____ __

__R

CH2

CH

CH

CH2

CH

CH

CH2

R'

R

CH2

CH

CH

CH

CH

CH

CH2

R'

O2+ +OOH CH

CH

CH

CH

CH

CH2

CH2

R

R'

'

+ OOH

CH

CH

CH

CH

CH

CH2

CH2

R

R

''

OOH

or CH

CH

CH

CH

CH2

R

R

CH

+ OOH

R

CH

CH

CH

CH

CH

CH2

CH2

R'

OOH*

*CH2

R R

OO

CH CH 'R CH = CH R'R

CH

CH

R

O

R

CH

CH

R

'

'

__

__

__ __ __ __

__ __

__ ____

__

+ O

'

R R'CH

OOH

CH=

CH

R

'

R

____ ____ R RCHO

O

R

CH CH2 R'

+

__ __

____

__

'

38

Khi s y nóng còn có các ph n ng x y ra nh sau:( Trùng h p nhi t ).

N u d u không có n i ôi liên h p thì d i tác d ng c a nhi t thì s xãy ra hi nt ng ng phân hoá t o n i ôi liên h p r i xãy ra ph n ng trùng h p nh trên ho ccó th trùng h p m ch tr c ti p gi a các nhóm metylen:

RR CH

OOH

R CH=CH CH2 R'__ ____ __ __+ 'R CH

R'O

R

CHCH

CH

= R'__

__

____

__

__

__

__ ____

+ H2O

R

CH

R

R CH= CH

CHH2O2

'

'

R+

R

R R

R

CH

CH

CH

CH

CH

CH

CH

CH

''

R

R

R

R

CH CH= ____

__+

'

'

dien dien_

R

R

CH

CH

CH

CH ''

',

R

CH

CH

CH

CH

R''''',

CH

CH

+

R

R

R

,

,

CH CHCHCH R

(dien trien)-

R

R

CH

CH

CH

CH ''

'

,

R

CH

CH

CH

CH

R''''',

CH

CH

+

R

R

R

,

,CH CHCHCH R

CH CH

CH

CH

-(trien trien)

R

CH

CH

CH2

CH

CH

R, ,

R

CH

CH

CH2

CH

CH

R

,R

CH

CH

CH2

CH

CH

R

,

CH

CH

CH

CH

CH

R

,

CH

CH

CH

CH

CH

R

,

CH

CH

CH

CH

CH

R

,

CH

CH

CH

CH

CH

R

+ +. .

39

III/ S phân hu và lão hoá màng:D i tác d ng c a ánh sáng, t bi t là tia t ngo i, các tác nhân hoá h c (dung

môi h u c , n c,...) s gây ra hi n t ng phân hu và lão hoá màng.Quá trình phân hu c ng x y ra ng th i trong quá trình khô màng nh ng v i

m c nh h n, Khi quá trình t o màng k t thúc thì s phân hu xãy ra áng k .* C ch :

-

-

-

-

-

Ngoài ra do màng khô v n còn ch a các liên k t ôi và m t vài Hydroperoxid cókh n ng h p th Oxy, n c, ánh sáng. D i tác d ng c a các y u t này, liên k t ôi cóth b Oxy hoá t o 2 nhóm Hydroxy ho c tán công vào nhóm Metylen ho t ng t oHydroperoxid. Nhóm Hydroperoxid có th bi n i t o Ceton ho c Hydroxy.Ví d : a/

b/

OH+

+

OOH

RR

RR1 2CH

CH

O

3 4 RR

RR1 2

CH

O

3 4

CO2 HOH

OOH

OH

R R1 2

R R3 4CH

OH

C RR C

O1 2 2 2

R

R R

R

O

O

CHCH R

R

R

RCH C

OHO

,

,

,,,,

CH CH

O O

R R RCHO R CHO+,,

OO

CHO

HOC

OO

CHO HOC+

(Aldehyd mach ngan)

R CH2 CH CH CH2 CH CH CH2 CH CH CH2 R

+ O2

,

,R CH2 CH CH CH CH CH CH CH CH CH2 R

OOH H2O2- OOH

,R CH2 CH CH C CH CH C CH CH CH2 R

OOR CH2 CH CH CH2 CH CH CH2 CH CH CH2 R

+ O2

R CH2 CH CH CH CH CH CH CH CH CH2 R

OOH H2O2- OOH

,

,

40

(2 NH A DÙNG TRONG S N

i v i nh a th t khó có m t khái ni m c th b i vì nó có thành ph n hoá h cvà tính ch t v t lý thay i trong m t gi i h n r ng. Tuy nhiên n u nhìn chung thì m tnh a có th có nh ng tr ng thái sau:

+ Có th thay i tr ng thái v t lý t r n, c ng, dòn sang l ng, nh t, không bayh i.

+ M m khi gia nhi t, không có i m nóng ch y xác nh (ch ng t không k ttinh 100%).

+ Là h p ch t h u c nên ph n l n hoà tan trong dung môi h u c , tr m t vàitr ng h p ngo i l .

+ T o màng liên t c khi làm l nh dung d ch nh a nóng ch y ho c khi bay h idung môi t m t dung d ch nh a.

+ M t h n h p g m nh ng ch t hoà tan l n nhau thì trong su t (nh a - nh a ho cnh a - dung môi) còn n u không tan thì s c.

V i nh ng i u ki n trên thì có r t nhi u ch t h u c c xem là nh a. Tuynhiên ch có m t s nh a c dùng trong công nghi p s n vì ngoài các yêu c u kthu t nó còn ph i áp ng yêu c u v kinh t .

- Nh a dùng trong s n c chia làm 2 lo i:+ Nh a thiên nhiên+ Nh a t ng h p

I/ Nh a thiên nhiên:Có ngu n g c t ng v t ho c th c v t.

1/ Nh a có ngu n g c t th c v t:thu c t :- Nh a r t cây.- Chi c b ng dung môi- Khóng v t.

a/ Nh a thông: c chia làm 2 lo i- Gôm: là m r ra t cây thông. t ng t c r c a nh a thì sau khi x

rãnh ph t lên rãnh dung d ch H2SO4 50 ( 60%.Thành ph n g m:

N ng: Nh a thông 68%Nh : Turpentin 20% (d u thông)

N c 12%H n h p thu c em ch ng c t tách H2O và Turpentin. Nh thông thu

c tr ng thái nóng ch y cho qua b ph n l c r i vào thùng ch a. Nó có màu vàngn en ph thu c vào ph ng pháp x lý và lo i thi t b dùng ch ng c t.

- Nh a thông g : G và r em nghi n nh r i chi c b ng dung môi Naphtanóng.

+ Thành ph n: Trong quá trình chi c có th xãy ra m t vài ph n ng hoá h c nênthành ph n nh a thông sau khi chi c là:

Nh a thông

41

TurpentinDipenten

S n ph m thu c em l c, ch ng c t phân o n tách ph n bay h i vành a thông thô. Nh a thông thô có màu s m vì có m t ít ch t mang màu. Có th táchch t mang màu b ng m t trong các ph ng pháp sau:

• X lý dung d ch nh a trong Naphta nóng b ng Fufurol, sau ó làm ngu i, l ng s tách thành 2 l p: nh a trong Naphta và màu trong Fufurol.

• a dung d ch nh a trong Naphta nóng qua các c t h p ph ( t ho t tính,gi i h p b ng Alcol - Naphta) gi l i các ch t màu.

Nh a thông g có khuynh h ng k t tinh nhi u h n nh a thông gôm.• c i m c a nh a thông:- V thành ph n:

Ch a 90% Acid nh a và 10% h p ch t trung tính.Trong Acid nh a ch y u là Acid abietic và có th b ng phân hoá t o Acidlevopimaric:

- Có kh n ng xà phòng hoá:+ Nhóm -COOH c trung hoà b i ki m, Oxit k m t o nh a thông ki m hoá và

Resinat k m dùng làm ch t ho t ng b m t.+ T o Resinat Mangan, cobalt, chì dùng làm ch t làm khô cho d u và s n.- Tác d ng v i các Alcol t o ra các ester có th ph i tr n v i các lo i

nh a khác và v i d u làm s n ho c Vecni.Ví d :nh a thông cho tác d ng v i Glycerin dùng trong keo (ch t t ng dính, b t

dính), m c in, s n phân tán trong n c và m c:

- i m ch y m m th p, Acid cao nên th ng c bi n tính b ng cácph ng pháp hoá h c tr c khi dùng làm s n và vecni.

• Các ph ng pháp hoá h c bi n tính nh a thông:+ Maleic hoá:S n ph m c t o thành b ng cách ester hoá A uc abietic maleic b ng Glycerin

ho c Maleic hoá ester c a Glycerin v i nh a thông:

CH3CH3

CH3

CH3

CH3CH3CH3

CH3

COOHCOOH

CH CHa. abietic a.levopimaric

CH3

CH3

CH3

CH3

CH

C

O

O

H2C

CH

CH2

O

O

O

O

C

C

CH3

CH3

CH3

CH3

CH3

CH3

CH3

CH3

CH

CH

COOHÄCOOH

CH3

CH3

CH3CH3

CH3

CH3COOH

CH3

CH3

CH3

CH3

O

O

O

CH3

CH3

O

O

+

O

42

S n ph m t o thành là ester.+ Ph n ng t o nh a a tu:

nh a thông có kh n ng ph n ng v i Phenol, Andehit... S n ph m ph n nggi a nh a thông và PF g i là nh a Copal nhân t o:

S n ph m t o thành còn nhi u nhóm -COOH nên ng i ta cho tác d ng v iglycerin (ester hoá) r i tr n v i d u th c v t làm s n s n h p ng th c ph mb/ Nh a m :

c l y t t và có ngu n g c t th c v t. Lo i nh a này có nhi u các vùngnhi t i và có 2 lo i: Nh a Copal và nh a Anta.

• Nh a Copal:Có thành ph n ch a xác nh rõ, nhi t nóng ch y cao h n so v i các lo i nh a

thiên nhiên khác.Sau khi x lý nhi t 280 ( 300oC và ch ng tách các ch t b c thì Copal d hoà

tan trong nhi u dung môi h n và k t h p hoàn toàn v i d u th c v t.• Nh a Anta:Thành ph n hoá h c g m 70% Polyester c a Acid succinic

(HOOC-(CH2)2COOH) nen tính ch t c a nó g n gi ng v i nh a Polyester t ng h p.Nhi t ch y m m x p x 175oC, nhi t nóng ch y 300oC, tan t t trong hydrocacbonth m, d u thông. Hi n nay nó c dùng ch t o s n d u.c/ Bitum:

Có 3 lo i: bitum thiên nhiên, bitum nhân t o và PEC.• Bitum thiên nhiên: Có 2 lo i ch y u:

COOH

CH3

CH3

CH3

CH3

CH2CH2 OH

OH

...

...

+

HO

CH2

O

CH2

HO

CH2

CH2

CH2

...

O

CH3

CH3

CH3

CH3

COOH

O

CH3

CH3

CH3CH3

COOH

43

- Asphaltit: Là lo i bitum t t nh t, ch a ít t p ch t, có nhi t nóng ch ykhá cao (( 980C).

- Asphan:Ch a nhi u t p ch t h n do ó nhi t nóng ch y th p h n Asphaltit, kém bóng

h n. Lo i này c l y t qu ng asphan ( t n t i 30% bitum, 70% t p ch t). l y bitum t qu ng thì ph i dùng dung môi chi c bitum ra.

• Bitum nhân t o:Là s n oxi hoá c n d u m hay b n thân d u m , cracking s n ph m d u m ho c

bi n tính hoá h c d u mo,í nó khác v i bitum thiên nhiên là ch a ít t p ch t h n vàtrong thành ph n có CaSO4, tan nhi u trong d u khoáng h n, ch a ít l u hu nh h n vàl u hu nh k t h p không ch t ch nên khi un nóng n 2000C thì H2S thoát ra. Ch aaxit asphaltogenic.

• PEC:PEC là s n ph m ch ng khô, cracking ho c nhi t phân các lo i á d u, g , acid

béo,...Do v y ta có các lo i PEC t ng ng nh : PEC nh a g , PEC stearin, PEC thaná, PEC á d u...

- PEC than á:Là c n c a quá trình ch ng c t nh a than á, không tan trong c n, este, tan m t

ph n trong white spirit, d u thông, d u x ng, tan hoàn toàn trong CS2, CHCl3, xylen,benzen... không k t h p c v i d u do ó không th dùng làm s n d u.

- PEC á d u:Là c n c a quá trình ch ng c t á d u, tan trong CS2, CHCl3, benzen,...b n v i

ki m và acid, dùng ch t o s n d u g y (hàm l ng d u ít).- PEC nh a g : là s n ph m ch ng c t nhi u lo i g . Trong thành ph n c a

nó có ch a nh a, các oxi acid, alhi ric, phenol,... tan trong các h p ch t th m, d ukhoáng, ít tan trong h p ch t m ch th ng.

- PEC stearin:Là s n ph m c a quá trình ch ng c t acid béo b ng h i n c quá nhi t. S n ph m

này có nh t l n, tan trong C6H6, xylen, d u thông, CS2, CHCl3. Th ng c dùng làm s n cách i n, chi u nhi t lo i s y nóng.

+ thành ph n c a bitum:- D u khoáng: là các h p ch t m ch th ng lo i paraphin, naphten,

polinaphten, không b h p th b i t sét, tan trong t t c các lo i h u c , làm t ng khn ng hoà tan c a bitum nh ng làm ch m quá trình khô c a màng s n.

- Nh a trung tính: là s n ph m trunh gian c a quá trình trùng h p cáccacbua hi ro, có khi b h p ph b i t sét, làm màng s n trên c s bitum co gi n, ành i.

- Asphalten: là s n ph m oxi hoá, trùng h p, l u hoá nh a. Làm màng s ntrên c s bitum c ng, dòn, nhi t nóng ch y cao, tan trong benzen nh ng không tantrong c n, d u x ng. Trong bitum thì nh a trung tính và asphalten là hai thành ph nquan tr ng nh t.

V i bitum ch a càng nhi u nh a thì càng d k t h p v i d u th c v t nên ddàng dùng s n xu t s n, màng trên c s bitum có tác d ng ch u nhi t, hóa ch t,n c, ch ng g nh ng kém b n d i ánh n ng vì v y th ng dùng quét lên kim lo i,bê tông,... s d ng trong môi tr ng ch u hóa ch t, nhi t . N u dùng ngoài tr i thìthêm vào m t ít b t nhôm h n ch r n n t.2/ Nh a có ngu n g c t ng v t.

• Nh a cánh ki n :

44

Nh a cánh ki n do sâu cánh ki n nh ra. Lúc u cánh ki n d ng thanhhay d ng h t g i là gomme l c. Ng i ta un gôm l c v i n c sôi chuy n hóa ch tmàu có trong gôm l c r i cán thành t m r t m ng, có màu vàng g i là shel l c. Nh v yshel l c là nh a cánh ki n ã qua ch bi n.

- Thành ph n:Thành ph n ch y u c a shel l c là ester c a Acid béo mà ch y u là Acidaleiritiric:

Ngoài ra shel l c c ng có ch a kho ng 5% sáp.- Shel l c nóng ch y 110 ( 1150C, hoà tan trong C2H5OH, ki m, amoniac

và mu i c a axit leoric.- Shel l c c dùng ch t o nhi u lo i s n, c bi t là s n cách i n. c

i m c a màng s n có shel l c là có b n c h c cao, không hút n c.II/ Nh a t ng h p.

Nh a t ng h p dùng ch t o s n không nh ng ch có tác d ng thay th cho ph nl n các lo i nh a thiên nhiên mà ch y u coön là s n xu t các lo i s n t bi t (s nch u nhi t, s n ch u hoá ch t, th i ti t ...). Vi c s d ng nh a t ng h p còn cho phép ti tki m b t m t l ng d u th c v t dùng làm th c ph m.

- Khi xét n tính ch t c a nh a t ng h p dùng êí ch t o s n c n chu ý nnh ng tính ch t sau:

+ Kh n ng hoà tan vào dung môi và kh n ng k t h p v i các thành ph n kháctrong s n (d u, nh a thiên nhiên ...).

+ Kh n ng bám dính, co d n, b n khí quy n.+ Kh n ng cách i n, n nh hoá h c ...

• Các tính ch t c a nh a liên quan n vi c dùng ch t o s n:- Tr ng l ng phân t : Tr ng l ng trung bình t ng do ó tính ch t c lý t ng

nh ng kh n ng hoà tan gi m.- a phân tán: gi m b n nh ng t ng kh n ng hoà tan.- C u trúc: Ch có c u trúc m ch th ng và m ch nhánh m i có kh n ng hoà tan

còn c u trúc R3 không nóng ch y, không hoà tan. Do ó nh a dùng ch t o s n ch cóth là P m ch th ng hay P ang giai o n chuy n bi n d n sang R3 (ví d : PF rezolic).

Quá trình chuy n t c u t o m ch th ng sang R3 là quá trình óng r n màng s n.Có th th c hi n b ng 2 cách:

+ Dùng xúc tác (ch t làm khô) ho c s y nóng màng s n.+ Dùng ch t óng r n.- Thành ph n hoá h c và phân c c: c ng có tác d ng quy t nh n tính

ch tc a P.

Ví d : Mu n màng s n không cháy, b n v i axit, ki m thì nên dùng monomer cót n t i halogen. Ví d : VC, vinylten clorua.

1/ Nh a alkyd:Là nh a poli ester có c u trúc R3 c ch t o t alhi ric c a axit l ng ch c mà

ch y u là alh ric phlalic và r u a ch c mà ch y u là glycerin và penta ery thrytric.

CH3 CH2 CH CH2 CH COOH

OH OH

2 7( ) ( )

CO

CO

O

CH2 OH

CH OH

CH2 OH

C

CH2OH

CH2OHCH2OH

CH2OH

(AP)

45

Nh a alkyl i t AP + glycerin g i là glyphtal, AP + penta ery thrytric - penta phtal

- Màng s n trên c s nh a alkyd không bi n tính có c i m: bám dính t t v inhi u v t li u, àn h i, bóng, b n d i tác d ng c a ánh sáng nh ng l i có nh t i mlà dòn, d n t, hút n c, khó hoà tan trong dung môi do c u trúc ch t ch . Do ó trongth c t r t ít dùng nh a alkyl không bi n tính làm s n

- Ng i ta th ng bi n tính alkyl b ng acid béo ho c d u th c v t.a/ Bi n tính alkyl b ng acid béo.

