Công nghệ sơn tàu thuyền

Do đó, các loại sơn được cung cấp phải đủ'chắc chắn' để có thể thi công chúng trong các điều kiện bất lợi, ví dụ như với bề mặt thô sơ nhất.. Nhiều công thức trong này hoặc các công thức

đó, ở đây, chúng tôi đề cập đến các cơ chế khác nhau trong công nghệ sơn bảo vệ vỏtàu Ngoài các vấn đề về ăn mòn, đáy tàu còn bị bám cặn bởi các sinh vật biển làm tăng lựccản của tàu, do đó làm tăng mức tiêu thụ nhiên liệu.

Gitlitz [1] trích dẫn một ví dụ về ảnh hưởng kinh tế của việc tắc nghẽn hàng hải Giả sửmột tàu VLCC (siêu tàu chở dầu/tàu chở hàng rất lớn) di chuyển với tốc độ 15 hảilý/giờ Tốc độ tiêu thụ nhiên liệu khoảng 170 tấn/ngày Giả sử rằng con tàu đi biển 300 ngàytrong năm, chi phí nhiên liệu sẽ tiêu tốn trên 4 triệu $ (theo giá năm 1981 là 80$/tấn) Ôngcho rằng để duy trì tốc độ vận hành tối ưu có thể làm tăng lượng nhiên liệu cần thiết lên tới30%, tức là hơn 1 triệu $/năm Các kết luận do Gitlitz đưa ra vẫn còn phù hợp cho đến tậnngày nay, trong trường hợp tàu chở container nhanh hơn có lẽ còn lớn hơn rất nhiều - mặc

dù chi phí dầu nhiên liệu luôn dao động và tại thời điểm viết bài, giá dầu nhiên liệu nặng làkhoảng 65£/ tấn Nếu không có chất chống bám bẩn hiệu quả, lượng cặn bẩn tích tụ có thểlên đến 10 lb/ft2 (50 kg/m2) trong 6 tháng Bám bẩn làm phá vỡ lớp phủ bảo vệ, thúc đẩyquá trình ăn mòn Mục đích của chủ tàu là tránh việc cập cảng khô thường xuyên và tốnkém Do đó, họ rất quan tâm đến các sản phẩm sơn chống ăn mòn và chống bám bẩn Khicác nước khối Đông Âu tan rã, nhiều quốc gia không thể mua sơn hàng hải trên thị trườngthương mại tự do trên thế giới Nhiều tàu buôn và tàu cá của Nga do thiếu bảo dưỡng đã bị

rỉ sét đến mức không thể tiếp tục đi biển

Trên các bề mặt của con tàu, chỉ phần thân tàu bị ngâm nước mới bị bám bẩn Điềuquan trọng là phải xác định và phân loại các loại bề mặt khác nhau, mỗi loại yêu cầu mộtloại sơn khác nhau Chúng tôi đã đề cập đến các loại sơn chống ăn mòn /chống bám bẩnđược sử dụng cho đáy tàu Khu vực giữa đường tải nhẹ (đường nước khi tàu không tải) vàđường tải sâu (đường nước khi tàu chở đầy hàng) được gọi là đáy khởi động

Khu vực này đôi khi nằm dưới mực nước và đôi khi tiếp xúc với khí quyển biển Ngoài

ra, khu vực này có thể bị hư hại mặc dù đã sử dụng các tấm chắn, ví dụ như mài mòn do tiếpxúc với cầu cảng hoặc với các tàu khác như tàu kéo Phía trên boottopping là mặt trên vàcấu trúc thượng tầng Ngoài sơn cho các vị trí còn có các loại sơn đặc biệt cho boong, nộithất, động cơ, v.v Trong các tàu hải quân, sơn hút khí được thiết kế để ngăn cháy lan, nhưngvẫn còn nghi ngờ về hiệu quả của chúng sau khi bị lão hóa hoặc sơn lại Tuy nhiên, chúng

có thể hữu ích trong việc giảm sự lây lan của các đám cháy nhỏ

Việc sơn tàu có thể được xem xét theo hai bối cảnh: sơn trong khi đóng tàu và sơn lạitrong quá trình bảo dưỡng Những khó khăn khi sơn tàu trong quá trình bảo dưỡng phát sinh

do hạn chế về yêu cầu về điều kiện gia công sơn Do đó, các loại sơn được cung cấp phải đủ'chắc chắn' để có thể thi công chúng trong các điều kiện bất lợi, ví dụ như với bề mặt thô

sơ nhất Một số khu vực nhất định như mặt trên và cấu trúc trên tầng, có thể được sơn lạitrong khoảng thời gian khá thường xuyên, thậm chí là khi tàu đang ở trên biển

