Sơn và ứng dụng [Document title]

Sơn
Sơn là một hỗn hợp đồng nhất, trong đó chất tạo màng liên kết với các chất màu tạo màng liên
tục bám trên bề mặt vất chất. Sơn là một hỗn hợp đồng nhất, trong đó chất tạo màng liên kết với
các chất màu tạo màng liên tục bám trên bề mặt vất chất. Hỗn hợp được điều chỉnh với một
lượng phụ gia và dung môi tùy theo theo tính chất của mỗi loại sản phẩm.

Ứng dụng của sơn
Trang trí bề mặt.
Sơn có tác dụng trang trí làm tăng vẻ đẹp xe máy.
Khi bề mặt sản phẩm được phủ lớp sơn , đặc biệt là sơn mỹ thuật thì màng
sơn rất bóng đẹp, có thể tạo ra nhiều màu tuỳ ý, làm thay đổi cảnh quan, đẹp,
dễ chịu, thoải mái.
Bảo vệ bề mặt.
Điều quan trọng nhất của sơn là bảo vệ bề mặt sản phẩn (đặc biệt là kim loại)

Cold Head Present!


Sơn và ứng dụng [Document title]

Sơn bảo vệ bề mặt kim loại.
Màng sơn mỏng hình thành trên bề mặt chi tiết cách ly với môi trường như
nước, không khí, ánh sáng mặt trời và môi trường ăn mòn (như muối , kềm,
axit...) bảo vệ được sản phẩm không bị ăn mòn. Nếu như bề mặt có lớp màng
cứng, có thể làm giảm sự va đập, ma sát do đó sơn còn tác dụng bảo vệ cơ
khí.

Công dụng đặc biệt
Ngoài tác dụng bảo vệ và trang trí, sơn còn có công dụng đặc biệt, sơn các

màu lên các thiết bị quân sự có thể ngụy trang như xe tăng, xe ô tô sơn màu
xanh lục, tàu thuyền sơn màu xanh nước biển. Khi sơn loại sơn chống tia
hồng ngoại, có thể chống được địch phát hiện mục tiêu quân sự. Ngoài ra còn

Cold Head Present!


Sơn và ứng dụng [Document title]

có sơn cách điện, sơn dẫn điện dùng trong kỹ thuật điện. Sơn chống hà dùng
trong công nghiêp đóng tàu,.Sơn còn dùng dể phân biệt và đánh dấu các bộ
phận điều khiển máy móc. Trong các nhà máy hoá chất, tuỳ từng công dụng
của các đường ống mà sơn lên các màu khác nhau.

PHÂN LOẠI SƠN
Có rất nhiều cách phân loại sơn:
Căn cứ vào bản chất của chất tạo màng:
+ Sơn dầu thuần tuý: Thành phần chất tạo màng chỉ có dầu thảo mộc nên ít
dùng do không bền.
+ Sơn dầu nhựa: thành phần chất tạo màu gồm dầu thảo mộc và nhựa ( thiên
nhiên, nhân tạo). Loại này được dùng phổ biến trong đời sống hằng ngày
nhưng ít dùng trong các nghành kỷ thuật.
+ Sơn epoxy và alkyd gốc hệ dầu: Chất tạo màng là nhựa tổng hợp Sơn
epoxy, sơn alkyd…là loại sơn được nói đến trong phần đề tài này
– Căn cứ bản chất của môi trường phân tán:
+ Sơn dung môi, môi trường phân tán là dung môi hữu cơ
+ Sơn nước môi trường phân tán là nước.
+ Sơn bột không có môi trường phân tán.
– Căn cứ vào ứng dụng:


Cold Head Present!


Sơn và ứng dụng [Document title]

+ Sơn gỗ.
+ Sơn kim loại
+ Men tráng gốm, sứ…
+ Sơn chống hà.
+ Sơn cách điện
+ Sơn chịu nhiệt
+ Sơn bền hoá chất
+ Sơn bền khí quyển.
– Căn cứ vào phương pháp sơn:
+ Sơn phun.
+ Sơn tĩnh điện
+ tráng, mạ kim loại.
– Các dạng sơn đặt biệt khác:
+ Sơn dẫn điện
+ Sơn cảm quang
+ Sơn phát sáng
Thành phần cơ bản của sơn:
Sơn là một loại dung dịch keo phủ trên bề mặt sản phẩm, sau một thời gian
tạo thành màn rắn bám chắc lên bề mặt, trang trí và bảo vệ sản phẩm. Vì vậy
màn sơn phải có độ bám dính tốt, khô nhanh, tính đàn hồi tốt, có độ bóng và
năng lực che phủ tốt. Hiện nay có rất nhiều loại sơn có tính chất và thành
phần khác nhau, nhưng nhìn chung tất cả loại sơn có thành phần chín sau:
+ Chất tạo màng: là thành phần chủ yếu quang trọng nhất quyết định các tính
chất của màng sơn
+ Chất màu ( bột màu, bột độn)