Nguyên li u: glycerin, AP, acid béo có th cho vào m t lúc ho c t ng h pmonoglyceric c a acid béo tr c

Mônoglyceric + AP t o ra c u trúc nhánh:

Tuy nhiên, vi c tách Acid béo t d u th c v t r t ph c t p và giá thành cao nênph ng pháp này ít s d ng.b/ Bi n tính alkyd b ng d u th c v t:

Thành ph n: TriglycericGlycerinAP

i v i ph ng pháp này không th a nguyên li u vào cùng m t lúc vì nAP +Glycerin t o s n ph m không tan trong d u.

C u t o c a nh a Alkyd bi n tính b ng d u th c v t có th bi u di n nh sau:

Trong th c t ng i ta th ng dùng c d u bán khô và d u khô. Các g c R nàycòn có các n i ôi có kh n ng k t h p v i nhau b ng nh ng c u n i Oxy -O- (trong quátrình óng r n) làm cho Polymer có c u t o m ng l i r t thích h p làm s n:

CH2 OH

CH OH

CH2 OH

+ RCOOH

CH2 OCOR

CH OH

CH2 OH

R

CO

O

CH2 CH CH2

O

CO CO

O

CO

CO

O

CO

O

R

CH2 CH CH2...

...

HOOC COO C3H5

OH

OOC COOC3H5

OCOR

OOC COO ...

HOOC COO C3H5 C3H5OOC COO OOC

O

CO

O

CO

COO C3H5 OH

O

46

- Nh a Alkyd bi n tính b ng d u th c v t có th pha thêm m t ít nh athông (hàm l ng nh a thông không nên v t quá 10%) gi m nh t nh ng làmcho màng s n dòn.

- Tính ch t c a nh a Alkyd bi n tính b ng d u th c v t ph thu c ch y uvào các y u t : l ng d u, không no c a d u.

+ Hàm l ng nh a trong d u c ánh giá b ng % tr ng l ng d u (hay Acidbéo) trong nh a. Nó th ng dao ng trong kho ng 30 ( 70%. C n c vào hàm l ngd u trong nh a Alkyd bi n tính có th phân làm 4 lo i nh a:

lo i nh a hàm l ng d u (%)béo > 60%

béo trung bình 45 ( 59%g y 35 ( 44%

r t g y < 35%Hàm l ng d u ( béo) càng cao thì dung d ch nh a càng ít nh t, kh n ng hoà

tan vào dung môi cacbuahydro m ch th ng càng d dàng, s n càng d ng m b t màu vàcó kh n ng dùng ch i quét gia công, màng s n co gi n t t, b n v i th i ti t nh ngkém r n, ít bám dính, kém b n v i dung môi d u nh n và ch m khô.

+ không no ( khô) c a d u:D u càng khô thì màng s n càng khô nhanh nh ng nó làm dung d ch nh a có

nh t cao, d b keo hoá, màng s n chóng b lão hoá. Do ó th ng dùng k t h p d ukhô và bán khô màng s n ch m lão hoá và có tác d ng hoá d o.

Nh a Alkyd bi n tính b ng d u th c v t có bóng cao, c ng, b n v i n c, ánhsáng và th i ti t, bám dính t t v i kim lo i và t ng i co dãn. Ngoài ra nó còn có khn ng ph i h p v i nhi u lo i nh a khác nên ph m vi s d ng khá r ng.2/ Nh a Polyester m ch th ng:

có 2 lo i: no và không noa/Nh a Polyester no:

c t o thành t r u 2 ch c no và Acid 2 ch c no.Nh a này ch c dùng hoá d o cho các lo i nh a khác nh : PVC, UF,

Melamin-formandehit ...b/ Nh a Polyester không no:

R u 2 ch c và acid 2ch c không no có th dùng thêm m t ít glycerin,pentaerythric,acid th m,no...

Nh a a t xong cho hoà tan vào m t lo i monomer (th ng là styren).Monomerv a là dung môi v a là ch t có kh n ng tham gia ph n ng ng trùng h p v i nh at o thành c u tr u không gian .C u t o c a nh a sau khi ã ng trùng h p v i styrennh sau:

47

Vì dung môi tham gia vào thành ph n cu màng s n nên có th g i s n polysterkhông no là s n không có dung môi (có th dùng không quá 10% dung môi th c s nh:acetin metanol ..)

Quá trình hình thành màng s n có x y ra ph n ng ng trùng h p nh a v imonomen d i tác d ng c a ch t kh i ù .Do v y các loai b t màu và ch t n dùngtrong s n UPE ph i tho mãn các yêu c u sau :

+Không b phân hu b i proxit+Không tham gia ph n ng v i nh a+Không nh h ng n t c trùng h pB t màu th ng dùng là :TiO2, litopon ...ch t n :b tMàng s n trên c s UPE ccó bóng r t cao, c ng, b n v i mài mòn,b n v i

nh t , ánh sáng,n oc, d u x ng ... nh ng có khuy t i m là bám dính vói kim lo ith p3/ Nh a phenol-formandehydCó hai lo i :-Novol c t o thành khi l y d phenol và xúc tác là môi tr ng acid:

Trong môi tr ng acid các nhóm metylol t o thành nhanh chóng tác d ng v inhau ho c v i phenol:

T hai ph n ng trên cho th y c u t o c a nh a t ng i ph c t p nh ng có thgi i thích c u t o c a nh a nomol c nh sau :

- Nh a rezolic: t o thành khi l y d foman ehy và xúc tác ki m- Môi tr ng ki m giai o n u s t o ra các mono,tridimetyol, phenol

N u ti p t c a t s c s n ph m nh a có c u t o th ng và có m t ít nhánhch a khá nhi u nhóm metylol t do:

OH

CH2O

OH

CH2OH+

OH

CH2OH ÄHO CH2

OH

H2O

OH

CH2 O CH2

OH

+-

OHOHÄOH OH

CH2OH CH2+

OH OHOH

nCH2O(m )1+

n

nH2O+ +CH2

OH

CH2

CH2OH

OH

CH2

OH

CH2

CH2OH

... ...

OH

CH2

OC CH CH OOC CH CH COO CH2 CH2... ...

...

CH

CH2

.

...OC CH CH OOC CH CH COO CH CH...

..

n

48

Nh các nhóm metylol t do nên khi un nóng n 1700C ho c cho thêm xúc tácacid thì nh a s óng r n và có c u trúc không gian .

Novolac rezolic r t ít dùng làm s n vì chúng khó hoà tan vào cacbuahydro vàkhông tr n h p c v i d u th c v t. kh c ph c c hai nh c i m trên ng i tati n hành bi n tính nh a phenol formandehyd ho c ch t o nh a phênol có nhóm thv para g i là nh a phenol có nhóm th ho c nh a phenol 100%.a/ Nh a phenol 100%:

ây là nh a không có bi n bi n tính nh ng có kh n ng hoà tan trong cáccacbuahydro và tr n h p c v i d u .Các c i m này ph thu c vào b n ch t hoáh c, kích th c nhóm th . + N u là nhóm th alkyl thì nh a d dàng k t h p vo i d u; tan trong cacbuahydroth ng và th m. N u nhóm th alkyl thì khó tr n h p v i d u và ch tan trongcáccacbuahydro th m do ó th ng dùng phenol có nhóm th alkyl + Kích th c nhóm th càng l n càng d tr n h p v i d u nh ng c ng c anh a gi m .

- t ng h p nh a tr c tiên ph i ch t o alkyl phenol , th ng là parabutylphenol b t 3 t r u izobutylic v i phenol có xúc tác H2SO4, c ch :

Sau ó ti n hành a t alkyl phenol v i formalin. Nh a alkyl phenol c dùng ch t i s n n n dùng cho các d ng c , thi t b s d ng vùng nhi t i và m khá

cao.

CH3

CH3

CH3

CH3

CH3

CH3

CC OH H2SO4 OSO2OH H2O+ +

CH3CH3

CH3 CH3

CH3 CH3

OSO2OH OH OHCC H2SO4+ +

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2OH ÄOH

OHOH

...

......

...

49

b/ Nh a PF bi n tính:Có th bi n tính PF b ng m t s ch t sau:

- Acid nh a thông.- R u (th ng dùng butanol).- D u th c v t.

• Bi n tính b ng nh a thông:Lo i nh a này dùng trong s n xu t s n d u thay cho nh a copal thiên nhiên nên

th ng có tên là nh a copal t ng h p. Khi pha tr n v i d u ch t o s n thì th ngg i là s n albertol.

- C ch tác d ng c a nh a thông v i PF (xem ph n nh a thông).- S n xu t nh a copal nhân t o, có hai ph ng pháp:

+ a t c h n h p g m phenol, formalin, nh a thông. S y nh a tách h t n cr i cho glycerin vào ester hoá nhóm -COOH c a nh a thông 2500C. Sau cùng nângnhi t lên 280 - 3000C tách h t glycerin không ph n ng r i ngu i nghi n.

+ un nóng ch y nh a novolac v i nh a thông theo t l :

í nhi t ü 280 - 3000C trong th i gian 10 - 12 gi .Có r t nhi u lo i nh a copal nhân t o, i u ó ph thu c vào lo i phenol, t l

gi a phenol v i formondehyd, t l gi a PF v i nh a thông, lo i r u a ch c dùngester hoá và m c ester hoá (s n ph m sau khi bi n tính ph i ester hoá h ch sacid do acid có trong nh a thông gây ra).

- ng d ng: ch y u ph i tr n v i d u tr u s n xu t s n, d u rây nóngdùng s n h p.

• Bi n tính b ng r u:Dùng r u ete hoá các nhóm metylol v a t o thành trong quá trình a t phenol

v i formondehyd. M c ích là gi m phân c c c a nh a làm cho nó k t h p c v id u và tan trong cacbua hi ro.

- Th ng dùng r u butylic (vì r u có ít cacbon h n thì ít có tác d ng cònr u có nhi u cacbon h n thì nh a s b m m.

- Các ph n ng:

- Trong quá trình s y nóng. S xãy ra ph n ng các nhóm metylol ch a b etehoá ho c b ete hoá ( y C4H9OH ra) t o s n ph m có c u trúc R3.

• Bi n tính b ng d u th c v t: t ng kh n ng hoà tan c a nh a PF vào d u ng i ta ti n hành a t s b PF

t o PF phân t th p sau ó cho tác d ng v i butanol r i m i bi n tính b ng d u th c v t.Nh a t o thành có c u t o nh sau:

- C ch :

Novolacnhua thong.

12

OHOH

CH2OHCH2OH

CH2OH

C4H9OH

CH2 O C4H9

+

OH OH

CH2 CH2OH

CH2OC4H9CH2OC4H9

n

50

Nh a PF bi n tính b ng d u th c v t cho màng s n t ng i co gi n, b n n c,dung môi, th i ti t nên th ng dùng s n xu t s n men b n v i x ng d u, s n nh pch u acid.

4/ Nh a ure formon ehyd:UF dòn, bám dính kém, tan trong m t s dung môi h n ch nên mu n dùng s n

xu t s n ph i bi n tính nó b ng r u (th ng dùng butanol). Sau khi bi n tính nh a cóth tan trong r t nhi u dung môi tr d u x ng và d u thông và có kh n ng t o thànhmàng s n t t. Tuy nhiên ít khi dùng nguyên nh a UF bi n tính mà dùng ph i h p v icác lo i nh a khác nh glyphtal làm t ng tính àn h i và bám dính kim lo i ...

• Bi n tính UF:T o monometylol ure và dimetylol ure (nhi t < 400C, môi tr ng ki m y u

PH = 7 ÷ 8,5).

Cho butanol vào và ti n hành ete hoá trong môi tr ng acid y u (cho alhy ricphotphoric ho c acid khác). imetylol ure ete hoá không hoàn toàn t o butaxymetyl ure.

S n ph m này ti p t c a t t o nh a.

- Trong quá trình bi n tính chú ý:+ Nên dùng r u izobutylic vì butanol b c 2 và b t 3 ph n ng r t ch m. Có th

thay m t ph n butanol b ng xylen (r ti n).+ Dùng t l phân t gam gi a F/U = 2,5/1. ( t o dimetylo ure t o kh n ngete hoá cao h n).

5/ Nh a epoxy:Nh a epoxy là s n ph m a t t h p ch t có ch a nhóm epoxy hay

t h p ch t có kh n ng t o thành nhóm epoxy.- Có 3 lo i nh a epoxy ph bi n:

CH2...

(metylen quynon)OH

CH2OHH2O

O

...

O

CH2

O

CH2OCH2

OCH2+ + ......

......

...

CH2

O

.. ....

NH2

NH2 NH2

COCO COCH2O

NH

NH

NH

CH2

CH2CH2 OH OH

OH

+ +

NH

NH

NH

NH

CO CO

CH2

CH2

CH2OH OH

CH2OH

C4H9OH+

OH

COCOCO

NH CH2 OC4H9

N CH2 OH

NH CH2 OC4H9

N CH2

NH CH2 OC4H9

NH CH2 n

CH CH2

O

51

+ Nh a epoxy i t epiclohy rin và iphenylolpropan (bic phenol- A), (epoxyian).

D i tác d ng c a ki m diclo ridrin chuy n thành diepoxy.

Các nhóm epoxy nl i ti p t c tác d ng v i iphenylolpropan t o nh a epoxy.

Các ph n ng ph :+ Thu phân epiclohi rin t o glycerin (do ki m d ).+ Thu phân nhóm epoxy cu i m ch t o mhóm hi roxyl.+ Trùng h p mhóm epoxy t o ra c u trúc không gian (ph n ng trùng h p còncó th xãy ra gi a nhóm epoxy và nhóm OH.

CH3

CH3

HO C OH CH2 CH CH2 Cl

O

+

Cl CH2 CH CH2 O C ÄO CH2 CH CH2 Cl

CH3

CH3

OH OH

(diclo ridrin)

Cl CH2 CH CH2 O O CH2 CH CH2 Cl

OHOH CH3

CH3

C

CH2 CH CH2 O Ä O CH2 CH CH2

O OCH3

CH3

NaCl H2O2 2+ +C

NaOH2

O

n CH2 CH CH2 O

O

C

CH3

CH3

O CH2 CH CH2

O

(n ) (Bic phenol A)1-+

CH2 CH CH2 O OÄ O CH2 CH CH2C

CH3

CH32n -1( )

O CH2 CH CH2

OCH3

CH3

C

H

CH2 CHO ...

CH2 CH

O CH2 CH

O CH2 CH

O CH2 CH

...

...... ...

...

...

CH2 CH CH2 CH CH2+

OOH

... ......

... ...

...

CH2 CH

O CH2 CH CH2

OH

52

+ Nh a epoxy i t PF và epiclohy rin (polyepoxy).

+ Nh a epoxy i t s n ph m epoxy hoá các h p ch t không no.Ph n ng epoxy hoá ti n hành nhi t 25 ( 600C trong dung môi h u c

(benzen, toluen, clorofrom).+ u tiên cho peroxit hi ro tác d ng v i acid h u c (xúc tác là acid) t o

peraxit:

+ Cho peroxit tác d ng v i h p ch t không no t o mhóm epoxy.

+ Ph n ng ph áng chú ý là ph n ng m vòng.

1/ óng r n nh a epoxy:Nh a epoxy là nh a nhi t d o nên không th chuy n sang tr ng thái nóng ch y,

không hoà tan. Do ó mu n cho nh a có tính ch t c lý t t ta ph i thêm vào các ch tóng r n. Th ng dùng 3 lo i ch t óng r n: Ch t óng r n lo i amin, ch t óng r n lo i

axit và các ch t óng r n khác.a/ óng r n b ng amin và poliamid ( óng r n ngu i):

*/ óng r n b ng amin m ch th ng:(ví d hexametylen iamin NH2- (CH2)6- NH2 ).- Quá trình óng r n xãy ra r t nhanh ngay nhi t th ng và to nhi t . th igian óng r n 1 ( 2 gi . N u pha thêm m t ít dung môi lo i ceton thì th i gian sd ng lâu h n (24 ( 48) gi .- L ng amin cho vào ph i tính toán chính xác sao cho m t nguyên t hi rô ho t

ng c a nhóm amin t ng ng v i m t nhóm epoxy vì n u d amin thì các nhóm

CH2CH2CH2

OH OH OH OH

... + CH2 CH CH2 ClO

CH CH2 CH CH2CH CH2

O CH2 O CH2 O CH2

CH2CH2

O

...

O O

H2O2 RCOOH RCOOOH H2OH

++

+

RCOOOH R CH CH R R CH CH R RCOOHO

++, ,,, ,,

OH OCORO

+R CH CH R RCOOH R CH CH R, ,, , ,,

r ch ch2 r nh2 ch ch2 nhr ch ch2 rch ch2 r

ch ch2

oh

oh

oh

o o

_

_

____ _ _

_

_II

I

IIn' '+ + _

53

epoxy s k t h p v i các amin và h n ch kh n ng t o thành c u trúc không gian(t c là các nguyên t hi rô ho t ng trong m t phân t amin không ph n ngh t). Còn n u thi u amin thì c u t o m ng l i th a th t, kém ch t ch .- Do các amin th p phân t c (bay h i) n mòn kim lo i. kh c ph c ng i tath ng dùng lo i a úc là s n ph m ng ng t gi a nh a epoxy và amin.Ví d hexametylen diamin có c u t o:

Khi dùng lo i này (còn g i là amin bi n tính) thì ph n ng xãy ra v a ph i, ít tonhi t và l ng ch t óng r n ít nh h ng n ph m ch t s n ph m (vì tr ng l ngphân t l n nên ít sai s khi ch n t l và do tr ng l ng phân t l n nên ít nhh ng n tính ch t c lý c a nh a).* Ch t óng r n là amin th m (ví d : phenylen i amin).