Các công thức sơn được đưa ra trong Phần 13.5 đại diện cho công nghệ sơn chủ yếutrong những năm 1980 Nhiều công thức trong này hoặc các công thức tương tự có nguồngốc từ chúng vẫn được sử dụng cho đến ngày nay, ngoại trừ trong một số lĩnh vực nhất địnhnhư sơn chống bám bẩn, loại cần nghiên cứu và cải tiến để phát triển các loại sơn mới hiệuquả và thân thiện với môi trường hơn

Trong chương này, chúng ta sẽ xem xét ngắn gọn các yêu cầu chính đối với các loạisơn trong lĩnh vực hàng hải Tuy nhiên, trước tiên chúng ta sẽ xem xét một cách đơn giản cơchế ăn mòn của thép và các phương pháp loại bỏ hoặc làm chậm quá trình ăn mòn

ion hydroxyl Quá trình này được thể hiện dưới dạng biểu đồ trong Hình 13.1 Các quy trìnhđiện cực riêng lẻ như sau:

Tại cực dương: sự hình thành các ion dương do mất các điện tử,

4Fe -> 4Fe+++ 8e (13.2)

và ở cực âm: sự hình thành các ion hydroxyl,

4H2O + 2O2 + 8e -> 8OH- (13.3)

Do đó, sản phẩm ban đầu của quá trình oxy hóa là hydroxit sắt,

4Fe++ + 8OH- -> 4Fe(OH)3 (13.4)Trong điều kiện oxy dư, hydroxit sắt bị oxy hóa thành oxit sắt ngậm nước, một loại oxitmàu đỏ gọi là gỉ

Các vùng anốt và catốt trên bề mặt kim loại phát sinh từ sự không đồng nhất trên bềmặt Điều này có thể là do một số yếu tố bao gồm phần tiếp xúc giữa các hạt, ứng suất vàcác lỗi vi mô gây ra gradient nồng độ cục bộ của chất điện phân hoặc oxy trong dung dịch

mà ở đây là nước biển Bất kỳ lí do gì làm phát sinh sự khác biệt tiềm tàng giữa các khu vựcliền kề trên bề mặt đều có thể gây ra quá trình điện hóa

Khi đóng các tàu mới, người ta phải xử lý bề mặt thép vì trên bề mặt của nó có một lớpoxit có độ dày lên đến 60 µm được hình thành khi thép được sản xuất Thép được cán nóngđến độ dày yêu cầu trong khoảng nhiệt độ 800-900°C Quá trình oxy hóa thép xảy ra trongquá trình làm nguội Lớp oxit này được gọi là 'millscale' Millscale có thể gây ăn mòn vì có

sự chênh lệch điện thế khá lớn giữa lớp millscale và thép trần (khoảng 300 mV) khi thépngâm trong các chất điện phân như nước biển Lớp millscale là cực âm và cực dương chính

là thép Do đó, nếu một vết nứt hoặc khe nứt kéo dài từ lớp millscale đến thép, một pin điệnhóa được hình thành và quá trình ăn mòn bắt đầu Gỉ được hình thành ở vùng lân cận củacực dương tiếp xúc với nước muối, nhưng không nằm trên vị trí của cực dương Do đó, cựcdương bị hòa tan từ từ và xảy ra hiện tượng rỗ Tại cực âm thì không trải qua quá trình hòatan như vậy Ngày nay, tất cả lớp millscale hiện đã được làm sạch bằng phương pháp thổi,

và thép được 'sơn lót tại xưởng' trước khi đem đi đóng tàu Tuy nhiên, quá trình ăn mòn vẫn

có thể xảy ra

Hình 13.1 - Quá trình ăn mòn.

