Các bệnh thường gặp của sơn chống ăn mòn và kế hoạch xử lý

1. Chảy xệ

Khi sơn lên bề mặt thẳng đứng, một phần sơn bị chảy xuống dưới tác dụng của trọng lực, khiến lớp màng mỏng hình thành các vệt và sọc không đều. Hiện tượng này thường do tốc độ bay hơi của dung môi quá chậm, lớp sơn được thi công quá dày (ví dụ ở những vùng quét mạnh), phun quá gần bề mặt, khoảng cách phun không phù hợp, độ nhớt sơn quá thấp, hàm lượng hơi dung môi trong không khí xung quanh quá cao, lưu lượng gió quá thấp hoặc hình dạng phức tạp của vật thể cần sơn gây tích tụ sơn tại các khe hở. Để ngăn ngừa hiện tượng chảy xệ trong quá trình thi công, việc kiểm soát chặt chẽ độ nhớt sơn và nâng cao tay nghề của người vận hành là hết sức quan trọng. Cần điều chỉnh khoảng cách phun và tránh thi công quá dày trong một lần.

2. Ăn mòn lớp nền

Sau khi sơn lớp phủ bề mặt, lớp sơn lót có thể bị ăn mòn hoặc thậm chí bong tróc khỏi bề mặt nền, tạo thành các nếp nhăn. Hiện tượng này xảy ra do dung môi trong lớp sơn phủ bề mặt làm mềm và phồng lên lớp sơn lót. Nguyên nhân chính là việc lựa chọn không phù hợp giữa lớp sơn lót và lớp sơn phủ bề mặt, hoặc sơn lớp phủ bề mặt quá dày trước khi lớp sơn lót đã khô hoàn toàn. Việc lựa chọn loại sơn thích hợp và đảm bảo lớp sơn lót đã khô hoàn toàn trước khi sơn lớp phủ bề mặt là rất quan trọng. Để ngăn ngừa hiện tượng ăn mòn, cần sơn lớp đầu tiên mỏng và chờ một khoảng thời gian trước khi sơn lớp thứ hai.

3. Hiện tượng ngấm màu

Màu sắc của lớp sơn lót hoặc bề mặt nền thấm vào màng sơn phủ bề mặt, gây nhiễm màu. Hiện tượng này xảy ra do các sắc tố hữu cơ hoặc nhựa trong lớp sơn lót bị dung môi trong lớp sơn phủ bề mặt hòa tan, khiến màu sắc thấm qua vào lớp sơn phủ bề mặt. Để ngăn ngừa hiện tượng ngấm màu này, có thể áp dụng một lớp sơn trung gian giữa lớp sơn lót và lớp sơn phủ bề mặt nhằm cách ly lớp sơn lót có xu hướng thấm màu.

4. Màu trắng

Hiện tượng này đề cập đến việc sau khi thi công, lớp sơn hình thành màng có bề mặt mờ, đục hoặc bán trong suốt, và thậm chí có thể chuyển sang màu trắng trong quá trình khô. Hiện tượng này xảy ra do điều kiện thi công ẩm ướt, độ ẩm không khí cao, tốc độ bay hơi dung môi quá nhanh và nhiệt độ môi trường giảm mạnh, khiến hơi nước ngưng tụ trên bề mặt màng sơn, dẫn đến hiện tượng kết tủa các chất tạo màng (nhựa hoặc polymer), gây ra hiện tượng trắng hóa. Để phòng ngừa hiện tượng này, cần sử dụng các dung môi hữu cơ có điểm sôi cao và tốc độ bay hơi chậm, hoặc làm nóng trước bề mặt cần sơn (khoảng 10℃ cao hơn nhiệt độ môi trường). Cần lưu ý kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm và tốc độ bay hơi dung môi tại hiện trường thi công.

5. Để lại dầu và cười

Sau khi thi công, màng sơn trên bề mặt co lại, trông giống như nước trên giấy sáp, xuất hiện các đốm và lộ lớp nền bên dưới. Hiện tượng này chủ yếu do khả năng làm ướt bề mặt kém của sơn, khiến sơn không thể hình thành một màng đồng nhất mà thay vào đó bị co lại và tạo thành các giọt. Ngoài ra, màng sơn quá mỏng cũng dễ bị co lại. Các nguyên nhân có thể bao gồm: bề mặt quá nhẵn hoặc dính dầu mỡ; sơn chưa được bảo quản và để già đúng cách; sơn bị nhiễm bẩn bởi dầu mỡ hoặc tạp chất; tốc độ bay hơi của dung môi không phù hợp; chuẩn bị bề mặt chưa đầy đủ; dầu hoặc nước lẫn vào đường ống súng phun; nhiệt độ môi trường thấp trong quá trình thi công; hoặc độ nhớt của sơn quá cao.