Quá trình óng r n xãy ra ch m h n và ch xãy ra nhi t cao, màng s n ch unhi t, b n c h c , cách i n t t h n so v i màng s n óng r n b ng amin m chth ng nhi t th ng.* Ch t óng r n là nh a polyamid phân t th p (ví d s n ph m a t c a aminth m ho c th ng v i imer, trimer c a axit béo d u khô (- NH- CO-).- Có th óng r n nhi t th ng ho c nhi t cao. L ng polyamid thêm vàot 40 ( 100% l ng nh a epoxy. Hàm l ng này có nh h ng n t c óngr n và tính ch t c a màng s n. Nh a polyamid làm cho màng s n co dãn, b n va

p, nh a epoxy làm màng s n c ng, r n, bám dính t t.b/ óng r n b ng axit.Th ng dùng axit l ng ch c óng r n. Quá trình này xãy ra nh sau: u tiên

i axit tác d ng v i nhóm epoxy. Sau ó iaxit s ph n ng v i các nhóm hy rôxyltrong m ch epoxy và các nhóm hi rôxyl m i t o thành t o m t s c u n i và giãiphóng n c.

h2n (ch2)6 nh

ch2 ch ch2 o

oh

c

ch3

ch3

o ch2 ch ch2

nh2 (ch2)6 nh_

_

_ __

_

___

_

_

_

_ _I

II

I I

Ioh

nh2

nh2I

I

ch2 ch o r o ch2 ch ch2 o r ch2 ch ch2__ _ __ __ __ ___

Io oh o

+ r ' hooc r ' cooh r :

ch3

ch3

c__ ___ I

I_ _

ch2 ch ch2 o r o ch2 ch c h2 o r o ch 2 c h ch2_ _ ____ __ _ ___ __

o ooh

oh

oh

oh

co

co

r '

I I

I

I

I

I

I II

ch2 ch ch2 o r o ch2 ch c h2 o r o ch2 c h ch2 o__ __ __ _ __ __ ____

o

+ r (c ooh)2

ch2 ch ch2 o r o ch2 ch ch2 o r o ch2 ch ch2

_

_

_

_

____ ___ _ _ __ _ _

o

o

co

r

r

ch

ohocooco

I

I

I

I

I

ch2 ch ch2 o r o ch2 ch ch2 o r o ch2 ch o co_ ___ _ __ __ _ _ _ _ _

'

'

54

Ph n ng xãy ra 200oC. Giai o n u nhanh h n giai o n sau và có khuy ti m là tích n c. kh c ph c ta dùng anhi ic c a axit.

C ch :

(Ph n ng này xãy ra do anhi ric ho c axit không tham gia ph n ng làm xúc tác)- óng r n anhi ric c ng xãy ra nhi t ( 200oC. Trong c hai tr ng h pxãy ra quá trình óng r n nhanh h n ng i ta dùng xúc tác 1 ( 3% amin b c 3.Th ng dùng 0,6 (0,8 mol anhydric cho m t nhóm epoxy. Khi ó nhi t óngr n còn 120oC.c/ Các lo i ch t óng r n khác:

Ngoài hai lo i ch t óng r n ph bi n là amin và axit ng i ta còn dùng m t sch t sau:- Nh a PF hàm l ng 50 ( 70% l ng epoxy (nh a PF d ng dung d ch 10%trong butanol). Ph n ng óng r n 175oC (ph n ng óng r n do nhóm epoxy +hi rôxyl c a phenol).- Nh a UF, melamin formandehyd. óng r n 150 ( 200oC.2/ Bi n tính nh a epoxy.

Th ng bi n tính nh a iepoxy MP cao (2900 ( 3800) hay polyepoxyvà dùng axit béo d u khô, bán khô ho c không khô. L ng axit béo dùng 1 (1,5phân t v i m t nhóm epoxy.

Quá trình bi n tính qua hai giai o n:+ Giai o n 1: axit nbéo + nhóm epoxy nhi t 130 (160oC.

rco

coo'

r 'co

cooch oh oco r cooh+ _ __ _I

I I

Ich '

ch oco r cooh ch2 ch

o

_ _ _ _I

I+

ch oco r coo ch2 ch

oh

_ _ ___II

I'

'

ch oh ch2 ch ch o ch2 ch_ ___ _I

I

I

IIo oh

++

r cooh ch ch2 r coo ch2 ch+ ... _ __ __ _ ...I

o oh

55

+ Giai o n 2: axit béo + nhóm hi rôxyl 200 ( 220oC:

Nh a bi n tính có c i m:- Có kh n ng óng r n mà không c n ch t óng r n.- Nh a dính t t và co dãn nh ng kém b n hoá h c và kém ch u n c do có t n t icác liên k t este.3/ Ph i h p nh a epoxy v i các nh a khácThông th ng có các tr ng h p tr n l n sau:- Epoxy - Alkyd:Các nhóm cacboxyl c a nh a alkyd bi n tính tác d ng v i nhóm epoxy và hi rôxylc a epoxy t o c u trúc không gian mà không c n dùng ch t óng r n.Thông th ng hay tr n epoxy phân t th p v i gliphtal bi n tính b ng d u khô còntính axit.- Epoxy - PF lo i nhi t r n: ch u nhi t t t có th tr n v i UF.- Epoxy ng trùng h p v i styren và nhi u h p ch t vinyl khác: VC, VAX làms n, keo, ng m v i, gi y...- Epoxy tr n v i cao su buta ien - nitril co dãn nhi t khá r ng.

Ch ng VI : CÔNG NGH S N XU T S N.

s n xu t m t lo i s n nào ó thì ph i qua các công o n s n xu t sau:

Ph gia. Ki m tra Ch t làm khô. B t màu.

Dung môi. Ch t t o màng.1/ Chu n b và phân tích nguyên li u:Tr c khi a các nguyên li u vào s d ng ph i ki m tra l i ch t l ng.Ví d : i v i ch t t o màng ph i ki m tra l i các ch s nh : TLPT, nh t,hoà tan...

2/ Ph i tr n.* Nguyên t c:- Khi ph i tr n ch t l ng và ch t r n ng i ta cho ch t r n vào ch t l ng kèm theokhu y tr n.

Chuáøn bë vaìphán têchnguyãn liãûu

Phäúiträün

Nghiãönmën

Loüc Phaträün

Sån Âoïnggoïi

r cooh r coo ch2 ch r coo ch2 ch

oh ocor

+

II

___ _ __ _h2o... ...

56

- N u ph i a m t l ng nh c u t nào ó (kh i l ng ( 1% so v i t ng kh il ng các c u t ) th ng ng i ta không a tr c ti p vào mà l y m t ph n h nh p các c u t ó tr n u v i c u t này t o h n h p trung gian, sau ó ph i tr nl i thành m t kh i l n.- i v i các c u t có kh n ng b b c h i, b bi n i hoá h c công o n sauthì c hoà tan ho c phân tán s b trong m t ph n dung môi và ch a ph nnày vào công o n s n bán thành ph m (s n tr c khi óng h p).* Cách ph i tr n: dùng thi t b có cánh khu y ho c dùng ph ng pháp khu y tay:- Trong th c t không a hoàn toàn ch t t o màng vào giai o n ph i tr n màch a m t ph n t n c thích h p v i t ng ph ng pháp nghi n (3tr c, bi) (sau khi nghi n 3 tr c, i u ch nh c r i nghi n bi).

3/ Nghi n: t o phân tán ng nh t trong toàn b th tích s n.

- Máy nghi n: Dùng máy nghi n 3 tr c ho c nghi n bi:+ Máy nghi n 3 tr c:

V3= 3V2 = 9V1Kho ng cách 2 ( 3 ( 2 ( 1.* Các y u t nh h ng n hi u qu nghi n:( Kho ng cách gi a 2 tr c.( V n t c và t t c c a các tr c.

Cháút taûomaìng

Pha loaîng

Âaïnh paste

Nghiãön

Phäúi träün

Loüc

Kiãøm tra

Âoïng goïi

Dung dëch cháút taûomaìng

- Dung mäi.- Phuû gia.

- Bäütmaìu.- Bäüt

V1 V2 V3

57

( nh t c a past (past quá c ho c quá l ng cho hi u qu kém).* c i m c a máy nghi n 3 tr c:( Ô nhi m môi tr ng , c h i.( Thao tác n ng nh c.( Kho ng cách gi a 2 tr c d b thay i trong quá trình làm vi c. Do ó m nc a s n thay i.( N ng su t cao h n máy nghi n bi.+ Máy nghi n bi:

Khi s d ng máy nghi n bi thì ph i chú ý t i v n t c quay t i h n.V n t c quay t i h n (Vth): Là v n t c mà trong ó l c li tâm b ng l c h ng tâm(có ngh a là bi s b dính lên thành thi t b ).

(vòng/ phút) D: ng kính thi t b V n t c c a máy nghi n bi b ng = 50 ( 60% Vth s cho hi u qu nghi n caonh t.-Hi u qu nghi n ph thu c vào:( V n t c quay.( nh t: L n, bé: Mòn bi.( T tr ng c a mt nghi n : Bi thép d = 1,6 cm. Bi s d = 3,7 cm.( Th tích bi: Bi thép: 45 ( 50% Vt/b . Bi s : 50 ( 50% Vt/b .

u i m c a thi t b này là không c n theo d i.4/ L c: Gi l i nh ng ph n t có kích th c l n nh các h t b t màu ch a b nghi n nh ,nh ng mãnh v c a bi, các ch t r n l có th r i vào. t ng n ng su t, th ngl c d i áp su t. L i l c có th là v i ho c l i kim lo i.5/ Pha tr n: M t s ph n l i nh dung môi, ch t t o màng c a vào công o n này.Vi c pha tr n nh ng h p ph n còn l i vào h n h p c th c hi n ch y u nhkhu y tr n,6/ Ki m tra ch t l ng: Ti n hành ki m tra l n cu i các thông s k thu t c n thi t tr c khi óng gói s nph m nh m m b o an toàn v ch t l ng cho s n ph m khi a ra th tr ng

58

Ch ng VII : QUÁ TRÌNH GIA CÔNG MÀNG S N.

X LÝ B M TTrong ph n tr c ã ch ra r ng các ph ng pháp c s d ng thành l p n và s n xu ts n s t o ra nh ng tính ch t c n thi t phù h p v i s a d ng c a các thi t b c s d ng.Tuy nhiên cho dù vi c l p n và s n xu t có c n th n n âu i n a nh ng màng s n c ng skhông t c n ng tính ch t mong i n u b m t v t li u c n s n không c chu n b t t vàs n c c ch n s d ng không úng. Ví d màng s n không th bám dính t t n u trênb m t v t li u n n b nhi m b n b i t, m (grease: m ng v t), ho c các lo i v t li u lkhác. M không nh ng làm nh h ng n bám dính mà còn có th b h p th vào trong s nlàm gi m c ng và gi m ch ng ch u mài mòn và hoá h c. S quan tr ng c a vi c lo i b snhi m b n b m t ã c th a nh n trong công nghi p s n, nh ng th t không may nhi u lo is n ki n trúc l i c s d ng ph lên các b m t b nhi m b n và x u xí.

M i lo i s n khi s d ng s có m t chi u dày màng thích h p nh t. n u s n m ng h nho c dày h n u gây ra h h ng. S không ng nh t v b dày c ng c n ph i tránh vì nó cóth là nguyên nhân gây ra s phá hu s m màng s n ho c làm gi m kh n ng ch u môi tr ng.Các lo i s n c gia công b ng ch i quét ph i lo i b s ch y ("flowed out") và n u gia côngb ng ph ng pháp phun ph i c nghi n nh và không c quá t (wet) ho c quá khô. Cácbi n pháp phòng ng a v i các ng d ng khác nhau c trình bày ph n ti p theo.

M i lo i v t li u n n c n có nh ng ph ng pháp chu n b khác nhau. Trong a str ng h p n u v t li u n n c làm càng b ng ph ng tr c khi s dung thì càng kinht và không c n ph i l p y các l h ng b ng s n r i ánh bóng s n khô có c bm t b ng ph ng. Hai tr ng h p ngo i l ó là g có th m và kim lo i úc (metalcasting and open grain wood). M t l p s n n ng lót b m t ho c n có th cdùng l p y các l h ng trên b m t và ch t g n có th s d ng làm y các v tlõm sâu h n. Tuy nhiên vi c s d ng các lo i s n này c ng không th làm ph ng b m thoàn toàn.

Có s liên quan gi a g s d ng và lo i n dùng cho g có th m nh S i, ócchó, ào hoa. Trong tr ng h p này thì n g là thích h p do c u trúc t nhiên c a nócó các l x p sâu c n ph i c làm y tr c khi s n. Vi c lo i b b i g c ng là c n

59

thi t vì nó làm gi m l c liên k t gi a g và s n. B i này có th lo i b b ng chânkhông ho c th i khí.

S bám dính c a s n n n v i bê tông có th c c i thi n nh s n mòn b ngdung d ch acid loãng nh HCl, 3% phôtphoric ho c 2% ZnCl2 trong n c.

B m t c a bê tông và v a Stucco (lo i v a nh th ch cao nh n trát vào t ngngoài ho c m t ti n c a toà nhà) có x p thay i trong ph m vi r ng thì c n ph i cóm t l p s n làm kín. Các lo i s n c s d ng i v i các lo i v t li u này trong cácki n trúc ngoài tr i có th b hoá ph n ho c b bi n ch t nghiêm tr ng tr c khi s n l i.N u s hoá ph n nh thì có th c gia c ho c c liên k t b i m t l p s n ph kín(cách ly), nh ng a s tr ng h p c n lo i b b i ph n b ng cách th i.

B m t c a nhi u lo i gi y cü chu n b s n b i các nhà s n xu t gi y. Hs d ng các lo i c hoá h c (chemical :"sizes") i u ch nh x p c a gi y ho c khn ng ti p nh n s n và m c. Gi y c ng có th c làm ph ng b ng ph ng pháp hoáh c nh cán.

i v i kim lo i vi c x lý không nh ng làm s ch kim lo i mà còn lo i b g vàx ng th i th ng hoá b m t ch ng s n mòn. Trong m t s tr ng h p cáckim lo i khác nhau c n các ph ng pháp x lý khác nhau nh thép, nhôm, magiê và cáclo i h p kim. M t s ph ng pháp x lý kim lo i nh sau:

- T y b ng dung môi- Kh d u m b ng h i- Làm s ch b ng ki m- Làm s ch b ng nh t ng- Làm s ch b ng hoá ch t và th ng hoá- Kh m b ng h ng ngo i kho ng 5500F- t b ng ng n l a tr c ti p ho c trong lò kho ng 6000F

- Làm s ch b ng ng n l a Oxy - Acetylen- Làm s ch vãy thép cu n nóng- Làm s ch c h c b ng tay ho c d ng c i n- Phun cát ho c s i- Tách màng s n cI. T y b ng dung môi:

Trong quá trình s n xu t các s n ph m kim lo i nh thân ô tô, các b ph n c a tl nh, s n ph m gia d ng và nh ng chi ti t nh nh bulông, ai c kim lo i c bôi tr n

thu n ti n cho vi c t o m u, thành hình và các v n hành c khí. Các lo i d u bôi tr nc s d ng nh : d u, m , các stearat. Các lo i ch t bôi tr n này cùng v i b i và c n

c n ph i c lo i b kh i kim lo i tr c khi s n. Ph ng pháp n gi n nh t và c ng íthi u qu nh t là t y b ng dung môi.

Trong ph ng pháp này ng i th c hi n d ng m t mi ng d th m t dung môith ng là Naphta ho c Stoddard solvent (s n ph m naphta d u m có kho ng sôi t ng

i h p dùng ch y u làm s ch khô (không n c)) t y nh ng ch t b n sau ó t ykim lo i v i m t t m d khô. Các t m d và naphta s s m bão hoà ch t b n và ph ithay th th ng xuyên, i u này ít xãy ra trong th c t và các x v i th ng m c l i trênb m t kim lo i. Vì v y ph ng pháp này không th t o ra b m t s ch c ng th id n n nguy c cháy n . M t s dung môi khác và h n h p dung môi c ng c sd ng lo i b các ch t b n c bi t, nh ng nhìn chung ph ng pháp này không thíchh p t o ra nh ng b m t kim lo i hoàn toàn s ch.

nâng cao hi u qu và n ng su t t y, ng i ta dùng nhi u bi n pháp khác nhaunh :

60

Kh m b ng h i:Theo ph ng pháp này các chi ti t kim lo i c t trong h i dung môi nh

tricloetylen, h i dung môi ng ng t và ch y kh i b m t kim lo i kéo theo m . Ph ngpháp n gi n này r t hi u qu lo i b các lo i d u và m hoà tan trong dung môi,nh ng nó có th không lo i b c các lo i t không hoà tan. Vì v y ph ng pháp nàyth ng c c i ti n. Ví d kim lo i có th c cho qua Zôn h i sau ó c phundung môi l ng và ti p theo qua Zôn h i khác. Nh ng c i ti n khác bao g m nhúng kimlo i trong dung môi m sau ó qua zôn h i ho c nhúng trong ch t l ng sôi sau ó quach t l ng m và h i. Vi c s p x p th t nh m kích ng kim lo i khi c nhúng trongch t l ng thu n l i cho vi c lo i b các ch t b n r n. Các ph ng pháp này có thv n hành b ng tay ho c t ng m t ph n. Hai lo i dung môi c s d ng r ng rãi nh t là tricloetylen và percloetylen. Chai lo i dung môi u không có kh n ng gây cháy trong u ki n s d ng kh m , nh ng

m sôi c a chúng khác nhau và nh v y nhi t v n hành kh m c a chúng khác nhau. Vìy tricloetylen c dùng nhi u h n percloetylen vì m sôi c a tricloetylen là 1880F, c a

percloetylen là 2500FS m t mát dung môi c n ph i c h n ch vì nh ng lý do sau:- các dung môi này có giá thành cao- các dung môi hydrocacbon clo hoá th ng c- h i dung môi n ng s t p trung d i sàn và có th b hút b i các dòng i

l u n các èn khí c a lò nung g n ó. Dung môi có th b phân hu b i nhi t và vìv y t o ra HCl, HCl có th i vào lò nung. N u s n trong lò có ch a nh a amino thìacid s thúc y s óng r n c a chúng b m tû và t o ra n p nh n trên b m t.

N u v n hành úng thì kh m b ng dung môi s t o ra b m t kim lo i r t s ch,ngoài ra kim lo i c ng r t khô vì không s d ng n c trong quá trình ng th i nhi tvà th i gian ttrong thi t b c ki m soát m b o s bay h i hoàn toàn c a dungmôi t kim lo i nóng.