Vậy làm thế nào để làm giảm hoặc loại bỏ sự ăn mòn? Có hai cách tiếp cận:

• Loại bỏ hoặc ức chế quá trình điện phân

• Loại trừ nước hoặc oxy khỏi vị trí có khả năng bị ăn mòn

Quá trình catốt đòi hỏi sự có mặt của nước và oxy ở bề mặt kim loại, do đó có thể thấyrằng hai yếu tố được chỉ ra ở trên có mối quan hệ với nhau Trong thực tế, rất khó để ngăncản oxy và nước đến bề mặt kim loại vì hầu hết các chất kết dính sơn có khả năng thấm khácao với các tác nhân này Cũng có các vật liệu có tính thấm nước và oxy thấp, chẳng hạnnhư sáp, vì bản chất kết tinh của chúng Tương tự, các polyme kết tinh thể hiện tính thấmthấp,

nhưng chúng khó tạo thành màng khô trong không khí Nói chung, các loại sơn hàng hảithông thường không bảo vệ catốt Ở bề mặt anốt, để xảy ra sự ăn mòn, các ion sắt cần phải

đi vào chất điện phân Điều này có thể được ngăn chặn bằng cách sử dụng hai loại sơn Loạiđầu tiên sử dụng kẽm kim loại có nồng độ rất cao, như vậy sẽ diễn ra quá trình tiếp xúc giữacác hạt kẽm và bề mặt sắt Trong trường hợp này, vì kẽm có độ âm điện mạnh hơn sắt nêngiữa hai kim loại tồn tại một cặp điện cực, sắt là cực âm và kẽm là cực dương Kết quả thực

là ngăn chặn sự hòa tan của các ion sắt, thay vào đó là sự ăn mòn của kẽm Loại thứ hai cóthể triệt tiêu cực âm bằng cách sử dụng sơn có chứa các sắc tố ức chế như chì đỏ, chì trắng

hoặc oxit kẽm Các chất màu này được sử dụng cùng với chất kết dính dựa trên quá trìnhlàm khô các loại dầu trải qua quá trình tự nhiễm Ngoài sự hình thành các màng liên kếtchéo, một số chất béo trung tính trong dầu sấy còn xảy ra cùng với sự hình thành các sảnphẩm oxy hóa như axit azelatic Các axit này phản ứng với sắc tố để tạo thành xà phòng chìhoặc kẽm tùy trường hợp Xà phòng phản ứng với màng ôxít bề mặt trên kim loại và ngănchặn sự xâm nhập của nước cần thiết cho sự hình thành gỉ Nhóm chất màu thứ hai hoạtđộng theo cách tương tự là những chất thể hiện khả năng hòa tan trong nước hạn chế Chúngbao gồm cromat của kẽm, bari, stronti và chì Trong những trường hợp này, màng oxit đượcbảo vệ bằng cách tạo thành phức oxit sắt/crom.

Gần đây, có nhiều lo ngại về tính độc hại của các chất này, và các nghiên cứu đang đượctiến hành để loại bỏ các chất màu chì và cromat khỏi tất cả các loại sơn

Có hai cách khác để ngăn chặn quá trình điện phân gây ra sự ăn mòn đã được sử dụngtrên tàu:

• Sử dụng 'các cực dương nhân tạo', trong đó các cực dương được chế tạo trên thân tàu,

sử dụng các hợp kim có độ âm điện lớn hơn với thép của thân tàu Các cực dương nàykhông sơn và mục đích của chúng là chịu ăn mòn thay cho thép, được thay thế khi cần thiết

• Sử dụng một dòng điện bên ngoài được tính toán trước truyền vào thân tàu để ngănchặn sự hòa tan của các ion sắt Đây được gọi là 'phương pháp bảo vệ bằng dòng điệnngoài'

Tuy nhiên, cả hai phương pháp vẫn cần sơn thân tàu vì những lý do rõ ràng đã trình bàytrên