+ Môi trường phân tán
– Thành phần phụ:
+ Chất hoá dẻo
+ Chất làm khô, đóng rắn
+ Chất ổn định
Quá trình đóng rắn phụ thuộc và bản chất hóa học của chất mang.
Dung môi phân tán trong sơn
Trong sơn, dung môi là hợp phần chính nó thường chiếm khối lượng lớn hơn
so với chất tạo màng. Một số loại sơn, dung môi chiếm đến 80%, chỉ có 20%
là chất tạo màng như: sơn nitro xenlulo, clo cao su…

Cold Head Present!


Sơn và ứng dụng [Document title]

Dung môi: là chất lỏng dể bay hơi dùng để hoà tan các chất tạo màng, chất
hoá dẻo…chuyển hệ sơn vào trạng thái thuận lợi cho việc chế biến và sử
dụng và sự bay hơi hết trong quá trình tạo thành màng sơn.
Nhựa sơn.
Nhựa là một trong những thành phần chín của sơn, nhựa dùng trong sơn là
chất tạo màn sơn, tạo tính năng bảo vệ, thẩm mỹ cho sơn như độ bóng, độ
đàn hồi, chịu nước… ngoài ra mỗi loại sơn còn có đặc tính riêng, để thoải mãn
nhu cầu nhiều mặt của sơn, thường dùng hỗn hợp các loại nhựa hoặc là hỗn
hợp các loại dầu với nhựa hổ trợ bổ sung cho nhau. Vì vậy yêu cầu giữa nhựa
với nhựa, giữa nhựa với dầu phải có tính hòa tan tốt, nếu không sẻ làm tác
dụng của sơn. Trong phần này ta chỉ nói về nhựa alkyd và epoxy trong sơn
dầu thường sử dụng hai loại nhựa này.

Nhựa alkyd

Là nhựa poliester có cấu trúc R3 được chế tạo từ alhiđric cửa axit lưỡng chức
mà chủ yếu là alhđric phlalic và rượu đa chức mà chủ yếu là glycerin và penta
ery thrytric.

Cold Head Present!


Sơn và ứng dụng [Document title]

Nhựa alkyl đi từ AP + glycerin gọi là glyphtal, AP + penta ery thrytric – penta
phtal
– Màng sơn trên cơ sở nhựa alkyd không biến tính có đặc điểm: bám dính tốt
với nhiều vật liêu, đàn hồi, bóng, bền dưới tác dụng của ánh sáng nhưng lại
có nhượt điểm là dòn, dể nứt, hút nước, khó hoà tan trong dung môi do cấu
trúc chặt chẽ. Do đó trong thực tế rất ít dùng nhựa alkyl không biến tính để
làm sơn
– Người ta thường biến tính alkyl bằng acid béo hoặc dầu thực vật.
Biến tính alkyl bằng acid béo
Nguyên liệu: glycerin, AP, acid béo có thể cho vào một lúc hoặc tổng hơp
monoglyceric của acid béo trước
Tuy nhiên, việc tách Acid béo từ dầu thực vật rất phức tạp và giá thành cao
nên phương pháp này ít sử dụng.
Biến tính alkyd bằng dầu thực vật
Thành phần:
• Triglyceric
• Glycerin
• AP
Đối với phương pháp này không thể đưa nguyên liệu vào cùng một lúc vì nAP
+ Glycerin tạo sản phẩm không tan trong dầu.
Trong thực tế người ta thường dùng cả dầu bán khô và dầu khô. Các gốc R

này còn có các nối đôi có khả năng kết hợp với nhau bằng những cầu nối Oxy
-O- (trong quá trình đóng rắn) làm cho Polymer có cấu tạo mạng lưới rất thích
hợp để làm sơn:
– Nhựa Alkyd biến tính bằng dầu thực vật có thể pha thêm một ít nhựa thông
(hàm lượng nhựa thông không nên vượt quá 10%) để giảm độ nhớt nhưng
làm cho màng sơn dòn.
– Tính chất của nhựa Alkyd biến tính bằng dầu thực vật phụ thuộc chủ yếu
vào các yếu tố: lượng dầu, độ không no của dầu.
+ Hàm lượng nhựa trong dầu được đánh giá bằng % trọng lượng dầu (hay
Acid béo) trong nhựa. Nó thường dao động trong khoảng 30 – 70%. Căn cứ
vào hàm lượng dầu trong nhựa Alkyd biến tính có thể phân làm 4 loại nhựa:
Lọai nhựa
hàm lượng dầu (%)
béo
> 60%
béo trung bình
45 – 59%

Cold Head Present!