Quá trình làm s ch và s n liên t c:M t c i ti n có nhi u u i m c a ph ng pháp kh m b ng h i dung môi

là quá trình làm s ch và s n liên t c. Quá trình này òi h i s n ph i c làm loãng v itricloetylen nh là dung môi bay h i duy nh t. Thi t b bao g m m t trong s các thi tb c i ti n c a quá trình làm s ch b ng dung môi và i theo sau là quá trình s n lên kimlo i ã làm s ch b ng ph ng pháp nhúng, phun ho c flow-coating. Toàn b quá trình làh th ng kín vì v y tricloetylen c thu h i s d ng trong công o n làm s ch. Sv ng m t c a không khí trong h th ng ng n ng a s t o màng trên b m t (skinning)c a s n và l ng s n b phun ra ngoài (overspray paint) c thu h i s d ng l i.Khi tricloetylen c s d ng, nhi t trong thi t b thay i t 190 n 2100F. Vì v ycác lo i s n khô không khí s khô hoàn toàn và s n sàng cho vi c óng gói các s nph m c s n sau khi ra kh i thi t b . L p s n n n s y nóng (baking primers) s s chdung môi (solvent-free) và có th b óng r n hoàn toàn (set) khi chúng r i kh i thi t b

t o i u ki n cho vi c s n và óng r n các l p s n ti p theo trong dây chuy n.N u s n c n nhi t v n hành th p trong thi t b thì metylen clorua v i i m sôi

1040F có th c s d ng. Khi tricloetylen không áp ng c yêu c u hoà tan s nthì có th thay b ng Percloetylen nh ng nhi t v n hành cao h n.

Các h th ng 2 pha:Các chi ti t kim lo i có th c làm s ch, c ng nh các chi ti t kim lo i ã c

s n ho c ph i s n l i vì m t các l i trong quá trình s n có th c tách l p s n ra b ngcác h th ng 2 pha: m t pha có ch a n c và m t pha ch a dung môi h u c . Cáchydrocacbon clo hoá th ng c s d ng r t t t trong các h th ng nh v y do chúng

61

không cháy, n ng h n n c và không tr n l n v i n c vì v y chúng hình thành m t l pth p h n trong h th ng. H th ng 2 pha lo i c các ch t b n hoà tan trong n c (ch tb n này không th lo i b b ng dung môi h u c . Do a s các h th ng 2 pha v n hành

nhi t phòng nên kim lo i khi ra kh i thi t b s dính n c và c n ph i lo i b b ngcách gia nhi t và th ng dùng không khí nóng.

Metyl clorua ho c tricloetylen có th c s d ng trong pha h u c vì chúng cóho t tính tách t t i v i nhi u lo i s n. Khi dung môi b nhi m b n chúng c thu h ib ng ch ng c t trong n i ch ng c t. Tricloetylen ng ng t các giá tr nhi t bìnhth ng c a n c l nh nh ng Metyl clorua nhi t c a n c làm l nh ph i nh h n700F. ng c l i các thi t b dùng tricloetylen c n nhi t v n hành 1440F thu nl i cho quá trình tách trong khi ó các thi t b dùng Metyl clorua th ng c v n hành

nhi t phòng tránh sôi h n h p dung môi - n c. làm s ch và tách màng s n c , các chi ti t kim lo i u tiên a a sâu

xu ng d i nhúng vào l p dung môi n m d i l p n c, sau ó c nâng lênnhúng trong n c. Các chi ti t có th c khu y o thúc y vi c tách các ch tnhi m b n. Chi ti t kim lo i ã s ch c treo phía trên l p n c và c phun n clo i b các gi t dung môi và các h t r n có th dính theo. Sau ó các chi ti t này cs y khô, th ng b ng không khí nóng. H th ng này có th v n hành b ng tay ho c liênt c.

C n ph i chú ý tránh không nhi m b n thi t b b i các hóa ch t nh NaOH.NaOH ph n ng v i tricloetylen t o thành s n ph m có kh n ng gây cháy.II. Làm s ch b ng hóa h c:

Các kim lo i b nhi m b n có th c làm s ch b ng dung d ch ki m nóng ch acác ch t nh ki m, xô a khan (Na2CO3), Na3PO4, natri tripolyphosphate, tetranatripyrophosphate, borax, natri metasilicate, và natri orthosilicate. Hi u qu t y s ch s

c nâng cao khi dùng thêm tác nhân th m t. N u n c s d ng là n c c ng thì tácnhân càng hóa (sequestering agents) ho c tác nhân t o chelat (h p ch t h u c t o v iion kim lo i h n 1 liên k t ph i trí) (chelating agents) gi m s t o thành xà phòngkhông tan.

Dung d ch ki m lo i b d u và m b ng s xà phòng hóa và nh hóa ch khôngph i b ng s hòa tan nh dung môi. Vì v y các dung môi d u m c nh hóa có th

c thêm vào dung d ch này ho c kim lo i b nhi m b n có th c r a b ng cácdung d ch nh t ng tr c khi dùng dung d ch hóa ch t trên. Do a s các dung môi vàch t làm s ch ki m không lo i b c g và vãy thép nên có th thêm công o n x lýacid lo i b các ch t b n này. M t s dung d ch làm s ch b ng ki m ch a các tácnhân chelating có th lo i b g và vãy kim lo i m c th p nên có th không c n xlý acid. C n chú ý là các dung d ch làm s ch có tính ki m m nh không nên s d nglàm s ch các kim lo i nh nhôm.

H2SO4 loãng th ng hay s d ng nh t t y g và vãy nh ng các acid khác nhaicd muriatic, phosphric, hydrofluoric, và nitric c ng c s d ng. Acid sulfamic cs d ng r t hi u qu và an toàn h n các acid khác x lý thép không g austenitic. Cácch t c ch c a vào ng n ch n s hòa tan kim lo i sau khi ã lo i b vãy. Saukhi kh vãy, kim lo i c r a trong n c s ch và sau ó c r a trong ki m loãng

trung hòa acid còn l i.

III. Th ng hoá ho c x lý photphatVi c x lý b ng photphat k m ho c photphat s t th ng hoá b m t thép là

m t thành công l n v m t kinh t . Hàng tri u ôla c ti t ki m m i n m t vi c s

62

d ng màng photphat trên các v t li u kim lo i. Thép c nhúng trong dung d chH3PO4 ch a k m photphat bão hoà. M t vài acid c dùng t n công thép sau ómu i k m photphat k t tinh lên b m t c a thép t o thành m t l p ph t ng i ckhít. Tính ch t c a l p ph c quy t nh b i th i gian và nhi t c a quá trình vàb i vi c thêm các ch t xúc tác và các ch t c i bi n khác.

Màng photphat s t c t o ra b ng cách x lý thép trong b H3PO4 có ch a cácmu i nh amoni và nitrat acid photphat. Ng i ta cho r ng do photphat s t c t o rab i s t n công c a các mu i acid lên thép t o ra mu i không tan trong b dung d ch, tó t o thành màng ph trên b m t thép. Màng ph hình thành nh v y s ng n c n s

t n công ti p theo c a dung d ch, vì v y màng ph photphat s t th ng m ng h n màngph photphat k m.

Vi c s d ng màng ph s m nh t vào n m 1869 nh ng n n m 1908 m i a rath ng m i v i phát minh c a Thomas Coslett. Sau ó vào n m 1929 Tanner và Darseyphát hi n r ng thêm m t l ng nh ng vào b gia công s gi m th i gian gia công t1 gi xu ng còn 10 phút. th i gian gia công c rút ng n h n n a khi n m 1931 ng ita thêm tác nhân Oxy hoá oxy hoá hidro c gi i phóng thành n c, vì v y lo i b

c hidro trên m t phân chia gi a kim lo i và dung d ch photphat. Sau ó ng i ta ãrút ng n th i gian gia công còn 2 phút b ng cách t ng t l hoá ch t ph trên hàm l ngphotphat ch a trong dung d ch x lý. Gi m th i gian cho vi c photphat hoá ã cho phépvi c s d ng nó trong h th ng b ng chuy n và màng ph c t o ra b i ph ng phápphun ho c nhúng. Kim lo i ph i c làm s ch b ng m t trong các ph ng pháp ã nêu,trong v n hành quy mô l n thì công o n làm s ch và công o n s y khô cu i cùng

c sát nh p vào công o n photphat hoá (t o ra m t mô un). Nh ng công o n nàythay i trong m t kho ng r ng ph thu c vào yêu c u x lý. Các hoá ch t c bi t

c s d ng x ký s t, thép nhôm, k m, cadimi cùng nh các dung d ch x lý nl photphat hoá thép, k m nhôm và các h p kim c a chúng. Màng vi tinh thphotphat h n ch s n mòn v t ki u và t o ra m t b m t mà s n dính bám t t h n là bm t kim lo i. Màng ph photphat c ng ng n c n s n mòn lan to c a s n n u s n bphá hu b i ph n ng hoá h c.

K t qu t ng t c ng có th t c b ng cách làm s ch và x lý kim lo i v idung d ch H3PO4 nh ã mô t trên nh ng k t qu không t t nh x lý photphat. Khilàm s ch b ng dung d ch H3PO4 c n dung d ch có n ng t 15 n 20% và v i n ng

nh v y không th t o màng ph photphat v ng ch c trên kim lo i. V i ph ng phápnày ch t o ra 5 n 10 mg màng ph trên 1 ft2 trong khi ó ph ng pháp x lý photphatt o ra 50 n 3000 mg/ft2 b m t kim lo i.I.4 Làm s ch b ng c h c:

Vi c làm s ch b ng tay dùng búa, bàn ch i, ch i thép nhanh chóng tr nên l ch u và không hi u qu i v i các b m t l n khi xu t hi n các d ng c i n, khí nén.Vi c làm s ch b ng tay ch thích h p i v i các v t li u có kích th c nh và trong b otrì (s a ch a các ch h ng nh ). Vãy và g có th c lo i b b ng bàn ch i và ch ithép và sau ó th i b ng khí nén. Tuy nhiên vi c làm s ch b ng tay khó lo i b h t cáccvãy bàm dính ch t.

Lo i thi t b i n s d ng r ng rãi nh t là ch i quét quay (gi ng nh ch i quétng). Nó có nhi u hình d ng và kích c v i các lo i lông c ng khác nhau. Thép v i

ch t l ng cao có th d ng th ng, x p g p hay d ng n . Ch i i n lo i b g và vãykhông b n (loose scale) d dàng nh ng ph i có thi t b i n khác lo i b nh ng vãybám ch c. N u b m t b nhi m b n d u ho c m nhi u thì c n ph i lo i b chúng b ngdung môi tr c khi sùng ch i thép vì ch i có xu h ng phân ph i các v t li u này nhi u

63

h n là lo i b chúng. Các ch i quét không nên v n hành v i t c quay quá cao ho cgi c nh t i m t ch trên b m t n n v i th i gian l n vì nó có th ánh bóng b m tvà vì th làm gi m s bám dính c a s n. Các a mài c ng có th thay th cho ch i thépkhi c n thi t.

Các d ng c t o ra va p b ng i n c ng c s d ng, m t vài d ng c có sk t h p gi a và p và quét. Búa i n dùng r t t t lo i b các vãy bám ch c và cácl p s n c dày. Tuy nhiên ph ng pháp này t n th i gian và không kinh t b ngph ng pháp phun cát, kim lo i (d ng h t) ho c các ch t ch u mài mòn khác Blastingcleaning).IV. Làm s ch b ng phun cát:

G và vãy thép ho c màng s n c có th c lo i b kh i b m t thép b ngph ng pháp phun cát, s i kim lo i ho c các lo i v t li u ch u mài mòn t ng h p khác

t o ra bè m t hoàn toàn s ch các t p ch t này (white metal). Trong các lo i v t li udùng phun thì cát c dùng r ng rãi khi phun ngoài tr i vì các lo i v t li u khácph i thu h i sau khi phun còn cát thì có th không c n. Bên c nh ó giá thành c a cátc ng r h n. Có 3 m c làm s ch khi phun cát: white metal finish, comercial finish vàbrush-off finish. White metal finish là làm s ch hoàn toàn g , vãy g , vãy thép, s n vàcác ch t nhi m b n khác và là i u ki n t t nh t s n. Comercial finish thì b m t v ncòn màu do các v t g và m t ít vãy thép ch a b lo i b . Brush-off finish có m cs ch kém h n Comercial finish.

Cát s d ng ph i ch a hàm l ng silic oxit l n và ph i c r a s ch và sàngcó kích th c ng u. Lo i qua sàng 12 mesh c xem là có kích th c l n, quasàng 18 mesh là trung bình, qua sàng 40 mesh là lo i nh , và 80 mesh là r t nh .m m b m t ho c d ng b m t (profile pattern) (khi phun thì v trí b m t nào ch u tác

ng c a h t cát s lún vào, v trí còn l i s nhô ra) c a thép c làm s ch nh h ngl n t i vi c ch n kích th c cát và áp su t khí nén. Liebman ã a ra chi u cao t i ac a profile c t o ra ng v i các kích th c c a cát: 1,5 mil ng v i 80 mesh, 1,9 mil

ng v i 40 mesh, 2,5 mil ng v i 18 mesh, 2,8 mil ng v i 12 mesh (1 mil = 1/1000inch). N u profile quá thô thì s hình thành các peak trên l p s n n n và hi n t ng gs xãy ra (vì n u b m t có l i lõm l n thì l p s n n n s không che ph h t bê m t.Nh ng ch l i lên cao s tr ng ra và b g (s n hoa r : g xu t hi n t i nh ng v trí

nh và phát tri n (rust bloom)). Nhìn chung, chi u cao c a các profile không l n h n1/3 chi u dày t ng c ng c a màng s n. Tuy nhiên, Bigos l i k t lu n r ng quy lu tchung trên không có c n c . T công trình nghien c u nh h ng c a profile lên tínhch t c a s n ông ngh t ng thêm chi u dày màng s n 1 mil trên các b m t có profilebình th ng so v i b m t hoàn toàn ph ng, t c là n u b m t thép b ng ph ng c n l ps n dày 5 mil thì b m t thép c làm s ch b ng ph ng pháp th i c n b dày màngs n là 6 mil. Bigos ch ra r ng các profile cao d i 4 mil không có nh h ng l n ntính ch t c a màng s n trong i u ki n bình th ng.

Cát t bãi bi n có ch a mu i trên b m t, nên n u nó c s d ng thì mu i sbám trên b m t thép làm thúc y s t o g bên d i l p s n. Vì v y cát ph i cch n l a c n th n tránh nh ng s nhi m b n nh v y và ph i c r a.

Thi t b phun g m thùng ch a cát có l áy cát i qua l này vào ng ngc n i v i khí nén. Aïp su t khí nén ít nh t là 90 psi y cát qua vòi phun t i b

m t c n làm s ch. Th ng vòi phun c t cách b m t 6 inch và vuông góc v i bm t. ây là góc cát t o ra l c va p l n nh t. Tuy nhiên trong vài tr ng h p k tqu làm s ch t t h n khi nghiêng m t góc 450. Ch t l ng c a quá trình làm s ch b ngph ng pháp này ph thu c nhi u vào k n ng và kinh nghi m c a ng i v n hành.

64

B m t thép sau khi làm s ch b ng ph ng pháp phun r t d b n mòn nên c nph i ti n hành s n ngay. N u không làm c nh v y thì ph i dùng các ch t ph cch , th ng ng i ta dùng dung d ch acid cromic 2% trong n c. Có th thay th acidb ng natri cromat, dicromat ho c kali dicromat. Dung d ch g m 1,28% amoni phosphatvà 0,32 % natri nitric c ng c s d ng.

Dung d ch c ch có th c s d ng trong khi th i và nguy c v b i t cát khôc lo i b b ng cách s d ng m t vòi phun cho phép dung d ch n c c tr n v i

cát khhi nó thoát ra kh i vòi ho c s d ng m t lo i vòi khác trong ó dung d ch bao phbên ngoài dòng cát khi phun ra. M t lo i thi t b khác s d ng n c áp l c cao vànhi t cao (kho ng 2000F) thay vì không khí nén, i u này s lo i b c b i và cáctia l a i n do t nh i n, nhi t cao làm cho b m t mau khô.

1/ các ph ng pháp t y màng s n c : Có 3 ph ng pháp:a/ Ph ng pháp c h c:- Dùng cào b ng thép, ch i hay m t s v t li u mài mòn t y các màng s nkhông bám ch t vào b m t.

- i v i các màng s n bám ch c có th dùng máy phun cát t y.b/ Ph ng pháp nhi t:

Dùng nhi t làm cho màng s n hoá m m, sau ó dùng dung môi hay ch i cào t yi. Nhi t có th dùng èn hàn ho c èn c bi t.

c/ Ph ng pháp hoá h c: Dùng các hoá ch t: ví d dung d ch ki m, dung môi h u c ...làm cho màng s nb phân hu tr ng,...m m nh n sau ó dùng ch i s t c o s ch, r a h t v t hoách t còn l i trên b m t v t li u s n, th t khô r i m i s n. Ví d : Mu n t y s ch b m t thép và gang có th dùng dung d ch g m:75 ÷ 100 g/l H2SO4 (d =1,84).110 ÷ 150 g/l HCl (d = 1,19)200 ÷ 250 g/l NaCl3 ( 5 ch t làm ch m. Cho t y nhi t 20 ( 60oC trong 5 ( 50 phút ho c dùng dung d ch sau:H2SO4 ÷ 15 20%NaCl 7 ÷ 10%N c m 1 ( 3%N c 77 ( 67%. T y 50oC trong 5 ( 45 phút. Trong tr ng nh p t y g nh ch c n dùng dung d ch loãng 3 5% HCl hayH2SO4 ho c dùng h n h p sau v a có tác d ng t y g v a có kh ,n ng t o màngph t phát hoá. H3PO4 74% C2H5OH 20% C4H9OH 50% Hi rôquynol 1%

H n h p dung môi dùng tách màng s n trên g :

Thành ph n Hàm l ngMetylene chloride PRGMethanolParaffin wax (122 - 1240F ASTM)

90 gal10 gal16,5 lb

65

Methocel PRG - 4000 cp 11 lbMethocel: Methyl celluloseCách ph i tr n: cho paraffin nóng ch y vào methylene chloride trong khi khu y

tr n m nh. Cho methocel vào trong khi khu y tr n. Cho methanol vào trong khi khu ytr n. Ti p t c khu y n khi ng nh t.