Những điều nói trên là sự đơn giản hóa tối đa các quá trình liên quan đến sự ăn mòn củathép khi ngâm trong nước biển tự nhiên Tuy nhiên, có rất nhiều lí do ảnh hưởng đến quátrình ăn mon của thép Ví dụ, vi khuẩn và các vi sinh vật khác có thể gây ra sự ăn mòn ngay

cả trong điều kiện yếm khí Lý do mà màng vi sinh vật có thể ảnh hưởng đến quá trình điệnhóa như ăn mòn là do nó có khả năng thay đổi tính chất hóa học của môi trường tại vị trí ănmòn Do đó, một màng sinh học có thể hoạt động như một rào cản vật lý đối với sự khuếchtán oxy qua màng và cũng hoạt động như một bộ lọc oxy trong quá trình hô hấp: nó cũng cóthể có ảnh hưởng đáng kể đến độ pH môi trường xung quanh Ảnh hưởng của màng sinhhọc hình thành trên bề mặt kim loại trong nước biển tự nhiên được cho là nguyên nhân dẫn

đến sự khác biệt về tốc độ ăn mòn quan sát được giữa các tấm kim loại được thử nghiệmtrong nước biển tự nhiên và các tấm kim loại được thử nghiệm trong nước biển nhân tạođược sử dụng trong phòng thí nghiệm Ở đây, chung tôi không thể đề cập sâu đến vẫn đềnày trong phạm vi bài viết được Độc giả muốn tìm hiểu sâu hơn có thể tìm hiểu qua bài báocủa Dexter về vai trò của vi sinh vật trong quá trình ăn mòn biển [2].

bị loại bỏ do thời tiết sau khoảng hơn một năm Tấm thép tiếp xúc với môi trường xungquanh và cho phép bị gỉ Sự rỉ sét cho phép tách lớp millscale ra bằng cách cạo và chà bằngbàn chải kẽm Sau Thế chiến 2, với sự phát triển của tàu hàn, thời gian đóng tàu được rútngắn đã không cho phép chờ millscale bị phong hóa Gần đây, một số phương pháp khác đãđược sử dụng, như tẩy axit, làm sạch bằng ngọn lửa, và đánh bóng bằng cát Phương phápphun cát là phương pháp chuẩn bị bề mặt được sử dụng phổ biến nhất hiện nay

Phương pháp phun cát có hai phương pháp phun chính được sử dụng phổ biến là: làmsạch bằng phương pháp phun ly tâm hoặc phương pháp vòi phun Trước đây, bi thép hoặccát được sử dụng là chất mài mòn và được thu hồi sau quá trình làm sạch millscale Chấtmài mòn thường thô hơn so với bụi được tạo ra trong quá trình này, và nó có khả năng đượctách bằng thiết bị tách xyclon Các chất mài mòn có thể được tái sử dụng nhiều lần Phươngpháp ly tâm này sử dụng một tuabin ly tâm để phun các hạt mài mòn với vận tốc cao trên bềmặt theo hướng xác định trước Phương pháp vòi phun sử dụng khí nén để chiếu chất màimòn lên bề mặt Phương pháp này linh hoạt hơn, vì nó có thể được sử dụng tại chỗ trên cáckết cấu được tạo hình sẵn, trên các mối hàn, v.v., nhưng có nhược điểm là tạo ra bụi Mộtphương pháp khác được cải tiến cho phép loại bỏ chất mài mòn và bụi bằng cách sử dụnghút chân không xung quanh vòi phun, ví dụ như phương pháp Vacublast Tuy nhiên, phương

pháp này chậm hơn nhiều và chỉ được sử dụng trên các khu vực nhỏ Sau khi làm sạch bằngphương pháp phun, phải tiến hành sơn lót càng sớm càng tốt để ngăn chặn sự rỉ sét của bềmặt thép su khi làm sạch

13.4 Sơn lót

Sơn lót được phun ngay sau khi làm sạch bề mặt thép Chúng phải khô nhanh chóng(trong vòng vài phút sau khi thi công) để có thể xử lý thép mà không làm hỏng lớp phủ Lớpsơn lót không được ảnh hưởng đến quá trình chế tạo tiếp theo Ví dụ như cản trở quá trìnhhàn và tạo ra một bề mặt thích hợp cho qua trình sơn tiếp theo

Bốn loại sơn lót đang được sử dụng phổ biến:

• Keo phenolic/polyvinyl butyral (PVB) một và hai thành phần, đóng rắn bằng axit;

• Keo epoxy đóng rắn nguội hai thành phần, có màu đỏ bởi oxit sắt đỏ (và chất ức chế nhưcromat);