Sơn và ứng dụng [Document title]

gầy
35 – 44%
rất gầy
< 35%
Hàm lượng dầu (độ béo) càng cao thì dung dịch nhựa càng ít nhớt, khả năng
hoà tan vào dung môi cacbuahydro mạch thẳng càng dể dàng, sơn càng dể
ngấm bột màu và có khả năng dùng chổi quét để gia công, màng sơn co giản

tốt, bền với thời tiết nhưng kém rắn, ít bám dính, kém bền với dung môi dầu
nhờn và chậm khô.
+ độ không no (độ khô) của dầu:
Dầu càng khô thì màng sơn càng khô nhanh nhưng nó làm dung dịch nhựa có
độ nhớt cao, dể bị keo hoá, màng sơn chóng bị lão hoá. Do đó thường dùng
kết hợp dầu khô và bán khô để màng sơn chậm lão hoá và có tác dụng hoá
dẻo.
Nhựa Alkyd biến tính bằng dầu thực vật có độ bóng cao, cứng, bền với nước,
ánh sáng và thời tiết, bám dính tốt với kim loại và tương đối co dãn. Ngoài ra
nó còn có khả năng phối hợp với nhiều loại nhựa khác nên phạm vi sử dụng
khá rộng.

Nhựa epoxy
Nhựa epoxy là sản phẩm đa tụ từ hợp chất có chứa nhóm epoxy hay
Từ hợp chất có khả năng tạo thành nhóm epoxy.

Cold Head Present!


Sơn và ứng dụng [Document title]

– Có 3 loại nhựa epoxy phổ biến:
+ Nhựa epoxy đi từ epiclohyđrin và điphenylolpropan (bic phenol- A), (epoxy
đian).
Dưới tác dụng của kiềm dicloridrin chuyển thành diepoxy
Các nhóm epoxy lại tiếp tục tác dụng với điphenylolpropan tạo nhựa epoxy.
o Các phản ứng phụ:
o Thuỷ phân epiclohiđrin tạo glycerin (do kiềm dư).
+ Thuỷ phân nhóm epoxy cuối mạch tạo nhóm hiđroxyl.
+ Trùng hợp mhóm epoxy tạo ra cấu trúc không gian (phản ứng trùng hợp còn

có thể xảy ra giữa nhóm epoxy và nhóm OH.
+ Nhựa epoxy đi từ PF và epiclohyđrin (polyepoxy).
+ Nhựa epoxy đi từ sản phẩm epoxy hoá các hợp chất không no.
Phản ứng epoxy hoá tiến hành ở nhiệt độ 25 – 600C trong dung môi hữu cơ
(benzen, toluen, clorofrom).
+ Đầu tiên cho peroxit hiđro tác dụng với acid hữu cơ (xúc tác là acid) tạo
peraxit:
+ Cho peroxit tác dụng với hợp chất không no tạo nhóm epoxy.
+ Phản ứng phụ đáng chú ý là phản ứng mở vòng.Đóng rắn nhựa epoxy
Nhựa epoxy là nhựa nhiệt dẻo nên không thể chuyển sang trạng thái nóng
chảy, không hoà tan. Do đó muốn cho nhựa có tính chất cơ lý tốt ta phải thêm
vào các chất đóng rắn. Thường dùng 3 loại chất đóng rắn: Chất đóng rắn loại
amin, chất đóng rắn loại axit và các chất đóng rắn khác.
Đóng rắn bằng amin và poliamid (đóng rắn nguội)
Đóng rắn bằng amin mạch thẳng: ví dụ hexametylen điamin NH2- (CH2)6NH2.
– Quá trình đóng rắn xãy ra rất nhanh ngay ở nhiệt độ thường và tỏa nhiệt .
Thời gian đóng rắn 1-2 giờ. Nếu pha thêm một ít dung môi loại ceton thì thời
gian sử dụng lâu hơn (24 – 48) giờ.
– Lượng amin cho vào phải tính toán chính xác sao cho một nguyên tử hiđrô
hoạt động của nhóm amin tương ứng với một nhóm epoxy vì nếu dư amin thì
các nhóm epoxy sẽ kết hợp với các amin và hạn chế khả năng tạo thành cấu
trúc không gian (tức là các nguyên tử hiđrô hoạt động trong một phân tử amin
không phản ứng hết). Còn nếu thiếu amin thì cấu tạo mạng lưới thưa thớt,
kém chặt chẽ.
– Do các amin thấp phân tử độc (bay hơi) ăn mòn kim loại. Để khắc phục