H n h p dung môi dùng tách màng s n trên b m t thép:

Thành ph n Hàm l ngMetylene chloride (tech.)TolueneMethanolDi - triisopropanolamine PRGN cMethocel PRG - 4000 cpAreskap 100Oleate kaliParaffin (122 - 1240F ASTM)Triethyl amoni phosphat (40% trong etylic -monsanto)

71 gal3 gal12 gal9,5 gal1,5 gal13 lb33 lb22 lb16,5 lb0,5 lb

Cách ph i tr n:Cho Paraffin nóng ch y vào h n h p c a Metylene chloride và dung môi paraffin

trong khi khu y tr n m nh, khu y cho n khi ng nh t.Cho methocel trong khi khu yCho methanol trong khi khu yCho l n l t các ph n còn l i trong khi khu yKhu y cho n khi ng nh tTrong th c t , t ng hi u qu kinh t thì ph i ch n h n h p các ch t t y phù

h p. Kh d u m : Dùng dung d ch ki m loãng ho c dung d ch mu i. Dung môi: D u thông, x ng, dicloetan...Ph ng pháp súng h i n c r t hi u qu và c s d ng i v i các chi ti t quá

l n không th dùng ph ng pháp ngâm. Dung d ch ch t tách c cho vào ng h in c nh m t vale và m t ng d n n i v i thùng ch a tác nhân tách. Sau khi quá trìnhtách k t thúc, chi ti t có th c r a b ng n c nóng b ng cách khhóa vale d n tácnhân tách vào súng.

CÁC PH NG PHÁP S N

Ch n s n và k thu t s n r t quan tr ng. N u ch n lo i s n không thích h p sgây lãng phí hay màng s n s kém ph m ch t.

Ví d : S n g y dùng s n các dùng trong nhà, có c i m chóng khô bóng.S n béo s n các d ng c , v t d ng ngoài tr i có c i m: ch u th i ti t, khôngbóng, lâu khô, t ti n h n. Do ó không th em s n g y s n ngoài tr i (do kémco gi n) và s n béo s n trong nhà ( t, lãng phí).* S n:Khi s n tr c tiên ph i khu y u s n, i u ch nh nh t cho thích h p v i t ngph ng pháp s n (thêm dung môi). i v i các lo i s n 2 thành ph n ph i tr nch t óng r n ngay tr c kho s d ng v i t l ã c h ng d n khi mua s n.

66

L ng s n c tr n ch t óng r n ph i c gia công h t tr c khi các ch tiêuk thu t b thay i áng k .- Ti n hành gia công màng s theo th t các l p nh sau:+ S n n n: là l p s n u tiên, ti p xúc tr c ti p v i b m t v t li u s n do ó nóph i t các yêu c u sau:( Bám dính t t v i v t li u s n và l p s n bên ngoài.( Có kh n ng ch ng g (n u s n kim lo i).( b n c h c cao.+ S n lót: Nh m m c ích làm ph ng b m t có l p s n tr c khi s ph ch không làmt ng tác d ng b o v c a màng s n. (Do v y n u b m t b ng ph ng thì không c ns n lót).+ S n ph :

ây là l p s n hoàn thi n nên th ng òi h i ph i có bóng t t. Do ó vi c giacông l p s n này ph i ti n hành c n th n v a m b o tính n ng k thu t v a t o

c v m quan t t.M t s ph ng pháp c s d ng gia công màng s n nh sau:

Brushing Preesure curtain coatingSpraying Knife coatingFlow - coating Roller coatingDipping Calender coatingFluidized bed coating Silk screen coatingSluch coating Tumbling barrelCentrifugal coating

M t s ph ng pháp trên ã c c i bi n ng d ng s n t ng trên dây chuy nc ng nghi p.

Các c tính c a m t s ph ng pháp c tóm t t trong b ng d i ây:Lo i c tính thi t b c tính s n Chi u dày

màng ((m)T c ngd ng (lít/phút)

Dùng tr ng l cho c hút

- phân tánkhông khí- D s d ng

- nh t th p- long pot - life

10 - 65 0,5 - 0,8

Cung c p b ngáp l c

- áp l c +không khí- d s d ng

- nh t môitr ng th p- long pot - life

45 - 100 0,7 - 1,5

1 c u t , khôngdùng khí nén

- áp su t thul c- ng i v nhành ph i có kn ng

- nh t môitr ng cao- long pot - life

80 - 100 1,5 - 2,0

2 c u t , khôngdùng khí nén

- cung c p ngth i 2 c u t(twin feed)- Ng i v nhành ph i có kn ng- t

- nh t cao- short pot - life

150 - 200 3,0 - 8,0

67

I. Ph ng pháp dùng ch i quét và con l n:Ph ng pháp này s d ng ch y u i v i s n ki n trúc. Vi c s d ng ch i quét

s cho ch t l ng và v m quan ph thu c r t nhi u vào y u t tay ngh ng i th s n.V t li u làm ch i quét c ng nh h ng không nh n màng s n hình thành.

Lông l n thi n là t t nh t nh ng s l ng ít do ó ng i ta thay nó b ng tóc ng aho c s i t ng h p nh ng lo i này không t t b ng lông l n thi n. Trong m t vài lo i ch icó c lông và s i t ng h p (th ng là nylon). M i ng d ng s có m t lo i ch i v i kíchth c và hình dáng phù h p.

S ra i c a con l n ng d ng cho di n tích l n có b m t b ng ph ng làm rútng n th i gian s n, nhi u c i ti n ã ra trong thi t k và ki u c a l p bao bên ngoài conl n. Da c u (lambskin) c dùng r ng rãi làm l p bao, nh ng v t li u t ng h p trnên ph bi n h n. Chi u sâu c a l p lông m n trên v b c r t quan tr ng trong vi c gis n trên ó và s b ng ph ng c a l p s n t o thành. V b c b ng nhung cho b ngph ng cao nh t. V b c có th l y ra làm s ch.II. Ph ng pháp phun:

S phát tri n ng d ng phun là t dây chuy n s n xu t ô tô t h p. ngd ng quét quá ch m v i h th ng b ng chuy n và nhi u công o n ánh bóng cu icùng là quá nhanh không th s d ng ch i quét. Nguyên t c c b n c a phun s n làphân tán s n thành các dòng phun b i nh và phun th ng vào v t c n s n. Thi t b phuns n nguyên thu s d ng không khí nén nh là môi tr ng phân tán. Hi n nay nó v ncòn s d ng r ng rãi nh ng m t s ph ng pháp khác và các c i ti n v n ra i, ví dcác lo i phun s n:

Compressed air spraying Two - component sprayingElectrostatic spraying Aerosol applicationHot - spraying techniques Airless sprayingSteam - sprayingCó 2 ph ng pháp chung cho s n phun v i không khí nén: ph ng pháp c c hút

và ph ng pháp thùng áp su t. C c hút c s d ng cho quy mô nh . M t c c kim lo ich a s n c v n vào súng phun và s n c hút vào súng phun b i không khí ch yqua m t l trên m t ng thông v i c c.

Trong ph ng pháp thùng áp su t s n c cho vào thùng và không khí cnén vào thùng. S n c d y qua vòi bên trong súng phun. S n r i súng phun thông quam t van i u ch nh, s l ng s n c ki m soát b i m t cò súng (nút b m) trên súngvà áp su t trong thùng. Các dòng s n nh r i súng c phân tán b i dòng khí nén th iqua u súng. Dòng phun có th c i u ch nh t o ra d ng phun ph ng c sd ng r ng rãi ho c t o d ng hình tròn ho c hình nón cho các ng d ng c bi t. Lo isúng này bao g m tr n bên trong và tr n bên ngoài. a s các lo i súng c thi t kcó th tách riêng u, dây cáp, vòi. i u này cho phép dùng các lo i s n ph m s n khácnhau. Tuy v y v n có m t s lo i s n ph i thay i toàn b súng. Ví d các súng cbi t dùng phun các lo i s n r t nh t ho c các lo i s n n ng t nh a cây nh h ng.M t lo i súng c bi t khác c s d ng phun các ch t r n nh b t thu tinh chocác màng s n bóng và dùng cho các s i d t ch t khúc nh len. Khi h i n c quá nhi t

c dùng nh là môi tr ng phân tán thì m t lo i súng có dòng h i vào u súng cs d ng vì v y nhi t ch cung c p cho ph n này c a súng.

phun s n thì th tích khí nén c ng c n ph i . Aïp su t t i súng phun thayi t 30 n 70 Psi và thùng áp su t t 10 n 35 Psi. th tích khí c n thi t các áp

su t khác nhau và v i các súng phun tiêu chu n c cung c p b i nhà s n xu t.

68

phun l p s n ng nh t v chi u dày thì ph i g i u dòng phun m i khi súngphun di chuy n lui t i trên v t li u c n s n. i u này ngh a là bao ph hoàn toàn thìdòng phun ph i v t xa h n thành c a v t c n s n. Vì v y m t ph n s n s b m t mát,do ó ph i lo i l ng s n này ra kh i môi tr ng ho c thu h i nó thông qua h th ngthu h i.Vì lý do này nên phun s n công nghi p c ti n hành trong các bu ng phun.Bu ng phun có nh u hình d ng và kích th c khác nhau và nó có th là m t ph n c a hth ng dây chuy n. i v i quy mô nh bu ng phun có th là m t m trùm n i v i qu thút lo i s n d . Nh ng lo i bu ng s n nh v y thì s n th a s tích t l i trên t ng(b t) và các chi ti t gây nên nguy c cháy. h n ch s bám dính trên các thi t bng i ta dùng m bôi lên t ng, qu t hút và ng d n ho c s n lên chúng m t l p s ncó kh n ng bong ra.

kh c ph c nh c i m d gây ho ho n ng i ta a ra bu ng phun r a n c(Water wash spray booth). V i lo i bu ng phun này thì dòng khí hút ra c cho quam t màng n c c t o ra t vòi phun. Dòng n c này s a l ng s n th a vào m tthùng thu h i. Các gi t n c trong không khí ra b gi l i (lo i b ) b i các vách ng n.Do ó dòng khì ra s không còn s n và n c.

Nh ng ng i s n phun có kinh nghi m có th t o ra m t màng s n có chi u d yr t u n. Nh ng do h là con ng i và ph i m t m i nên chi u dày màng s n ph i

c ki m tra nh k . S n phun t ng r t hi u qu và kinh t i v i quy mô s nxu t l n. M t ho c nhi u súng phun c b trí phun s n. M t thi t b kh i ng t

ng cho súng khi v t c n s n i vào v trí s n sàng cho vi c phun s n và t t súng khiv t ó i ra kh i vùng s n.

Làm s ch và s n trong lòng ng d n s làm dòng v t li u di chuy n t t h n vàgi m giá thành b o trì. M t lo i máy c trang b i xuyên qua l ng ng, nó cónhi m v t y r , c n b n trên thành, th i s ch các v t li u r i ra và sau ó phun s n lêntrên b m t ng khi nó i ng c tr l i. u quay c a máy c trang b ch i quét c ng,búa làm tróc v y, vòi khí và các súng phun. S n có th khô trong không khí ho c gianhi t b ng lò, kích th c c a m t lò dài 70 Ft, r ng 37 Ft, cao 19 Ft. Nhi t ô ügia nhi tkho ng 250 n 4500F và không thay i trên d i 20F.

Ng c l i có nh ng súng phun t ng r t nh cho phép a vào trong lon biaphun nh a vinyl ho c s n nh ng v t r t nh .

S n t nh i n: Ph ng pháp s n này do công ty Ransburg Electro-coatingCoporation a ra. V i ph ng pháp này h n 99% v t li u c phun ra bám vào v t

c s n. Ph ng pháp này lo i b g n nh hoàn toàn l ng s n th a (over spray) vàti t ki m s n áng k . H u h t các v t li u kim lo i và phi kim u có th c s n v inhi u lo i s n khác nhau b ng ph ng pháp này.

Quá trình c n m t t i n áp n i v i thi t b phun s n t o m t tr ng t nh i ngi a thi t b phun và v t c n s n. Có nhi u lo i thi t b phun ho c thi t b phân tán cs d ng nh ng có hai lo i c s d ng nhi u nh t là lo i hình qu chuông và lo i hình

a. S n c cung c p cho thi t b phân tán thông qua m t tr c nh h ng r ng. Squay c a thi t b phân tán làm s n phân b u trên thành ngoài c a thi t b phân tán.Khi s n r i kh i thi t b phun nó c phân tán b i tr ng t nh i n và các h t s n bhút lên v t c n s n do tác d ng c a tr ng.

Các thi t b phun t nh i n ki u chuông và ki u a r t thích h p cho vi c s n cácchi ti t trên dây chuy n t h p. m t nhóm các thi t b phun ki u qu chuông có th cdùng phun các chi ti t l n ho c có hình d ng ph c t p, và m t chi ti t có th quaytròn trên b ng chuy n khi nó i qua thi t b phun

69

Vi c s d ng s n t nh i n ti t ki m c m t l ng s n r t l n khi s ncác chi ti t bên ngoài. Bu ng s n nh khung, g m xe, các chi ti t trang trí n i th t b ngkim lo i. N u s n t nh i n thì s s n c nhi u h n t 50 n 100% v t ph m/ gallonso v i s n phun không khí.Phun không có không khí :

Trong quá trình phun không khí nén, m t ít s n s i vào không khí do không khítrong dòng phun ra. i u này s góp ph n làm t ng thêm l ng s n phun th a(overspay) và gây m t mát s n. Ph ng pháp phun không có không khí không c nkhông khí nén cho s phân tán nh ng nó ph thu c vào áp l c tác ng lên s n ho c bph n gia nhi t và áp su t i v i các thi t b c c i ti n.

Thi t b c a công ty Nordson bao g m m t b m, m t b gia nhi t, m t súng, m tb ph n i u ch nh nhi t và áp su t. Dòng s n vào c tu n hoàn liên t c trong hth ng th m chí khi s n không c phun. T c tu n hoàn c ki m soát b i m t vankim, van này cho phép m t l ng s n c n thi t i ng c t súng phun v l i c ng hútc a b m. Khi súng c kh i ng phun s n thì b m t ng t ng t c vì v y duy trì

c áp su t không i trong h th ng. S n c gia nhi t gi m c và thúc ys phân tán. Nhi t c ki m soát t ng. H th ng có th c làm s ch b ng cáchl y que xiphông t b ph n cung c p s n và c nó vào thùng dung môi ( ng hút s n

c nhúng vào thùng dung môi), dung môi s thay th s n trong h th ng và s n có thc lo i b nh van tháo.

S phân tán c a s n c t o ra b i áp l c và nhi t. Aïp l c cao s t o l c ys n l ng qua vòi súng v i t c cao h n t c t i h n c a ch t l ng vì v y nó s b vthành nh ng gi t nh . Thông th ng v n t c không l n so v i nh t c a ch t l ng

t o ra các gi t nh c n thi t nh m t o b m t b ng ph ng nên nhi t s h tr v nnày theo 2 cách: gi m c và t ng áp su t h i c a dung môi.

Súng phun có th v n hành b ng tay ho c t ng.Hãng Gray ã a ra thi t b cho s n phun áp l c cao không c n nhi t cao vì

áp su t l ng c t o ra r t cao và u vòi phun nh . Aïp su t cao c t o ra b i m tb m c bi t, có th t o ra áp su t l n g p 20 l n so v i áp su t th ng, nó c n khôngkhí cung c p áp l c lên n 100 psi. s d ng không khí áp l c 80 psi, b m s t o raáp l c 1600 psi t i vòi phun phân tán s n.

Công ty Cleanola c ng a ra máy phun s n d a trên nguyên t c ho t ngkhông có không khí s n m t ngoài c a ng. Máy c trang b m t b m n p li u, bgia nhi t và m t b thu h i h i thu h i các ph n bay h i c ng ng t t s n (dungmôi). M t b pin pin u vòi phun s kh i ng t ng khi ng c s n sàng vtrí phun. Máy có th s d ng phun t t c các lo i ng thông th ng v i t c s nnhanh. Máy c trang b di chuy n trên m t ng ray s n các ng ang ho t

ng trên dây chuy n ho c ã c thoá ra.Phun nóng (hot spraying application) Quá trình phun nóng hi n nay c s d ng cho nhi u v t li u phun khác nhau.

Các thi t b c a các hãng s n xu t ch khác nhau v ph ng pháp gia nhi t cho s n.T t c các các lo i thi t b u c trang b máy i u nhi t tránh hi n t ng quánhi t. Trong a s tr ng h p nhi t c a v t l e s n súng phun 140 - 160oF nh ngm t s ng i v n hành thì thích phun nhi t 100 - 1200F. Nhi t cao h n th ngs d ng phun các lo i s n có hàm l ng r n cao nh ng nó c ng gây ra nguy c"phun khô" làm tính ch t ch y không t t ( do nhi t d cao quá thì trên ng d n n bm t v t li u ph n l n dung môi bay h i)

70

Quá trình phun nóng s cho k t qu t t i v i các s n có ch a ch t t o màng cótr ng l ng phân t cao (coating based on high polymer film former). Nh ng lo i s nnh v y th ng ch a hàm l ng r n th p và c n các dung môi t ng i t. Gia nhi ts n làm gi m t c a nó vì v y có th phun v i hàm l ng r n cao h n. Nh v y cóth ti t ki m c c m t n a dung môi.