• Keo epoxy đóng rắn nguội hai thành phần có chứa kẽm;

• Keo kẽm silicat một và hai thành phần

Sau khi sơn khoảng 8 giờ mới có thể sử dụng được trong thực tế Các epoxy thườngđược đóng rắn bằng polyamit chẳng hạn như Versamid 140 hoặc 115 Trong keo silicat kẽmhai thành phần, kẽm được trộn vào sơn tại thời điểm thi công Các công thức của các loạisơn lót này được Banfield mô tả [3] trong Bảng 13.1

Các loại phenolic/PVB được sử dụng rộng rãi và phổ biến với hầu hết các hệ sơn ngoạitrừ các trường hợp sử dụng dung môi mạnh Tiếp theo là đến keo epoxy hai thành phần Cảhai loại oxit sắt và kẽm đều có thể được sử dụng trên thực tế bất kỳ loại sơn nào Tuy nhiên,chúng có nhược điểm là có hai thành phần và đắt hơn các loại phenolic/PVB Các loại keokẽm silicat chủ yếu được sử dụng khi chúng được sơn với sơn kẽm silicat

Sơn có chứa kim loại kẽm có khả năng chống ăn mòn tốt nhất, nhưng chúng có một sốnhược điểm là phải sử dụng một trong các loại sơn lót tương thích khác Các sản phẩm ănmòn của kẽm tan trong nước, và chúng phải được loại bỏ trước khi được phủ một lớp sơnkhác Các sản phẩm này có thể xử lý bằng vòi phun nước áp lực cao Một vấn đề khác liênquan sơn có chứa kẽm là sự hình thành khói oxit kẽm khi hàn tấm phủ Việc hít phải hơikẽm có thể dẫn đến tình trạng được gọi là 'sốt hơi kẽm' Vấn đề này đã được đề cập trong

ngành công nghiệp mạ kẽm trong hơn một thế kỷ qua Tuy nhiên, chưa có báo cáo chínhthức về sự nguy hiểm của nó đối với sức khỏe lâu dài.

Bảng 13.1 - Thành phần của một số loại sơn lót Sơn lót phenolic / PVB một thành phần

Sơn lót epoxy hai thành phần

Sơn lót epoxy giàu kẽm hai thành phần

Kẽm (Zincoli 620 hoặc Durham Chemicals 'Ultrafine') 80,0

iso-Propanol 1,0

Lưu ý: Canxi oxit đóng vai trò làm chất hút ẩm trong dung môi Nếu không, hơi ẩm sẽ phản ứng với kẽm để tạo thành hydro trong bình chứa.

Sơn lót kẽm/ethyl silicat

13.5 Hệ sơn cho tàu biển

Việc bảo vệ thép tấm sau khi sản xuất đã được mô tả ngắn gọn ở trên Việc sơn tàu trong

và sau quá trình đóng tàu là một công nghệ rất phức tạp Các bề mặt khác nhau yêu cầu xử

lý khác nhau Mỗi bề mặt yêu cầu một hệ sơn riêng, vì không thể kết hợp tất cả các yêu cầucủa các bề mặt trong một hệ sơn Vì vậy, tất cả hệ sơn nào đều áp dụng nhiều lớp sơn đểtăng độ dày màng sơn nhằm giảm thiểu sự ăn mòn xảy ra Các hệ sơn điển hình cho sơn bềmặt và cấu trúc thượng tầng, sơn boong và đáy tàu biển thông dụng được tóm tắt trongBảng 13.2

Bảng 13.2 - Tổng hợp các loại sơn tàu biển thông dụng

Bề

Số lớp sơn

Chiều dày lớp sơn (µm)