Cold Head Present!


Sơn và ứng dụng [Document title]


người ta thường dùng loại ađúc là sản phẩm ngưng tụ giữa nhựa epoxy và
amin.
Ví dụ: hexametylen diamin
Khi dùng loại này (còn gọi là amin biến tính) thì phản ứng xãy ra vừa phải, ít
toả nhiệt và lượng chất đóng rắn ít ảnh hưởng đến phẩm chất sản phẩm (vì
trọng lượng phân tử lớn nên ít sai số khi chọn tỷ lệ và do trọng lượng phân tử
lớn nên ít ảnh hưởng đến tính chất cơ lý của nhựa).
* Chất đóng rắn là amin thơm (ví dụ : phenylen đi amin).
Quá trình đóng rắn xãy ra chậm hơn và chỉ xãy ra ở nhiệt độ cao, màng sơn
chịu nhiệt, bền cơ học , cách điện tốt hơn so với màng sơn đóng rắn bằng
amin mạch thẳng ở nhiệt độ thường.
* Chất đóng rắn là nhựa polyamid phân tử thấp (ví dụ sản phẩm đa tụ của
amin thơm hoặc thẳng với đimer, trimer của axit béo dầu khô (- NH- CO-).
– Có thể đóng rắn ở nhiệt độ thường hoặc nhiệt độ cao. Lượng polyamid thêm
vào từ 40 – 100% lượng nhựa epoxy. Hàm lượng này có ảnh hưởng đến tác
nhân đóng rắn và tính chất của màng sơn. Nhựa polyamid làm cho màng sơn
co dãn, bền va đập, nhựa epoxy làm màng sơn cứng, rắn, bám dính tốt.
Đóng rắn bằng axit.
Thường dùng axit lưỡng chức để đóng rắn. Quá trình này xãy ra như sau: đầu
tiên điaxit tác dụng với nhóm epoxy. Sau đó điaxit sẽ phản ứng với các nhóm
hyđrôxyl trong mạch epoxy và các nhóm hiđrôxyl mới tạo thành tạo một số
cầu nối và giải phóng nước.
Phản ứng xãy ra ở 2000C. Giai đoạn đầu nhanh hơn giai đoạn sau và có
khuyết điểm là tích nước. Để khắc phục ta dùng anhiđric của axit.
(Phản ứng này xãy ra do anhiđric hoặc axit không tham gia phản ứng làm xúc
tác)
– Đóng rắn anhiđric cũng xãy ra ở nhiệt độ ( 2000C. Trong cả hai trường hợp
để xãy ra quá trình đóng rắn nhanh hơn người ta dùng xúc tác 1 – 3% amin
bậc 3. Thường dùng 0,6 -0,8 mol anhydric cho một nhóm epoxy. Khi đó nhiệt

độ đóng rắn còn 1200C
Các loại chất đóng rắn khác:
Ngoài hai loại chất đóng rắn phổ biến là amin và axit người ta còn dùng một
số chất sau:
– Nhựa PF hàm lượng 50 -70% lượng epoxy (nhựa PF ở dạng dung dịch 10%
trong butanol). Phản ứng đóng rắn ở 1750C (phản ứng đóng rắn do nhóm

Cold Head Present!


Sơn và ứng dụng [Document title]

epoxy + hiđrôxyl của phenol).
— Nhựa UF, melamin formandehyd. đóng rắn ở 150 -2000C.