Phun 2 c u tCác lo i s n ch a các nh a nh Epoxy thì c n ph i thêm ch t xúc tác ngay tr c

khi s d ng. Do ó ng i ta thi t k thi t b tr n s n và ch t xúc tác b ông.Nói chung sau khi các thông s áp su t và t c dòng c thi t l p thì thi t b

này ho t ng gi ng nh súng phun bình th ng.Thi t b phun 2 c u t không dùng khí c a hãng A Gusmer nh sau:Hai c u t c b m qua hai ng m m riêng bi t sóng phun. Chúng c tr n

s b trong súng tr c khi c phân tán b i áp l c. Không khí nén không c sd ng cho quá trình phân tán do v y có r t ít overspray. Súng c thi t k có thi t blàm s ch tránh hi n t ng óng r n trong súng

Thi t b có th phun dung d ch ho c ch t l ng 100% không bay h i. t c av t li u c phun ph thu c không nhi u vào nh t cu chúng ho c kh n ng t othixotropy. N u ó là nh t th t thì nó có th c phun nh t 50s ( o trên c cford, s 4) t i nhi t phun. Nhi t phun có th thay t nhi t phòng n 2500F,áp su t thay i t 100 - 500 Psi. Thi t b r t tích h p phun Epoxy, UPE, Uretan vàlàm gi m m nh overspray và c h i.III. ïng d ng Aerosol:

V t li u s n c ch a trong các thùng áp su t g i là Aerosol. Trong a s cáctr ng h p áp su t c t o ra do florua cacbon nh CFCl3 ( tr Cloflometan) vàCCl2F2 . H n 2 h p c u t này là khí i u ki n nhi t và áp su t th ng nh ng cóth b hoá l ng và dùng d ng l ng v i s n trong các thùng áp su t y và phân táns n. Khi h n h p s n và tác nhân y r i kh i thùng ch a thì s bay h i nhanh chóngc a tác nhân y s phân tán s n.

u i m duy nh t c a s n aerosol là ti n l i, nh c i m n i b t c a nó là giá thành trênm t n v di n tích cao. S n có th dùng n gi n b ng cách n nút trên thùng ch a mà khôngc n ch i quét hay các thi t b khác làm s ch sau khi s d ng. Tuy nhiên trong nhi u tr ngh p tác nhân y và s n chi m th tích g n b ng nhau trong thùng ch a, do ó di n tích

cph r t ít so v i th tích c a thi t b ch a. M t dù không có l i v kinh t nh ng s nAerosol thích h p cho nhi u tr ng h p : ví d dùng s n nh ng ch b phá h ng trên g ho ckim lo i trong khi s d ng ho c v n chuy n nh các máy bán th c ph m t ng, các thi t bv n phòng. S n aerosol có th thay th cho các can (thùng) s n nh bán trong các c a hàng. Sthay th này d a trên quan ni m d s d ng quan tr ng h n giá thành ( vì s l ng nh nênkhông áng k ).IV. Ph ng pháp nhúng:

Ph ng pháp nhúng là ph ng pháp n gi n nh t trong gia công màng s n. Ph ngpháp này c s d ng r ng rãi i v i s n lót (l p s n lót) vì i v i s n này dày và tínhch t không quan tr ng. Nó c bi t h u d ng i v i v t li u thép nh thân ô tô và các d ng ctrang trí n i th t b ng kim la i mà các d ng c này c n ch ng n mòn c b m t bên trong l nbên ngoài. Nh ng tr ng h p nh v y thì b m t bên trong không c n l p s n hoàn thi n.

Trong tr ng h p v n hành quy mô nh các chi ti t có th c nhúng b ng tayvà treo lên giá s n th a nh i và khô. N u quy mô l n có th th c hi n nhúng và l yra trên h th ng b ng chuy n.

71

T c rút v t li u n n ra kh i thùng s n c xác nh b i t c c a b ngchuy n và góc nghiêng c a ph ng rút ra so v i ph ng th ng ng. V i t c bìnhth ng thì chi u dày c a l p s n kông ng nh t vì t c này nhanh h n t c mà t ió s n ông c ng ho c ng ng ch y. màng s n t c ng nh t thì t c rút

ra kho ng 2 ( 4 inch/ phút nh ng t c này l i r t ch m so v i a s các b ng chuy nvà n u góc nghiêng c a thùng l n thì thùng ph i dài h n r t nhi u so v i l ng s nc n s n v t li u

M t trong nh ng nh c i m c a s n nhúng các v t li u l n là s d th a m tl ng l n s n làm y thùng. Các thùng s n l n c ng gây nguy c cháy l n. Vì v ys n nh th ng trong n c và s n n c th ng c s d ng theo ph ng pháp này.

Do các lo i s n nhúng th ng là lo i Oxy hoá (khô nh Oxy hoá) nên chúng cóxu h ng t ng c do quá trình Oxy hoá xãy ra di n tích ti p xúc v i không khí và

vùng nhúng và ruút ra c a v t li u khi s n. Vì v y, n nh c a s n trong khi sd ng là m t v n c n chú ý, th m chí khhi không t tiêu chu n thì toàn b l ng s ncó th b lo i b .

T c ch y c a s n có th c ki m soát b ng m t s dung môi bay h i vành t c a s n. Do nh t càng th p thì hi n t ng ch y càng m nh nên dung môi ph icó bay h i l n m b o dày c a l p s n. Th ng, luôn có s ch y x y rasau khi rút v t li u c n s n ra và dòng ch y này t o thành các gi t ho c ch h ng (tear)

ph n d i c a thanh v t li u, i u này làm nh h ng n s n ph m. Các l h ng cóth c lo i b b ng t nh i n gi ng nh trong s n t nh i n. Vi c lo i b các l nàyc n c n th n v i các lo i s n s y nóng vì n u các l c lo i b tr c khi v t li unhúng i vào vùng nhi t thì các l có th c t o ra tr l i vì s ch y x y ra do nhi tc a s n t ng lên nh ng ch a k p óng r n.

M t ph ng pháp s n nhúng s d ng h th ng kín dung môi Tricloroethylene ãc mô t ph n u c a ch ng này. V t c n n c gia nhi t t công o n làm

s ch, s n c ng nóng; vì v y t c bay h i c a dung môi h u nh b ng v i t c rútv t ra nên màng s n ng nh t h n và ít xu t hi n tears.

M t ph ng pháp s n nhúng khác c i ti n c s d ng v i m t s lo i s nVinyl. Các dung d ch nh a này thay i t giai o n ch y t do sang d ng gel khôngch y r t nhanh do nhi t thay i và do s bay h i c a m t l ng dung môi t ng inh . N u v t c gia nhi t tr c khi nhúng, m t ít dung môi s bay h i nhanh chóngkhi rút ra và màng s n chuy n sang tr ng thái gel không ch y. V i cách này có th sd ng nhúng s n n ng mà không có s lún (sag) ho c tear trong v n hành nhúng n(nhúng m t l n).

S n nhúng các nh a Vinyl có th c h tr b ng cách gia nhi t v t li u n nn m t nhi t nào ph thu c vào kh i l ng c a kim lo i trong v t li u n n và

72

chi u dày c a màng s n c n s n. V t li u n n c nhúng và rút ra v i m t t c màt i ó nh a b gel hoá l p t c sau khi rút ra và s ch y b d ng. Nh a sau ó c gianhi t làm nóng ch y các h t nh a to màng liên t c.

M t ph ng pháp c i ti n khác c a s n nhúng là ng d ng t ng sôi. Ph ng phápnày c ng d ng r ng rãi châu Âu và c phát tri n b i các công ty nh PolymerProcesses, Incorporated. Quá trình c n v t li u s n d ng b t có kích th c nh . Khôngkhí nén ho c khí nén bên trong c th i xuyên qua l p v t li u b t chuy n chúngsang i u ki n t ng sôi. V t li u n n c gia nhi t n nhi t xác nh và nhúng vàovùng t ng sôi. V t li u s n s dính lên kim lo i nóng và sau khi rút ra s n s khô do làml nh ho c có th c óng r n b i các ph ng pháp thông th ng khác.

Chi u dày c a màng s n c quiy t nh b i nhi t c a v t li u n n và t lgi a kh i l ng và b m t c a kim lo i và c ng b i th i gian nhùng trong vùng t ng sôi.Ph ng pháp này c bi t h u d ng i v i các nh a nhi t d o nh các nh a vinyl, PE,nylon và các Polymer khác. Neúu kh ng ch i u ki n s n t t s không có s ch y x yra sau khi rút ra và màng s n có th khô ngay sau khi làm l nh n nhi t th ng.V. các khuy t t t trên màng s n:

Vai trò c a màng s n là : b o v v t li u n n và t o v m quan. có c hi uqu t i a c n ph i lo i b các khuy t t t có th nh h ng x u. B ng d i ây nêu ram t s khuy t t t có th xu t hi n khi s d ng s n. Trong a s tr ng h p nh ngkhuy t t t này có th b lo i b n u chon c dung môi thích h p.Khuy t t t nh ngh aAir entrapment Không khí có th b gi l i trong màng s n

khi dung môi b m t nhanh, óng r n nhanhho c nh t ban u c a s n cao. V nnày có th gi i quy t b ng cách thêm ítdung môi bay h i ho c ch t phá b t

Bénard cells (ô becna) Là các ôn 6 c nh c hình thành donh ng ki u xoáy tu n hoàn các ki u tu nhoàn này c t o ra do dung môi bay h i.S c n b ng dung môi kém (khi dung môibay h i v i t c khác nhau có th s táchpha), s khác nhau v t tr ng, nhi t vàs c c ng b m t là các nguyên nhân.

Blistering (ph ng r p) Các bong bóng do các gi t n c b h p phb i màng s n ho c l n trong s n c hìnhthành trong quá trình ph i ho c nhúng

Blooming (s phai màu) S hình thành m t l p m ng, m trên bm t màng s n gi ng nh d u ho c wax.

i u này làm gi m bóng và b m tmàng s n xu t hi n các ch m l m m.

Blushing (s c màng s n) S hình thành m t l p tr ng m c trênho c trong màng do s h p th m trongquá trình khô ho c óng r n. Hi n t ngnày có th lo i b b ng cách gi m mt ng i c a môi tr ng và (ho c) gi mt c bay h i c a dung môi

Chalking (hoá ph n) S xói mòn oxy hoá c a l p s n khi ch utác ng tr c ti p c a ánh n ng m t tr i.

73

T o thành b m t màu tr ng có th cwashed off

Cissing ( Xu t hi n nh ng di n tích nh c a b m tv t li u n n không b ph s n

Craters (Các h ) Nh ng ch b lún xu ng d ng hình gi ngtrong màng s n. Có th do các h t gel, ch tb n, các s i, silicon không hoà tan, các gi td u.

Crawling and dewetting (s bò và s khôngth m t)

M t th i gian ho c ngay sau khi s n xu thi n s co c a màng s n trên b m t v tli u n n. Ph n di n tích b m t b tr ng rado màng s n co l i g i là crawling.

Fat edges (m p rìa) S n tích t rìa c a b m t c s nFish eyes (m t cá) Các Crater mà tâm c a nó ch a vùng s n

ng nhát d c bao quanh b i ph n lúnxu ng c theo sau b i m t nh. Nguyênnhân là do s thay i s c c ng b m txung quanh h t b i và (ho c) s nhi m b n

Floating (s n i) S thay i màu s c ho c xu t hi n các v tm trên b m t s n sau khi màng s n hìnhthành, k t qu là màng s n không ngnh t v màu s c, xu t hi n các s c ho c cácvùng tròn trên b m t. Thông th ngnguyên nhân này là do s tách riêng c acác lo i b t màu làm xu t hi n các vùngmàu khác nhau có danûg ô bec na tròn

Flooding (S l ng) Là s thay i ng nh t v màu s c trênb m t c a màng s n sau khi c s n. Skhác nhau v kích th c, t tr ng, hìnhd ng b t màu ho c s keo t t o ra các t c

l ng khác nhau. S l ng x y ra m nhtrong các h th ng có nh t th p, các hth ng khô ch m và màng dày h n bìnhth ng.

Haze (s ng mù) Xu t hi n m t l p trên b m t làm gi mbóng bi u ki n c a màng s n. S ng mù cóth do: các ph gia ch a hi u l c(sightly incompatible additives), các ch tnày làm thay i s c c ng b m t (ví dchát ch ng t o b t, ch t c i thi n ch y),làm cho b m t tr nên xù xì do s ông t ,các ô bec na li ti...

Orange peel (v cam) B m t c a màng s n b nhô lên và t osóng gi ng nh v qu cam. i u này cóth do nh t c a màng cao ng n c n vi ct o s b ng ph ng c a màng ho c do s cc ng b m t làm gi m s ch y. Thêm tácnhân ki m soát ch y, ho c dung môi có t c

74

bay h i th p ho c trung bình có thtránh c hi n t ng này.

Peeling (bong, tróc) M t k t dính do s tách và cu n l i c amàng s n

Popping (s n t n ) Các khuy t t t xu t hi n khi dung môi bgi thoát ra m nh t màng lúc màng dã bgel. Hi n t ng này có th t o thành cách , crater, lúm ng ti n. S n t n dodung môi có th lo i b b ng cách t ng th igian khô b m t, ch n dung môi có bayh i ch m h n, t ch c l i vi c gia nhi t,ho c làm gi m t c óng r n c a s n

Sagging (ch y xu ng ho c ch y l ch sangm t bên)

S n b ch y xu ng v trí th p h n do tr ngl c. i u này có th x y ra khi s n và sd ng s n có nh t th p

Telegraphing ( Là s xu t hi n các khuy t t t trên b m tvà khuy t t t v c u trúc c a v t li u n nbên trong màng s n ã óng r n. Nguyênnhân thông th ng là do gradient s c c ngb m t t ng lên do gradient nhi t ho cn ng trên v t li u n n. Có th làm gi mhi n t ng này b ng cách s d ng silicon.

Water spotting Là s thay i ngo i quan b m t (surfaceapprence) do s ng n c trên màngs n ho c v t li u n n. Các khuy t t t là dos n nh y c m v i n c nh ng c ng có thdo s l ng c a các v t li u hoà tan khi n cbay h i

Wrinkling Là khuy t t t khi óng r n b m t (t o m tl p màng m ng trên b m t) và tr thànhquá c so v i linh ng c n thi t chos ch y trong quá trình dung môi thoát ra.L p c trên b m t h p th dung môi ho cch t l ng b gi bên trong màng s n làmxu t hi n b m t g n sóng xù xì.

75

Ch ng VIII: M T S PH GIA DÙNG TRONG S N

Ph gia c s d ng trong n pha ch s n vì m t s lý do nh sau: d s n xu t,c i thi n tính l u bi n và vi c s d ng s n, giúp cho quá trình t o màng. Chúng còn c ithi n b n lâu c a s n. Vì v y ph gia có vai trò nh t nh trong màng t ho c trongmàng khô. D i ây là m t s ph gia c s d ng trong quá trình chu n b s n, quátrình t o màng và c i thi n tính ch t c a màng khô c ng nh n nh c a s n khi b oqu n.

• S n xu t s n:- ch ng t o b t: các ch t c i thi n s c c ng b m t ng n ng a s t o b t

trong khi gia công s n- tác nhân phân tán: c i thi n s phân tán và s n nh c a các h t b t màu

trong s n.- Tác nhân th m t: các ch t c i thi n s c c ng b m t nh m c i thi n tính

th m t ch t t o màng c a các h t b t màu và vì v y c i thi n c tính nnh c a h phân tán.

- Tác nhân thixotropy: các ch t c i thi n l u bi n nh m m c ích t o ra cmàng s n có dày l n mà không c n t ng nh t quá cao. i u này mb o s nghi n b t màu t t trong quá trình s n xu t s n

• n nh s n và duy trì ch t l ng:- tác nhân ch ng sa l ng: các ch t c i thi n l u bi n nh m ng n ch n s sa l ng

c a các h t b t màu n ng khi b o qu n trong thùng.- Các ch t ch ng vi khu n và n m m c: ch ng s phân hu s n trong thùng

ch a b i vi khu n và n m m c.- Tác nhân ch ng t o khí: các ch t c ch ho c ch t hút m dùng c ch

nh y c a k m ho c hút m tránh ph n ng gi a k m v i n c và acid làmsinh khí H2 trong các s n có hàm l ng k m cao.

• ïng d ng s n, t o màng và các tính ch t c a màng t:- tác nhân ch y và t o b ng ph ng: các ch t c i thi n s c c ng b m t lo i

b d u c a ch i quét, v cam (orange peel) và các hi n t ng không bìnhth ng khácc c a màng.

- Tác nhân ông t : các ch t hoá d o nh m làm gi m Tg c a Polymer chophép các h t phân tán liên k t (k t dính) và t o màng trong s n phân tán.(ngh a là làm cho Polymer tr ng thái ch y nhi t th p liên k t các h tphân tán l i v i nhau).

- Ch t kh b t (defoamers): các ch t c i thi n s c c ng b m t có tác d ng pháhu các b t khí xu t hi n trong màng s n t.

- Ch t c ch t o g (Flash rusting inhibitors): c thêm vào các lo i s nwater - borne ng n ch n s n mòn v t li u n n.

• các tính ch t c a màng s n khô:- các ch t h p th UV (UV absorbers): là các ch t n nh ánh sáng và ch t

ch ng Oxy hoá h p th n ng l ng c c tím và chuy n nó sang d ng nhi tho c các g c kém ho t ng ng n ch n s phá hu ch t k t dính.

76

- Ph gia ch ng n i và ch ng l ng (floating and flooding additives): là các ch tthixotropy nh m làm gi m linh ng c a các c u t trong màng s n t vàng n ch n s n i c a b t màu và s tách màu.

- Ch t làm ch m cháy (fire retardants): các ph gia làm cho s n n ra khi ti pxúc v i ngu n nhi t (flame), chuy n t d ng màng sang d ng b t c ng, dày.

- Tácc nhân làm m m d o (toughening agents): làm gi m c ng c a s n khinh a hoá chúng.

Các ph gia c s d ng v i hàm l ng th p, có lo i ch s d ng v i hàml ng nh h n 1% t ng kh i l ng theo n.I. Ch t kh b t:1. Gi i thi u: trong nhi u quá trình gia công, các ch t ho t ng b m t r tc n thi t t o ra các hi u qu c bi t. Ví d s nh hoá các h t nh a a n c t os n aqua c n ph i có các tác nhân b m t và tác nhân th m t. S n aqua c ng ph ich a b t màu th m t và các ph gia phân tán c ng nh các tác nhân ki m soát ch y.

M t c tr ng c a tác nhân b m t là chúng có xu h ng t p trung t i b m t phânchia nh không khí/ n c, t i ó chúng t nh h ng và vi c t nh h ng này phthu c vào kh n ng hoà tan và c u trúc hoá h c c a chúng. M t u i m v s có m tc a tác nhân b m t trong s n n c là chúng có kh n ng làm gi m s c c ng b m t c ah th ng. Tuy nhiên l i có nh h ng ph không mong mu n là các tác nhân này c nggi không khí và tr n l n vào s n trong quá trình s n xu t và s d ng d ng n nh.II. B t là gì?:

B t có th nh ngh a là khí n nh trong môi tr ng l ng. N u m t dòng khíc a vào m t ch t l ng, các bong bóng c t o ra có d ng hình c u. N u ch t l ng

là tinh khi t, t c là không có tác nhân b m t thì các bong bóng s di chuy n ra b m tvà v ra. Khí t bong bóng s b tiêu tan và ch t l ng bao b c bong bóng s ch y l i v inhau.