Tổng chiều dày trung bình

Mặt Sơn lót Nhựa ankyd trung bình từ 2 50 ~ 220

Trong những năm gần đây, những thay đổi lớn đã diễn ra trong ngành công nghệ sơn đểđáp ứng nhu cầu phát triển của tàu siêu tốc Sự phát triển của tàu siêu nổi bắt nguồn từ việcđóng cửa kênh đào Suez vào năm 1967 do hậu quả của chiến tranh Trung Đông Các tàusiêu chở dầu được sử dụng cho việc vận chuyển dầu từ Trung Đông Tàu chở dầu đầu nhữngnăm 1950 có tổng trọng tải khoảng 30.000 tấn Tàu đổ bộ trung bình của những năm 1980

có tổng trọng tải là 300.000 tấn và hoạt động với số lượng thủy thủ đoàn ít hơn so với tàutiền nhiệm của nó Tức là cần ít thủy thủ đoàn hơn để tiến hành sơn bảo dưỡng tàu có tảitrọng lớn hơn nhiều Ảnh hưởng tổng thể của những thay đổi này đòi hỏi thời gian bảodưỡng tàu ngắn hơn và ít thường xuyên hơn ở ụ tàu Để đạt được điều này, phải sản xuấtcác loại sơn có độ bền cao hơn với ít lớp sơn phủ hơn nhưng vẫn mang lại hiệu quả cao

Do đó, một thế hệ sơn mới đã được phát triển cho phép tăng khoảng thời gian giữa cáclần sơn từ khoảng 9-12 tháng lên 24-30 tháng Đây chắc chắn không được coi là giới hạncủa công nghệ hiện đại, và một số nhà sản xuất sơn đang hướng tới việc kéo dài khoảng thờigian đó lên đến 5 năm

Những yêu cầu này đã được đáp ứng bằng cách phát triển các hệ sơn được coi như mộtlớp sơn dày, mỗi lớp khô dày ít nhất l00µm Các lớp sơn này được gia công phổ biến nhấtbằng phương pháp phun sơn Một súng phun sơn có khả năng phun từ 50 đến 80 lít/giờ,tương đương khoảng 150-400 m2/h tùy theo độ dày màng yêu cầu Để tránh chảy xệ trên bềmặt thẳng đứng, sơn phải thể hiện tính lưu biến không Newton, nghĩa là, chúng phải mỏng

để có thể chảy qua súng phun và nguyên tử hóa thành dạng khí, nhưng phải nhanh chóngphát triển cấu trúc ngay khi tạo màng lỏng Do đó họ có thể có một độ nhớt khoảng 5-10poise tại 10000s-1, và khoảng độ nhớt ~ 10-2 poise tại 100s-1 Độ nhớt này đạt được bằngcách sử dụng thixotropic hoặc chất tạo gel như đất sét montmorillonit, polyamit Hiệu suấtsơn cao hơn khi sử dụng keo hai thành phần Hiệu suất sơn phụ thuộc nhiều vào việc ngănchặn hoạt động điện phân bằng lớp màng chắn dày hơn là sử dụng chất ức chế, mặc dù cácloại sơn lót vẫn có các chất như vậy Độc tính của các chất ức chế (chì và cromat) đã đòi hỏi

một nỗ lực phối hợp giữa các nhà nghiên cứu để tìm ra chất thay thế cho chúng Người takhắc phục bằng cách tăng lượng dùng kẽm phốt phát trong công thức lên.

13.5.1 Sơn mặt trên và cấu trúc thượng tầng của tàu

Các loại sơn để sơn bề mặt và kết cấu thượng tầng có yêu cầu gióng như các loại sơnđược sử dụng trong sơn thương mại trên thị trường: yêu cầu sơn lót, sơn phủ và lớp sơnbóng khô ở nhiệt độ môi trường Trong nhiều năm, chúng dựa trên chất kết dính alkyd vànhựa thông Như vậy, lớp sơn lót sẽ sử dụng chất kết dính (ví dụ phenol biến tính trong dầu)với chất ức chế, thường là chì đỏ Lớp sơn trung gian sẽ được pha chế trên một loại nhựaalkyd từ dầu lanh có độ dài trung bình Lớp phủ trên cùng có thể dựa trên alkyd béo từ dầulanh hoặc alkyd vinyl-toluen hóa Sắc tố trong alkyd vinyl-toluen hóa sẽ giúp sơn có độ mờ

và các tính chất thẩm mỹ khác Alkyd được vinyl hóa khô nhanh, nhưng có nhược điểm làphải thực hiện hết sức cẩn thận, đặc biệt trong quá trình sơn lại, vì quá trình khô ban đầuxảy ra do bay hơi dung môi và nếu lớp sơn đầu tiên được sơn sau 12 giờ nhưng để trôi qua