Sơn dầu
Trước nay khi nói đến sơn truyền thống, người thường chỉ liên tưởng đến
nhựa cây sơn ta; một loại cây được trồng nhiều ở phú thọ để khai thác nhựa
làm sơn. Trên thực tế sơn truyền thống không chỉ cấu thành từ nhựa sơn, mà
còn từ nhiều cấu tử khác nữa. Thông thường nhất có hai loại sơn: sơn nhựa
và sơn dầu. Đây là tên gọi tắt của sơn truyền thống gồm các thành phần chính
là nhựa sơn ta pha với nhựa thông (đúng hơn là tùng hương, colophan) hoặc
pha với dầu trẩu. Ngoài ra sơn còn được pha chế bởi cả 3 chất trên, và với
nhiều chất khác. Đôi khi các chất khác nhự sơn ấy lại chiếm tới 30% nguyên
liệu. Do đó, tính chất của sơn phụ thuộc rất nhiều vào sự phối chế các thành
phần.Các loại sơn truyền thống
Sơn là chất tạo màng trên nền chọn sẵn; ngoài ra còn có bột màu (không kể

Cold Head Present!



Sơn và ứng dụng [Document title]

dung môi). Đối với sơn ta, chất tạo màng là nhựa cây sơn, nhựa thông, dầu
trẩu… Căn cứ vào nguồn vật liệu, người ta phân loại sơn có nguồn gốc như
sau:
– Sơn dầu thuần túy: chỉ có dầu thảo mộc, không có thành phần nhựa, loại
này ít dùng.
– Sơn dầu có nhựa: có cả dầu lẩn nhựa thiên nhiên (như sơn dầu tùng
hương).
– Sơn ta: làm từ nhựa sơn trồng ở nước ta, đôi khi biến tính để dùng phổ
biến.
Khi nghiên cứu về bản chất sơn truyền thống, chúng ta cần quan tâm tìm hiểu
sơn dầu thuần túy để biết tính chất của một số loại sơn dầu như dầu trẩu, dầu
ve, dầu đều…là các cấu tử quan trọng của sơn truyền thống; quan tâm sơn
dầu-nhựa như sơn dầu tùng hương để biết tính chất tùng hương-cũng là một
cấu tử sơn truyền thống, và cuối cùng quan tâm đến chính nhựa sơn ta.
Sơn dầu thuần túy
Dầu thảo mộc: là nguyên liệu chính làm sơn dầu, trong thành phần chủ yếu có
axit béo và chất không béo (chất không béo chỉ chiếm 0.1-1.0% khối lượng).
Axit béo có 2 loại chính: no (các axit panmitic, stearic, arasionic…) và không
no là chất lỏng.
Khi chưng cất các axit bị biến đổi (khử nước, trùng hợp), đặc biệt là các axit
có phân tử lượng cao (C trên 10) bị phân hủy (phải chưng trong chân không
hoặc hơi nước). Tính chất hóa học của axit béo: loại no tương đối bền vững,
chúng chỉ tác dụng với kim loại tạo thành muối. Loại không no hoạt tính mạnh
với halogen, rodan, hydro. Như vậy, cần xử lý để giảm hoạt tính của dầu
trước thi công và sử dụng ngoài không khí nhằm tránh những phản ứng tiếp
theo của màng sơn.
Làm sơn cần loại dầu có khả năng khô (dầu khô) tức là mức độ không no của

phần tử khá cao, mà khả năng phản ảnh qua giá trị số lót. Dầu khô chứa
nhiều axit không no, có các chổ nối đôi, nối ba trong mạch; thuộc loại này có
dầu gia, dầu trẩu; chúng có trị số lót trên 130 đến 200, màng sơn khô nhanh
và bền.
Dầu trẩu: là dầu thảo mộc có rất nhiều ở nước ta. Trong sơn truyền thống, dầu
trẩu thường được dun nóng khi trộn với nhựa sơn, Dầu trẩu bị đông đặc khi ở
nhiệt độ cao. Khi dầu đông đặc rất khó pha trộn, khó thi công. Nhưng nếu
không đun thì các liên kết trong mạch phân tử không bị phá vỡ và chuyển hóa

Cold Head Present!