Trong các ch t l ng có ch a tác nhân b m t, các bong bóng hình c u t o b t nnh. M c dù cácc bong bóng i n b m t ti p xúc v i không khí nh ng chúng ã

c bao b c b i tác nhân b m t và t o thành l p màng b m t g i là l p m ng(lamella). B m t phân chia v i không khí c ng ch a màng b m t, màng này t o thànhm t m ng l i n nh khi các bong bóng t p trung dày c trên b m t.

Trong s n các b t d ng c u có chi u dày các phi n lên n nhi u (m. các phi nbao quang các bong bóng hình thành m t ám b t. S n nh c a b t do nhi u y u tnh : chi u dày c a các phi n n nh, ch t l ng không th ch y ra và m t i nhanhchóng. S phá hu b t c ng b ng n ch n do l c y t nh i n gi a các phân t tác nhânb m t b ion hoá n m trong các phi n. M t lý do n a góp ph n làm cho b t n nh làtính àn h i Gibbs c a các phi n. Hi n t ng này x y ra do s kéo c ng màng m ngtrong ó có hoà tan các ch t ho t ng b m t.

Khi hi n t ng này x y ra, b m t c a phi n b gi n r ng ra làm cho n ng tácnhân b m t b gi m c c b , i u này l i làm t ng s c c ng b m t. Do ó t cs c c ng b m t nh nh t có th có các màng ã b kéo c ng s kéo l n nhau (pullstogether) gi ng nh m t l p da àn h i.

B t c t o ra trong khi s n xu t ho c ng d ng các lo i s n aqua và m c. ámb t t o ra trong giai o n tr n và phân tán cúa quá trình s n xu t ho c khi óng thùng cóth kéo dài th i gian s n xu t và làm gi m th tích hi u d ng c a h th ng (do b t t o ralàm t ng th tích). Trong quá trình s d ng b t n nh t p trung b m t phân chia v ikhông khí s t o ra các khuy t t t th ng g p khi màng s n khô.

77

Lý thy t m i v b t nêu lên s khác nhau gi a s kh màng b t và s kh màngkhí. Các ch t kh b t phá hu tr c ti p các b t có kích th c l n t i b m t phân chiav i không khí, còn ch c n ng c a các ch t kh khí trong khi và sau khi s n thành mànglà làm t ng v n t c n i lên b m t c a các b t có kích th c nh (microfoam).2. ch t kh b t ho t ng nh th nào:

kh b t có hi u qu thì ch t kh b t ph i có hàm l ng c n thi t nào ó trongh s n (t c là ph i t n ng t i h n). Lúc ó nó m i có th th ng c c ch n

nh b t trên. làm c i u này ch t kh b t ph i hoà tan gi i h n trong s n và dichuy n t i b m t phân chia v i không khí. T t nhiên ph i không có hi u ng phkhông mong mu n nghiêm tr ng nào x y ra nh t o thành các crater khi s d ng ch tkh b t.

phá hu b t, ch t kh b t ã c nh hoá thành các gi t nh trong s n ph iliên k t v i các l p b m t n nh và th m vào bên trong phi n b t. Ti p theo ch t khb t ph i dàn tr i ra (ph ) nhanh chóng trên toàn b l p tác nhân b m t b phá v . K tqu làm cho tính àn h i c a màng b y u i và các phi n b phá.

Ho t tính ph cao và s c c ng b m t th p là 2 y u t quan tr ng ánh giách t l ng c a ch t kh b t.

Ho t tính kh b t có th c t ng c ng khi a thêm vào h các ch t k n cd ng phân tán v i m c phân tán thành các h t có kích th c r t nh nh silica.

Hi u ng này có th gi i thích nh là quá trình kh th m t do các h t r n k n cth m vào màng tác nhân b m t n nh c a phi n làm t o ra các vùng không n nhc c b , t ó làm cho phi n b rách ra.3. các lo i ch t kh b t trong s n aqua và m c:

Có 2 lo i ch t kh b t c s d ng r ng r i ó là trên c s hydrocácbon d um và silicon. Các d n xu t d u m béo và th m c s d ng nh là ch t ph trong

n pha ch ch t kh b t. Tr c ây các d u th m c s d ng r ng r i tuy nhiên hi nt i do m c c h i c a chúng l n nên ít s d ng. Các d u béo ít c h n nh ng dochúng ít t ng thích v i môi tr ng aqua nên làm gi m bóng c a các lo i s n cóbóng trung bình và cao.

Trong nhi u l nh v c công nghi p, d u silicon nguyên ch t có hi u qu cao,nh ng vi c s d ng chúng trong s n th ng em n nhi u khuy t t t trên b m t nhcrawling và cratering (s bò và các h ). t ng t ng thích, ng i ta ti n hành bi ntính polysilosan b ng các polyether k n c. Ph ng pháp này t o ra ch t kh b t cóho t tính ph r t cao trong khi v n th hi n c tính t ng thích v i nhi u h th ngmang (dung môi). Ngoài ra lo i ch t kh b t này không gây nh h ng x u n bóngho c vi c xác nh bóng.

c i thi n khuy t i m ng i ta ti n hành a các o n polyether k n c vàopolysilosan (b ng ph ng pháp ghép)

Kh i silosan c i thi n ho t tính b m t trong khi ó t ng thích cquy t nh b i kh i Polyether. Hoá tính c a môi tr ng c kh b t quy t nh hoátính c a ch t kh b t (t c là tu thu c vào hoá tính c a môi tr ng mà ch n ch t khb t thích h p). r t khó gi i thích r ràng m i quan h gi a c u trúc c a ch t kh b tvà s thay i nh h ng c a chúng do s ph c t p c a h n h p aqua (công th c phach aqua). Do có s khác nhau r t l n v yêu c u i v i các n khác nhau cho nênkhông th có gi i pháp chung cho v n b t.

4. a các ch t kh b t vào h s n nh th nào:

78

C n ph i hi u r ng hàm l ng và hi u qu c a ch t kh b t trong s n nh t ngph thu c vào công th c s n xuât ( n), c bio t là lo i Polymer, kho ng pH, màuc ng nh c u trúc hoá h c c a ph gia c s d ng. Quy trình s n xu t và ng d ngc ng nh h ng n lo i và l ng ch t kh b t c n thi t.

Khi a ch t kh b t vào h s n c n ph i phân bi t nh t ng c a ch t kh b t(chu n b d ng nh t ng) và ch t kh b t 100%. í d ng nh t ng khi a vào hs ít g p r c r i h n ( n gi n h n) do kích th c lý t ng các h t ch t kh b t cótác d ng t i u ã có s n trong nh t ng r i.

N u c n tinh khi t có th dùng nh t ng không có các h t k n c (các h tnày a vào s làm t ng hi u qu kh b t nh silica ã c p trên)

V i h n h p ch t kh b t 100% thì hi u ng kh b t b nh h ng m nh b i l ctr c trong công o n nghi n (shear force) ho c s n, c n thi t ph i m b o kích th ch t kh b t c t o ra ph i t t. N u l c tr t quá l n có th làm gi m hi u qu kh b tdo t o ra các gi t ch t kh b t có kích th c quá nh không th m b o ch c n ng.

S nh hoá ch t kh b t không tri t có th gây ra s t n h i. N u trong quátrình a ch t kh b t vào ta s d ng ng su t tr t t ng i th p thì thì ch t o ra k tqu t t nh t th i, trong quá trình b o qu n, s h p ph t ng ph n (t ng ph n: partial)ch t kh b t lên b m t ch t r n có th x y ra và t ng lên làm t ng xu h ng t o b t c as n và các khuy t t t b m t.

5. m t s ph ng pháp thí nghi m i v i ch t kh b t:

Hi u qu kh b t tr c tiên oc xác nh trong phòng thí nghi m. Thôngth ng không th l y k t qu trong phòng thí nghi m áp dung trong th c t màkhông có hi u ch nh. Do v y ng i ta luôn c g ng tìm các ph ng pháp sao cho có th

ánh giá c hi u qu c a ch t kh b t trong s n xu t và ng d ng.

M t trong nh ng ph ng pháp sàng n gi n nh t là khu y. Không khí c avào nh t ng d i nh ng i u ki n nh t nh, cánh khu y s d ng là cánh khu y tuabin (turbine blade). Ti n hành cân nh t ng tr c khi và ngay l p t c sau khi akhông khí vào s xác nh c chính xác l ng không khí c a vào và t ó o

c hi u qu c a ch t kh b t. Ph ng pháp này c ng c s d ng xác nh thùngtr n t i u cho công o n s n xu t cu i cùng.

M t s ch t kh b t c ng có th gây ra các khuy t t t trên b m t nh các v nv th m t, cratering và không khí l n vào s n. Vi c o dòng ch y (flowout test) chophép ánh giá hi u qu c a ch t kh b t. M u c s d ng trong th khu y em tránglên màng Polyester (Hostaphan film, ho c in North America Hecules Polyester film)ngay sau khi tr n. Màng c t ngiêng 250 so v i ph ng th ng ng.

Ngoài ra hi u qu tách khí c a ch t kh b t có th c ánh giá sau khi màngkhô.

B m t c a các v t li u n n không ph i bao gi c ng b ng ph ng (bê tông, g ,kim lo i). M c t o b t thay i tùy theo x p và c u trúc c a v t li u n n. Trongnh ng tr ng h p c th , s l ng ch t kh b t c t i u hóa trong i u ki n th

79

khu y và th dòng ch y không th áp d ng c, nh t là v i các b m t v t li u n n cóch a không khí (có x p l n). Vì v y l ng ch t kh b t t i u ph i c xác inhtrong i u ki n ng d ng c th (do ó nó liên quan én kinh nghi m).

Ph n l n các lo i s n nh t ng c s n b ng ph ng pháp l n. Trong ph ngpháp thí nghi m b ng con l n, ng i ta s d ng con l n có l p lót x p tr i 40 gams n lên b m t không có tính h p ph (card test) có di n tích t ng c ng là 500 cm2. Conl n c làm m b ng n c tr c khi s d ng m b o l ng s n bám lên trong khinhúng và th i gian khô. Màng t t o thành có t l kho ng 300 gam/m2. Các t m card

c em so sánh sau khi khô. Trong khi s n ang khô, th i gian h u d ng c tínhb ng giây cho n khi t t c các bong bóng b v h t, trong các i u ki n m th pho c nhi t cao, th i gian v h t bong bóng ph i ng n.

Các thí nghi m trên giúp ta có th xác nh ch t kh b t t t nh t và t l t i ucho m t lo i s n c th , v t li u n n và i u ki n s d ng.

II. ph gia ki m soát b m t

a s các lo i s n, d u bóng và m c in c ng d ng d i d ng l p m ng trênnhi u lo i v t li u n n. Các màng này có di n tích b m t t ng i l n so v u th tíchc a nó, và m t di n tích ti p xúc v i v t li u n n l n.

Trong khi t o màng có nhi u v n có th xãy ra nh s th m t không mb o c a b m t c s n, tính ch t ch y kem, t o thành các crater và b t màu b n i lên.Ngoài ra, b m t màng có th b m h n so v i d ki n và nh y c m v i tác nhân nmòn.

*. Th nào là b n ch t c a ho t ng b m t ?:

các hi n t ng xu t hi n t i b m t c a màng óng vai trò qan tr ng trong vi ct o thành các khuy t t t, và có th nh h ng n tính ch t màng. Nh ng hi n t ng nàycó th b nh h ng l n khi thêm m t l ng nh các ch t ho t d ng b m t, kh c ph cnhi u v n và c i thi n b m t s n.

Các ch t c xem là ho t ng b m t n u chúng làm gi m s c c ng b m t c am t ch t l ng, ví d , b i s t p trung t i b m t phân chia v i không khí. Nhi u ch t làch t ho t ng b m t trong n c (N c có s c c ng b m t r t l n: 73 mN/m). m tphân t tác nhân ho t ng b m t ch a c ph n phân c c và không phân c c. Phân tcó kh n ng h ng ph n không phân c c vào không khí và ph n phân c c vào ch t l ngt i b m t phân chia pha. Do c i m c a các lo i s n dung môi là s c c ng b m tth p nên v nguyên t c, ch có các fluorocarbon, các d u silicon và các siloxan bi n tínhlà các ch t ho t ng b m t i v i chúng.

1. Siloxan bi n tính là gì ?:

Siloxan bi n tính là m t nhóm th c bi t c a các compound, và c tìm th y nhi u d ng khác nhau.

80

Siloxan bi n tính h u c có các c i m r t khác so v i polymer g c c a nó làpolydimetylsiloxan. Lo i này có liên quan n s t o thành các crater do silicon và cáckhuy t t t b m t khác do silicon. Các compound là các d n xu t t polydimetylsiloxantr ng l ng phân t th p (PDMS ho c các d u silicon). Trong ó các nhóm metyl cthay th b i các g c h u c khác nhau t o t ng h p t t v i s n và m c in. cácph n h u c cu c phân t có th là polyether, polyester ho c m t g c alkyl dài.

D n xu t quan tr ng nh t là polyether. Th ng Etylen và (ho c) Propylen oxitnh n c t Polyether c s d ng, t ng h p v i n c t ng lên do có ch a nhómetylen oxit. Các y u t nh h ng n tính ch t c a Siloxan bi n tính là hàm l ngsilicon, lo i và v trí c a các nhóm h u c trong phân t .

2. Các ph gia b m t có tác d ng gì ?:

a s các ph gia bè m t có nh h ng t i h n m t trong các c i m sau ây:

- C i thi n ch y (làm gi m v cam, không có crater, c i thi n bóng)

- Ki m soát s t o thành hi u ng sóng (r t h u d ng trong ng d ng s n ôtô).

- Ch ng l i s n i c a b t màu (các ô bénard)

- Gi m h s ma sát (c i thi n s tr t b m t)

- C i thi n s ch ng xé rách.

- C i thi n s th m t v t li u n n (ng n ch n crater, fisheyes, l inh)

Ph gia tr t và ch y c s n xu t t siloxan bi n tính hoàn toàn gi ng nhau, vàhi u qu c a chúng c ng gi ng nhau. Th ng, tr ng l ng phân t c a nh ng ph gianày thay i t 1.000 n 15.000. có hi u qu v i m t h th ng cho s n, ph gia ph it ng thích v i các dung môi, bao g m c n c. Các ph gia c n ph i t ng thích t tv i ch t t o màng s ch y r i r m ho c s ch y kém không x y ra trong s n l ngho c màng khô.

3. S ch y c c i thi n nh th nào?:

s ch y lý t ng trong màng s n có th c xem nh là s t o thành m t b m tng nh t, b ng ph ng, bù l p cho các khi m khuy t do các ng d ng c bi t nh d u

ch i ho c g n sóng do con l n. Có th t ng t ng r ng s c c ng b m t l n là nguyênnhân c a các hi n t ng trên.

S ch y t t hay x u không ch ch ph thu c vào s c c ng b m t c a s n màquan tr ng h n là s ng nh t v s c c ng b m t trên toàn b di n tích b m t. Phgia ch y ho t ng b m t giúp t o c gradient s c c ng b m t này.

S bay h i c a dung môi t màng s n là nguyên nhân gây ra s khác nhau v s cc ng b m t, do s thay i n ng c a dung môi theo h ng vuông góc v i b m tphân chia pha v i không khí. S di chuy n riêng l c a các phân t (khu ch tán) c ngnh s di chuy n c a m t di n tích l n l p s n x y ra nh m bù vào s khác nhau này.

81

Do s c c ng b m t d c theo chi u dày màng s n thay i nên t c ch y c ng thayi t o ra b m t không bình th ng.

Vi c a các compound siloxan bi n tính vào h s n s làm cho s c c ng b m tc a màng s n th p và ng nh t ng th i ít thay i trong khi dung môi bay h i. Dolo i b c s thay i s c c ng b m t nên s khô và s ch y t c ng nh t.

` vi c t o ra s c c ng b m t th p khi dùng ph gia trên c s siloxan bi n tính cònlàm t ng tính th m t v t li u n n và t o s ch y t t, c bi t i v i các lo i s n aqua.

Ngoài ra các ph gia trên c s siloxan bi n tính c ng có th t o cho b m tb ng ph ng trong khi chúng không ho t ng b m t. Trong tr ng h p này chúng cóth là ch t hóa d o cho Polymer. Vì v y vi c s d ng phu gia này có th cho phép sd ng ch t t o màng có tr ng l ng phân t cao.

4. Ch ng s n i c a b t màu nh th nào?:

dòng ch y xu t hi n trong quá trình khô có th t o ra s xoáy có các b riêngbi t. Khi các vùng xoáy này có hình d ng là l c giác u, nó c g i là ô Bénard. T itâm ô này, n ng dung môi cao trong khi ó ph n có n ng dung môi th p dichuy n xu ng t b c a ô. Do v y s c c ng b m t t i tâm c a vùng xoáy th p h n t ib . S ch y c a v t li u t n i có s c c ng b m t th p n n i có s c c ng b m t caox y ra làm t o thành các thung l ng (vùng tr ng) t i tâm c a vùng xoáy và các vùng nhôcao (núi) t i b .

Ô Bénard có th nh h ng r t m nh i v i các lo i s n có ch a h n h p b tmàu. Khi 2 lo i b t màu trong s n có linh ng khác nhau, chúng c v n chuy ntrong vùng xoáy v i m c khác nhau, b t màu linh ng h n s i lên và b l ng ngtrên nh (núi) ho c b c a ô. i u này d n n s tách riêng các b t màu, và th ng lànguyên nhân t o các c u trúc t ong trên màng s n khô. Trong s n có ch a b t màu làmgi m bóng, các h t b t màu có kích th c l n h n b y kh i khu v c ch y cao h n

n tâm c a ô. N u b m t oc s n c treo th ng ng thì s phá h y các ô t o nêncác v t dài. Hi n t ng này g i là hi n t ng t o v t hay t o s i t .