16 giờ mới sơn tiếp có thể xảy ra hiện tượng bong tróc do sơn đã bị khô hoàn toàn, đặc biệtnếu nhiệt độ môi trường thấp Hiệu ứng này là do tốc độ liên kết chéo của loại chất kết dínhnày tương đối chậm

Các hệ sơn ngày này dựa trên nhiều loại chất kết dính bao gồm epoxy, polyuretan vàcao su clo hóa Cao su clo hóa thường được sử dụng trong hỗn hợp với nhựa acrylic hoặcnhựa alkyd

Ví dụ như hệ sơn epoxy cho các bề mặt trên và cấu trúc thượng tầng như sau: sử dụnghai lớp sơn lót/lớp sơn trung gian cao cấp, tiếp theo là một lớp phủ epoxy, tạo ra tổng độ dàymàng sơn khô khoảng 300µm Đối với kết cấu thượng tầng yêu cầu cao về độ bóng sử dụngmột lớp sơn lót, tiếp theo là sơn trung gian/sơn lót epoxy và sơn phủ polyurethane Độ dàymàng sơn khô trong trường hợp này khoảng 200 µm Ví dụ về sơn dày epoxy với oxit màu

đỏ và sơn epoxy màu trắng được cho trong Bảng 13.3 Epoxy có thể được liên kết chéo vớicác amin, như diethylene triamine và triethylene tetramine Các amin thường được phản ứngtrước với epoxy để tạo thành các sản phẩm có những ưu điểm nhất định so với cácamin Chất phụ gia thường sẽ được trộn với một phần epoxy sẽ được sử dụng trong nền sơn.Bằng cách sử dụng phương pháp này, mùi của amin tự do có thể giảm hoặc loại bỏ hoàntoàn, và tỷ lệ trộn sơn: chất hoạt hóa sẽ giảm đi, ví dụ 2 hoặc 3: 1 thay vì khoảng 10: 1,

Bảng 13.3 - Công thức của sơn dày oxit màu đỏ và sơn epoxy màu trắng

13 Crystoballite (silica) lọt qua sàng 325 lưới 18,0

Một công thức sơn epoxy trắng

Rutile titanium dioxide (ví dụ: Tioxide R-CR2) 30,0

Các loại sơn một thành phần có hiệu suất cao, chất lượng cao có thể kể đến như cao suclo hóa và nhựa vinyl Sơn cao su clo hóa đã được sử dụng rộng rãi hơn sơn vinyl mặc dùsau này chúng được phát triển để sử dụng cho hải quân Hoa Kỳ và Canada Các công thứcđiển hình cho sơn lót, sơn trung gian và sơn phủ đều dựa trên cao su clo hóa được nêu trongBảng 13.4-13.6

Thành phần được đưa ra trong Bảng 13.4 là công thức để sản xuất sơn lót cao su clo hóatrong nhà máy Chất hóa dẻo là hỗn hợp của parafin clo hóa rắn (sáp) với parafin clo hóa

dạng lỏng Chất thixotropic là dầu thầu dầu đã hydro hóa Điều này chỉ phát triển cấu trúckhi nó được kết hợp trong giai đoạn trộn và gia nhiệt, tùy thuộc vào quy mô sản xuất, lêntrên 40°C Tuy nhiên, nhiệt độ không được vượt quá 55°C, nếu không thì mất tác dụng Bộtnhôm không được trộn với các chất màu khác, nhưng được thêm vào thiết bị trộn vào khi

mẻ đã nguội Propylen oxít là chất ổn định trong có thể giúp loại bỏ các ion Cl- được tạo ra

từ cao su clo hóa trong quá trình bảo quản

Để cải thiện độ bóng của lớp sơn phủ, trong công thức đưa ra trong Bảng 13.6 đã thayđổi một số thành phần như: giảm lượng chất độn (xem lớp sơn lót), sử dụng Bentone 38thay vì Thixatrol ST, và tăng tỷ lệ Cerechlor 70 Mặc dù vậy, độ bóng của sơn này vẫn thấphơn so với sơn epoxt hoặc polyurethane Các loại sơn này đều được gia công bằng máyphun sơn

Bảng 13.4 - Sơn lót cao su clo hóa

% khối lượng