Sơn và ứng dụng [Document title]

thành các liên kết bền vững,khi đó sơn không bền ngoài khí hậu. Việc đun trẩu
có thể coi là quá trình trùng hợp dầu (tạo sơn).
Quá trình trùng hợp dầu
Mục đích trùng hợp là giảm các liên kết đôi trong phân tử nhằm giảm khả
năng phản ứng của sơn sau khi thi công (đảm bảo độ bền của màng sơn). Chỉ
có các axit béo không no mới trùng hợp được, loại no chỉ có tác dụng hóa
dẻo. Sau khi trùng hợp, các phân tử kết hợp thành đôi (lưỡng hợp). Trọng
lượng riêng, trọng lượng phân tử, độ nhớt tăng, trị số lót giảm, trị số axit tăng.
Nhiệt độ trùng hợp phụ thuộc vào quy trình lựa chọn. Cần có chất xúc tác,
chất ổn định (trong công nghệ sơn truyền thống không dùng các chất này).
Quy trình dầu khô:
Dầu phải khô sơn mới có tác dụng, đồng thời phải khô như thế nào màng sơn
mới có chất lượng cao. Đây là quá trình oxy hóa đồng thời có quá trình trùng
hợp của dầu với oxy. Trong quá trình này có những phản ứng hóa học phức
tạp tạo thành màng lưới ba chiều. Lượng polyme ba chiều thường chỉ chiếm
tối đa 80% và có vai trò tạo thành màng sơn vững chắc, còn các đơn hợp,

lưỡng hợp có tsc dụng làm dẻo màng sơn.
Sự lão hóa của màng sơn
Do quá trình trùng hợp xảy ra không hoàn toàn nên các liên kết đôi còn lại tiếp
tục tham gia phản ứng làm màng sơn kém bền: xuất hiện nhóm OH làm giảm
tính chịu nước, tạo các nhóm mang màu làm sơn đổi màu, nhóm COOH có
hoạt tính dễ sinh phản ứng. Muốn màng sơn ổn định về cơ bản là phải trùng
hợp kỹ để giảm các nối đôi còn lại.
Sơn dầu có nhựa-sơn tùng hương
Thành phần và tính chất của sơn tùng hương:
Tùng hương thông là cặn của quá trình chưng nhựa thông lấy dầu thông.
Trong nhựa thông sống có chừng 30% tùng hương, phần còn lại là dầu thông
và tạp chất. Tùng hương sạch có màu vàng sáng, nếu màu sẩm thì do có tạp
chất. Các chỉ số tính chất của tùng hương là nhiệt độ hóa mềm thm và chỉ số
axit tH. Nhiệt hóa mềm của tùng hương trong khoảng 50 đến 70oC, còn trị số
axit nằm trong khoảng 150-170. Cần nâng cao thm và giảm tH.
Trong tùng hương có 5 loại axit nhựa đồng phân có công thức chung là
C20H30O2 và có công thức cấu tạo gần giống nhau (cùng có khung của
pheantren); tên chung là: axit abietic, axit neoabietic, axit levopimatic, axit ido
dpimaric; trong đó chủ yếu abietic, ngoài axit trên còn 5-10% các hợp chất

Cold Head Present!


Sơn và ứng dụng [Document title]

khác.
Cần chú ý là trong phân tử luôn có nhóm COOH và liên kết đôi, là nền phản
ứng trùng ngưng và đa tụ…một số phản ứng cần chú ý:
¬ Tạo redinat kim loại nâng nhiệt độ nóng chảy và giảm chỉ số axit cho tùng
hương.

¬ Tạo este tùng hương làm giảm trị số axit là làm tăng độ cứng cho màng
sơn.
¬ Có thể bị oxy hóa tại liên kết đôi cách 1 làm màng bị biến màu.
Sơn dầu nhựa tùng hương có hai nhực điểm là trị số axit cao và nhiệt hóa
mềm thấp. Có thể giải quyết bằng hai con đường: redinat kim loại và este tùng
hương hoặc phối trộn với các tùng hương khác có trị số tốt hơn như tùng
hương tràm, phối hợp với các dầu thảo mộc như: cách kiến (shell-lac)…
Đặc điểm sơn dầu tùng hương: khác với sơn dầu đơn thuần sơn dầu tùng
hương có cả dầu và nhựa. Nhựa kém bền nên chất lượng dầu có ý nghĩa
quan trọng và số lượng trong sơn cũng nhiều.
Căn cứ vào hàm lượng dầu mà phân loại sơn thành: gầy trung bình béo loại
gầy có hàm lượng dầu dưới 30% và hệ số béo tỷ lệ dầu trên nhựa, K=0.5>1.25% loại trung bình có K=1.25-2%; loại béo K=2-3>% sơn gầy chống khô
màng sơn đanh, bóng, rắn chắt, có thể mài được nhưng kém co giản không
bền trong không khí nên chỉ dùng trong nhà. Loại trung bình cũng có thể mài
được có độ bền khí hậu nhất định loại béo có màng sơn co giản được bền
trong không khí song ít rắn, khó mài, chậm khô. Trong sơn ta, vai trò của dầu
cũng tương tự nhưng số lượng ít hơn Nhựa cây sơn ta
Sơn sống là tên thường gọi của nhựa sơn mới khai thác và chưa được chế
biến. Bề ngoài là chất lỏng nhớt, màu trắng sửa, có tỷ trọng trên 1.1, để lâu bị
phân tầng. Nhựa sơn để lộ ngoài không khí bị oxy hóa màu đen nâu và bóng,
màng này bền cơ học (màng mỏng quét lên mây tre có thể uốn cong), bền mối
mọt sức chịu nhiệt đến 4000C; có thể chống ẩm cách điện, độ bám dím nền
tốt. Màng sơn không ngấm nước, chịu ẩm tốt. Màng sơn đanh cứng nhưng co
dãn (uốn được); về độ bền axit: chịu được axit HCl với mọi nồng độ, H2SO4
nồng độ lên đến 80%, HNO3 tới 20% chịu dung dịch muối, dầu ăn mòn dung
môi hữu cơ (ở nhiệt độ thường), chịu được tác động của nước biển. Có một
loại cây sơn, tương ứng có nhựa với thành phần hơi khác nhau. Tại Việt Nam:
– Malanorhea laccifera: miền nam cây cao 15-25 m.
– Rhus Succedanea: miền bắc cây cao 3-5 m.