Ô Bénard có th c ng n ch n b ng ph gia ch y trên c s Siloxan bi n tính.Dòng ch y xoáy c ng n ch n theo c ch t ng t nh s ng n ch n dòng ch y bm t do ph gia ch y và tr t. M t s ph gia phân tán có th t o ra hi u qu này (nh ngph gia phân tán nh ng có a thêm vào các nhóm có ch c n ng ng n ch n ô Bénard)

5. S ma sát c làm gi m nh th nào?:

Ph gia trên c s Siloxan bi n tính có th làm gi m ma sát b ng cách:

- thông qua tác d ng lên s ch y, b m t c a màng tr nên b ng ph ng h n, s vàchi u cao c a các v trí không ng u trên b m t c gi m t i thi u.

- Trong khi khô, n ng ph gia t i b m t t ng lên. M t màng ng n ch n ct o thành t o ra s bôi tr n th y ng h c t t khi v t r n tr t trên b m t.

6. T i sao hi u qu c a phu gia tr t l i ph thu c vào thành ph n s n?:

82

Các ph gia tr t c bi t có hi u qu trong cac h th ng s n dung môi. Các phgia c v n chuy n nhanh chóng n b m t phân chia v i không khí trong quá trìnhkhô, t i ây chúng t o thành m t màng bôi tr n. Trong các h th ng không dung môi,ph gia tr nên không hòa tan trong quá trình t o liên k t ngang và di chuy n lên bm t. C ch này c bi t hi u qu trong các lo i s n óng r n b ng tia UV. Yêu c u (vl ng) c a ph gia trong h th ng không dung môi cao h n trong h th ng dung môi.

Trong s n water - borne, hi u qu c a ph gia tr t ph thu c m nh vào ch t t omàng. C ng nh trong h th ng không dung môi, yêu c u c a ph gia t c hi uqu t ng ng cao h n so v i h th ng dung môi. M t lý do làm t ng l ng ph giatrong h th ng water - borne là do ch t nh hóa còn l i trong màng s n khô co kh n nghòa tan (t ng thích) ph gia tr t.

7. Hi u qu ch ng Crater:

Crater c nh ngh a là các ch lún nh , nh trên màng s n, nghuyên nhânxu t hi n là do tính th m t c a màng b xáo ng. Crater th ng xu t hi n khi s nti p xúc v i các b m t có s c c ng b m t nh h n s c c ng b m t c a s n. S nkhông th th m t b m t này và b y kùi b i ph n này. Các b m t kim lo i không

c kh m hoàn toàn, các v t li u n n b b n, bê tông có ch a d u r t d xu t hi ncrater khi s n.

S ô nhi m không khí c ng là nguyên nhân t o crater. Các h t b i ho c cát có thbám vào các b m t ã c chu n b s ch s n, khi s n không th th m t các h tnày, di n tích ti p xúc b gi m t o thành crater.

M t nguyên nhân khác làm xu t hi n crater là s có m t c a các v t ch t khóth m t, không hòa tan trong n s n xu t s n. Ví d nh các gi t d u, các h t gel,silica.

N u s n có th c ng d ng v i s c c ng b m t th p thì th m chí khi cócác tác nhân là nguyên nhân (thúcc y) t o crater ta c ng thu c m t màng s n hoành o. Ph thu c vào b n ch t c a crater, các ph gia th m t b m t (các hydrocacbonflo hóa, ho c h n h p các silicon c bi t nh TEGO( Flow ATF) c bi t có hi u qu .Trong tr ng h p các crater t o ra do s l a ch n các ph gia silicon không thích h pthì ph i s d ng polydimetlsiloxan tr ng l ng phân t th p v i hàm l ng t ng icao.

8. Các chú ý khi th c hành (thao tác):

m b o chính xác li u l ng và ng nh t c a ph gia ch y và tr t khia vào h th ng s n thì thích h p nh t là pha loãng ph gia trong dung môi, n c,

ho c các ch t pha loãng ho t ng m nh. i v i h s n không dung môi, n u s phaloãng s b là không th thì ph i ti n hành khu y tr n lâu m b o r ng s phântán các ph gia là hoàn toàn. M t s lo i s n water - borne, không dung môi, và s nóng r n b ng b c x c n th i gian phân tán ph gia r t l n.

Khi m t màng s n c ng d ng có ch a ph gia ki m soát b m t thì tính bámdính c a l p s n ph ph i c ki m tra xác nh. Có th ph i a ph gia vào s n ph

m b o c tính th m t v i n n.

83

III. ph gia phân tán

Các ph gia th m t và phân tán t o thu n l i cho vi c ph i tr n b t màu và b tn vào s n. S màu hóa (pigmentation) thành công quy t nh các tính ch t quang h c,

l c ph c a màng. S phân tán b t màu t i u s t o ra s phân b b t màu trong s nng nh t không ch khi m i s n xu t mà c trong th i gian b o qu n và ng d ng. M t

s v n liên quan n s ph i tr n b t màu:

- ph i tr n các h t khó th m t.

- nh t c a h n h p nghi n cao.

- Sa l ng b t màu

- S nh h ng b t màu không t

- Sagging (s ch y xu ng do tr ng l c (khhi nh t th p)

- Flôding (s sa l ng v i các t c khác nhau).

- Floating (ô Bénard)

- bóng không ng u

- L c ph kém

- Ch nh màu khhó

Ph n l n các v n này có th b lo i b khi s d ng các ph gia phân tán vàth m t thích h p.

1. C u trúc bên ngoài c a B t màu và n:

các nghiên c u ã ch ra r ng c ng màu t i u, bóng, l c ph và kh n ngch u th i ti t có th c c i thi n khi khi s d ng các h t b t màu có kích th c thay

i t 0,05 - 0,5(m. a s các b t màu th ng m i có kích th c n m trong kho ng này.Hình d ng b t màu r t a d ng, t a di n (titan di oxit), ph ng (mica), d ng c u khônghoàn h o (nodular: ôxit k m) ho c vô nh hình (than en). Ngoài s khác nhau v lo ib t màu, còn có s khác nhau v kích th c, th m chí trong cùng lo i b t màu. S khácnhau v kích th c c ng do b t màu d ng h t n, k t h p (agglomerate) và t h p(aggregate).

Các h t nh nh t t o ra trong s n xu t b t màu là h t n. Các h t n t o ra d ng các tinh th riêng bi t ho c trong các chùm tinh th , các chùm tinh th này l n lêncùng nhau. Các h t b t màu ti p xúc b m t v i nhau t o nên m t nhóm c g i là th p. các nhóm h t b t màu có kích th c l n nh t là m t t p h p c a các h t b t màu

n và các t h p, chúng liên k t v i nhau b i các l c y u (l c vandecval), nhóm nàyc g i là k t h p (agglomerate).

Khi b m t c a các h t b t màu n, t h p, k t h p b bao b c b i ch t t omàng ho c ph gia phân tán thì s keo t có th x y ra. N u các phân t b h p ph

84

t ng tác v i m t phân t khác thì các h t b t màu liên k t l i v i nhau trong m t i uki n c bi t nh là s keo t .

Kích th c và d ng c a các h t b t màu, các t h p c quy t nh b i nhà s nxu t. Các k t h p t o thành trong t t c các lo i b t màu nh ng chúng là c n thi t trongkhi s n xu t s n vì kích th c c a chúng l n. Th t ng c nhiên, s keo t l i là m t hi u

ng t t i v i màng s n, t c là nó duy trì s ng u v màu s c. Trong quá trình s nxu t s n, các k t h p b phá v . S k t h p tr l i ph i c lo i b , và n u c n, vi ckeo t có ki m soát ph i c ti n hành.

Vi c phân tán b t màu, tách các h t b t màu và t o s p hân b ng nh t c a nótrong pha l ng c g i là s phân tán.

2. Các quá trình x y ra trong khi phân tán:

quá trình phân tán là m t trong nh ng công o n ph c t p trong s n xu t s n. Các b tmàu th ng c phân tán trong công o n nghi n h n h p c c a b t màu, m t ítch t t o màng, dung môi, ph gia phân tán và th m t. T l b t màu và ch t t o màngcao thúc y s th m t t t và t o thu n l i cho s l ng ng c a ph gia phân tán vàth m t trên b m t b t màu. S phân tán x y ra theo 3 b c k ti p:

B c 1: Th m t:

Trong khhi th m t, không khí t b m t c a b t màu oc thay th b ng ch tl ng trong h n h p nghi n. i u này th ng x y ra khi phân c c c a b t amù và s nnh nhau, ví d trong tr ng h p b t màu h u c k n c trong s n dung môi hay bm t b t màu a n c trong s n n c, n u b t màu v i b m t không phân c c c avào s n n c thì ph i dùng ph gia th m t.

B c 2: phá v các k t h p, th m t các b m t m i t o ra:

phá v các k t h p c n t o ra các l c tr t. Trong th c t , i u này x y ratrong các thi t b c bi t (thi t b hòa tan, ngi n cát, nghi n bi...). trong các thi t b nàyh t b t màu b nh h ng b i l c tr t không áng k do vi c s d ng ph gia. tránhd t o các kêt h p tr l i, các b m t m i c t o ra c n ph i op c th m t.

B c 3: n nh phân tán:

M t khi b t màu r n ã c phân tán t t nh t, các i u ki n ph i c n nh.T t nh t là duy trì thông qua s keo t có ki m soát. B ng cách lien k t ph gia phân tánlên trên b m t b t màu, các l c h p d n gi a các h t b t màu có th b trung hòa. Có 2c ch n nh khác nhau:

- n nh t nh i n, c bi t quan tr ng trong các h th ng aqua.

- Ôøn nh không gian, ph ng pháp chu n i v i s n dung môi.

Ôøn nh t nh i n x y ra khi các h t r n mang cùng i n tích. Các h t y l nnhau do ó ng n ch n s t o thành các k t h p. n nh t nh i n r t hi u qu và l ngph gia când dùng ít. S b t l i chính c a n nh t nh i n là nó nh y v i s phá h y.

85

Vi c thêm ch t t o màng, s có m t c a cation, s thay i giá tr pH có th d n n skeo t tr l i.

Trong n nh không gian, m t ph n c a ph n t ph gia th m t và phân tánliên k t v i b m t b t màu, ph n còn l i c a phân t n m trong môi tr ng l ng xungquanh ph n này ph i hòa tan r t t t trong h th ng dung môi/ ch t t o màng. Khi 2 h tb t màu b th m t ti p c n nhau, o n polymer l i (phân d ra này) s ép l n nhau,làm chuy n d i các ph n c a l p solvat (t c là d i tác d ng c a l c ép, m t s ph n dra b solvat hóa s b d i ch ). linh ng c a các phân t polymer b h p th s bh n ch b i s ti p c n và các h t y l n nhau, s keo t không x t ra và s phân tán

c n nh.

có c hi u qu n nh không gian c n m t l p solvat n nh dày (0.01- 0.1(m) và n ng c a các nhóm liên k t trên b m t b t màu l n. i v i m t sb t màu có th c n m t l ng ph gia có kh i l ng n 30% so v i kh i l ng b tmàu.

3. Thành ph n c a phân t ph gia phân tán:

Ph n này ch gi i h n trong ph m vi s n dug môi, trong ó các ph gia liên k tn nh lâu dài v i b m t b t màu t o s phân tán n nh. C ng có th không khí

trên b m t b t màu c thay th b ng dung môi nh ng hi n t ng này không t a rac s phân tán n nh. có c s phân tán n nh, các ph gia phân tán và

th m t ph i ch a các nhóm anionic và các nhóm này không th thay th b dungmôi. Các ph gia ch a các nhóm acid liên k t t t v i các b t màu và b t n vô c nhl c phân c c, trong khi ó các ph gia ch a các nhóm amino liên k t v i b m t b tmàu h u c nh l c vandecval. Các ch t có ch a h n m t nhóm liên k t trên m t phânt c bi t có hi u qu vì vi c tách m t nhóm liên k t trên b m t b t m u không d n

n s thay th toàn b phân t ph gia trên b m t (t c là v n còn nhóm liên k t khácgi phân t này l i trên b m t b t màu).

vi c n d nh không gian t hi u qu , m t phân t ph gia ph i ch a m t sl ng l n các gôc h u c t ng thích v i dung môi. Các g c này th ng là các nhómalkyl m ch dài. Polyester, Polyacrylat, Polyether v i kh i l ng phân t ít nh t là 1000/m t nhóm liên k t c ng c s d ng. M t phân t ph gia có th ch a nhi u nhóm liênk t g n nhau trên phân t .

Các lo i ph ph c s d ng r ng rãi và có hi u qu là:

- Lo i acid, th ng ch a các nhóm acid liên k t v i khung k n c.

- Các mu i (các mu i trung hòa v i n) c a các acid cacboxylic ho c acidpolycacboxylic c trung hòa b i các amin m ch dài.

- Các polymer không i n ly có nhi u nhóm th amin (tòn ten), ph n còn l ic a phân t là các dãy dài có th hòa tan trong dung môi.

*. ïng d ng:

86

Vi c phân lo i ph gia th m t và phân tán d a vào c u trúc c a nó ch gi i h nch nêu lên c các hi u qu c bi t c a nó. M t cách phân lo i khác t t h n là d avào ch c n ng c a chúng. Theo cách phân lo i này thì ph gia th m t và phân tán

c chia thành 2 lo i: ó là tác nhân ch ng keo t và tác nhân ng keo t có ki m soát(coflocculatant).

IV. Ph gia ch ng keo t :

s ch ng keo t t t i u khi các h t b t màu n l và các t h p b tách rariêng l . i u này s d n n:

- tính ch t ch y t t.

- bóng cao.

- L c ph t c c i.

- C ng màu t i u.

- trong su t cao (n u c n trong su t).

Nh c i m c a tr ng thái ch ng keo t là b t màu có xu h ng b l ng (settlout).

TEGO( Dispers 700 và TEGO( Dispers 705 c bi t thích h p i v i vi c phântán b y màu và b t n vô c . Ngoài ng d ng trong s n, các gel bentonic và past b tmàu c ng có th s d ng ph gia này.

1. Ph gia cho ng keo t có ki m soát:

ki m soát n keo t giúp cho ng i thành l p n có th phát huy c t i amàu s c và i u ch nh d c linh ng c a b t màu cho thích h p. T c sa l ng b tmàu là m t hàm c a s khác nhau v t tr ng và kích th c h t. Các h t có kích th cl n s sa l ng nhanh h n các h t có kích th c nh .

Các dòng ch y x y ra trong màng s n ang khô có th v n chuy n các h t v tch t (trong h th ng có ch a dung môi) lên b m t. Các h t b t màu nh h n, ít linh

ng h n b v n chuy n b i dung môi do kh n ng ch ng l i s ch y c a chúng t ngi l n. K t qu là các h t b t màu có kích th c nh h n s t p trung trên b m t và

nh v y s làm thay i màu s c. Hi n t ng này c xem nh là s tách b t màu theoh ng ngang hay còn g i là flooding. S khác nhau v kh i l ng riêng s thúc yhi n t ng flooing. B ng cách ki m soát s ông t c a các h t b t màu có kích th cnh , hi n t ng flooding có th c ng n ch n.

S t o thành các ô Bénard c ng có th gây ra s tách b t màu khi linh ngc a các h t b t màu khác nhau. Các h t b t màu nh h n có th t p trung t a b c a ôBénard - n i có dòng ch y m nh nh t. Các h t b t màu có kích th c l n h n thì t ptrung t i tâm ô - n i có dòng ch y y u. Hi n t ng này g i là s tách b t màu theoh ng th ng ng hay còn g i là floating.

87

Khi s n trên b m t th ng ng, các ô Bénard có th b phá h y, t o thành cácng ch ho c s i t . Các ch t ho t ng b m t nh silicon bi n tính có th ng n ch n

s t o thành các ô Bénard, chuy n hi n t ng floating sang flooding. Ch khi s klhácnhau v kích th c trung bình c a các h t b t màu c ki m soát b ng s ngông t (coflocculation) thì hi n t ng floating và flooding m i c lo i b .

Ch c n ng c a ph gia ki m soát ng keo t thông qua s i u ch nh t ng tácgi a các h t b t màu. i u này c th c hi n thông qua các nhóm ch c trên phân ttác nhân phân tán, các nhóm ch c này s gi i h n kh n ng hòa tan c a tác nhân phântán trong h th ng dung môi/ch t t o màng m t m c nào ó. Do ó các b t màu ã

c th m t s ti p xúc v i các h t khác nh l c h p d n c a các o n polymer c aph gia phân tán. Tuy nhiên các t ng tác này y u h n so v i t ng tác gi a các bm t t do c a b t màu trong các k t h p. s ông t t ng i y u c t o ra b i cácph gia c bi t có th b phá v b i m t l c tr t th p. Trong các s n không phân c c,các nhóm phân c c c a ph gia phân tán có th t ng tác m nh v i nhau làm cho s n cótính thixotropy, v i tính ch t này hi n t ng ch y xu ng c a các màng s n dày trên bm t th ng ng có th c ki m soát.

IV. ánh giá hi u qu c a ph gia th m t và phân tán nh th nào?:

nhìn chung, ph gia phân tná và th m t c ánh giá d a trên c s :

- M c rút ng n th i gian c n thi t cho s phân tán.

- bóng c c i thi n.

- S l ng ph gia c n thi t.

- M c keo t .

- Kh n ng ki m soát floating và flooding.

Ph gia phân tán ph i không làm t ng m ho c gi m bóng. Kh n ng hòatan c a ph gia trong dung d ch m c ch t t o màng th ng c xem là tiêu chu n

l a ch n. Tính h i c c a ph gia trong ch t t o màng có th là do các nhóm liênk t trên phân t ph gia. i u này không có ngh a là màng s n khô s gi m bóng.

Hi n t ng settling c a b t màu không ph i luôn luôn c lo i tr khi s d ngph gia phân tán và th m t. Tuy nhiên c n ph i phân bi t settling c ng và settlingm m. Settling c ng là do s h p ph ph gia không d n n s hình thành tr l i cáck t h p do t ng tác b m t b t màu. Cac b t màu ã b o settling c ng có th c phântán tr l i b ng quá trình tr n v i ng su t tr t cao. Settling c ng có th tránh c khis d ng m t l ng l n ph gia phân tán ho c s d ng ph gia khác thích h p h n.Ng c l i, settlinng m m x y ra có th do s keo t cac h t b t màu b th m t hoàntoàn x y ra y u. Nh ã nói trên, các th keo t này có th b phá v trong i u ki nkhu y bình th ng, và b t màu có th d dàng t p h p tr l i.

88