Cold Head Present!


Sơn và ứng dụng [Document title]

Ngoài ra Trung Quốc, Nhật Bản, Campuchia…Cũng có cây sơn. Sơn của Việt
Nam thuộc loại tốt, được các nước khác ưa chuộng.
Thành phần hóa học của nhựa sơn:
Theo nhiều tài liệu, các thành phần chính gồm:
¬

Laccazo: là men sơn; chất có màu trắng vô định hình có tác dụng oxy hóa

sơn tạo thành màng sơn màu đen; không tan trong cồn mà tan trong nước;
chiếm khoảng 10% làm chất xúc tác cho quá trình rắn của màng sơn. Nếu
thiếu nó thì màng sơn không khô được laccol không bị oxy hóa mạnh. Làm
chậm tác dụng oxy hóa của laccazo có thể bằng axit nitric, axit cyanic,
sunphuahydro…ngoài ra sơn laccazo còn có trong khoai tây, củ cải đường,
quả táo, bắp cải và nhiều loại nắm.
¬ Laccol: dẫn xuất của ốc-to diphenol tan trong ete cồn mạnh nhưng không
tan trong nước; chiếm khoãng 60-70% khối lượng, ở dạng nhủ tương, trong
không khí chịu tác đọng của oxy, nước và laccazo đóng rắn, tạo thành màn
trong và bóng.Trong phân tử có các COOH và etylen dạng liên kết đôi –CH2CH=CH-CH=CH-CH2-. Công thức nhựa sơn có thể là C2CH3O hoặc
C14H18O2.
Tính chất của laccol: chất lỏng nhờn, màu hơi vàng, tỷ trọng nhỏ hơn 1, rất
độc. Không tan trong nước nhưng tan trong nhiều dung môi như cồn mạnh,
ete, clorofooc, benzen…
Laccol để ra không khí bị oxy hóa và hóa đỏ đặc biệt khi có kiềm thì quá trình
oxy hóa rất nhanh
Ngoài ra còn có nước và các hợp chất khác, chiếm khoảng 20-30%. Như vậy,

bản thân nhựa sơn cũng là chất tạo màng, cũng có các liên kết đôi trong mạch
nên cũng có thể tác động chậm trong màng sơn, cần sử lý như các chất tạo
màng dầu, nhựa khác. Nhưng để có được những tính năng ưu việt hơn (bóng,
mềm, trong, cứng) thì cần pha với một số chất tạo màng khác như dầu trẩu,
tùng hương…Tính chất của sơn truyền thống do vậy cũng được cấu thành từ
những đặc tính của thành phần.
Như vậy, đặc điểm đầu tiên của sơn truyền thống là tập hợp các chất tạo
màng thiên nhiên (nguồn gốc thảo mộc). Mỗi chất cấu thành chính là một loại
sơn. Quá trình hình thành sơn nhất thiết phải là quá trình trùng hợp các liên
kết không no trong mạch phân tử. Quá trình này càng hình thành bao nhiêu thì
độ bền khí hậu của sơn càng cao bấy nhiêu. Tính chất của sơn (độ bền hóa,

Cold Head Present!


Sơn và ứng dụng [Document title]

bền cơ học, độ bóng, độ cứng…) phụ thuộc phần nhiều vào các cấu tử. Đây là
một phần bản chất của sơn truyền thống.

Bản chất của quá trình chế biến và thi công sơn truyền thống
Có gần chục loại sơn truyền thống khác nhau, nhưng chủ yếu cơ 3 loại chính:
sơn cách dán, sơn nhựa, sơn dầu (hoặc hỗn hợp là sơn nhựa dầu). Có một
vài quy trình đang phổ biến nhất Việt Nam. Quy trình có hai công đoạn:
– Ngả sơn (đánh sơn chính): sản phẩm là sơn cánh dán hoặc sơn then màu
đen nấu theo quy trình riêng; thời gian kéo dài theo cách chế thủ công thường
là một ngày một đêm
– Chế sơn quang (dầu trẩu, nhựa thông): đầu vào là sơn cánh dán, sản phẩm
là sơn quang (có thể là sơn quang màu nếu pha màu) thời gian ngắn hơn
công đoạn trước.

Trong công đoạn đầu tiên, nhựa sơn được gia nhiệt bằng ma sát (tại Trung
Quốc, thời cổ đại người ta còn khuấy sơn ngoài nắng để tăng nhiệt độ). Trong
công đoạn này có thể nhựa sơn bớt mất nước, xảy ra phản ứng làm giảm liên
kết kép trong mạch phân tử. Sơn đánh vừa độ thì màng mỏng, khô nhanh,
bóng, nhựa ít nhớt, dể thi công. Nếu đánh quá lâu thì sơn bị “xoắn” tức là vón
và quoánh lại, nếu đánh chưa tới sơn sẽ kém bền, ít bóng.
Công đoạn thứ hai, người ta đánh sơn với dầu trẩu, nhựa thông được gia
nhiệt trước khi trộn với nhựa sơn. Trong cách thức truyền thống thì dầu trẩu

Cold Head Present!


Sơn và ứng dụng [Document title]

được đun nóng một cách bình thường (một chặng) tới “một kim, hai kim…”,
còn tùng hương được đun chảy với dầu hỏa mà không có các công đoạn
chuyển thành redinat hay este như trong chế biến sơn dầu tùng hương (một
kim hai kim là thử theo cách truyền thống). Như vậy có thể thấy.
Quá trình có dầu trẩu thực chất là trùng hợp, dầu khi bị đun đặc dần thành các
loại “một kim hai kim…” nếu dầu đặc thì khó đánh với sơn và sơn cũng
quoánh hơn. Nhưng nếu chỉ dùng dầu “một kim” theo cách truyền thống thì
mất độ trùng hợp sẻ thấp. Có thể ứng dụng cách trùng hợp dầu trẩu trong sản
xuất sơn dầu để giảm độ nhớt. Vấn đề đặt ra là có thể áp dụng công đoạn làm
sạch dầu như trong sơn công nghiệp được không? có thể áp dụng các trùng
hợp dầu trong công nghiệp được không?
Quá trình nấu nhựa thông truyền thống chưa đạt biến tính nên chưa cải thiện
được tính chất, chưa nâng cao tính bền của màng sơn (vì lượng tùng hương
có khi cũng chiếm một tỷ lệ khá lớn trong sơn, nhất là hàng sơn mà). Đây có
thể là một hướng cải thiện tính chất sơn.
Khi thi công, sơn cần có nhiệt độ thích hợp và độ ẩm cao đủ để men laccazo

tác động hóa rắn với laccol. Đôi khi các điều kiện như vậy khó đạt được, nhất
là khi thi công sơn cả một công trình lớn. Vấn đề đặt ra là để chủ động có thể
phải cần đến các men sơn được chiết xuất từ một sơ củ, rau có laccazo.
Ngoài ra có thể dùng một số chất làm khô nhanh như trong sơn dầu thảo mộc
được không.
Rõ ràng là còn có những khả năng hoàn chỉnh công nghệ sơn truyền thống.
Trong khuôn khổ nghiên cứu gần đây đả thử nghiệm chọn cách nâng trùng
hợp của dầu trẩu bằng chế độ lặp nhiệt để chống đông quoánh trẩu khi chế
sơn quang. Bằng cách đó có thể tăng độ bền khí hậu của sơn tăng được
lượng trẩu trong thành phần, tạo độ bóng tốt hơn.

Cold Head Present!