6. Khô chậm và dính lại

Sau khi phủ lớp sơn, nếu thời gian hình thành màng vượt quá thời gian khô quy định trong điều kiện kỹ thuật của sản phẩm, hoặc nếu màng không đóng rắn, không cứng lại hoặc chỉ khô bề mặt mà chưa khô bên trong, các vấn đề này có thể xảy ra. Hiện tượng bám dính lại (re-adhesion) xuất hiện khi lớp sơn vẫn còn dính sau khi đã khô hoặc đóng rắn. Nguyên nhân gây ra cả hai vấn đề trên là tương tự nhau. Thứ nhất, chất lượng lớp sơn là yếu tố đáng quan tâm; việc sử dụng dung môi có tốc độ bay hơi chậm hoặc phủ lớp sơn quá dày có thể hạn chế quá trình oxy hóa chỉ diễn ra ở bề mặt, khiến lớp dưới không thể khô hoàn toàn. Do đó, lớp sơn cần được phủ mỏng và đều, ngay cả khi điều đó có nghĩa là phải phủ nhiều lớp. Nếu lớp sơn lót chưa khô hoàn toàn, điều này cũng có thể ảnh hưởng đến quá trình khô, làm kéo dài thời gian khô hoặc gây ra hiện tượng bám dính lại. Để khắc phục, có thể sử dụng dung môi có tốc độ bay hơi nhanh hơn, tăng nhiệt độ tại khu vực thi công hoặc bổ sung các chất phụ gia.

7. Lỗ kim

Trên màng sơn, có thể xuất hiện các lỗ nhỏ dạng kim hoặc các lỗ chân lông tương tự như trên da, với đường kính khoảng 100 µm, được gọi là lỗ kim. Tình trạng này về cơ bản tương tự hiện tượng nứt cười (laughing), khi một số vùng của màng sơn không được phủ sơn trong quá trình hình thành. Tuy nhiên, lỗ kim xuyên thấu trực tiếp xuống bề mặt vật liệu. Ngược lại, hiện tượng co ngót để lại một lớp màng dư rất mỏng. Nguyên nhân chủ yếu gây ra lỗ kim là sự hiện diện của bọt khí, khả năng làm ướt sắc tố kém hoặc lớp sơn quá mỏng. Vấn đề này có thể bắt nguồn từ cả quy trình phủ và kỹ thuật sơn. Để phòng ngừa lỗ kim, điều quan trọng là phải tuân thủ nghiêm ngặt quy trình thi công, đồng thời xử lý hiệu quả các vấn đề như lựa chọn và pha loãng dung môi không phù hợp, phân tán sắc tố kém, giải phóng bọt khí từ lớp phủ không tốt, bề mặt cần sơn không sạch và môi trường sơn không đảm bảo.

8. Hiện tượng tạo bọt

Một phần màng sơn bong lên khỏi bề mặt nền hoặc lớp lót, bên trong chứa chất lỏng hoặc khí, và các vết phồng tròn xuất hiện trên bề mặt màng sơn. Phần lớn các trường hợp xảy ra hiện tượng này là do lỗi thi công, chủ yếu do độ ẩm hoặc các chất lỏng dễ bay hơi có trong màng sơn. Để ngăn ngừa hiện tượng này, bề mặt cần sơn phải được làm sạch, màng sơn phải khô hoàn toàn và không được lưu trữ trong môi trường có độ ẩm cao. Ngoài ra, lớp sơn lót có tính xốp cần được bịt kín.

9. Vỏ cam

Khi phun sơn, nếu không hình thành được lớp màng khô mịn mà thay vào đó xuất hiện bề mặt không đồng đều giống như vỏ cam, hiện tượng này được gọi là hiệu ứng vỏ cam. Vấn đề này chủ yếu do hai nguyên nhân gây ra: kỹ thuật thi công không đúng và sự bay hơi quá nhanh của các thành phần có độ bay hơi cao. Để ngăn ngừa hiện tượng này, bạn có thể sử dụng nhiều chất pha loãng hơn, ưu tiên các dung môi có điểm sôi cao hơn. Việc điều chỉnh kích thước vòi phun, khoảng cách giữa súng phun và bề mặt cần phủ, cũng như bổ sung các chất làm phẳng cũng có thể giúp cải thiện tình trạng này.

10. Nếp nhăn

Hiện tượng nhăn xảy ra khi lớp sơn, được phủ trực tiếp lên lớp nền hoặc lớp lót đã khô, xuất hiện các nếp nhăn trong quá trình khô. Những nếp nhăn này biểu hiện dưới dạng các gờ gồ ghề, không đều do sự khô không đồng đều giữa lớp bên trong và lớp bên ngoài. Nguyên nhân thường gặp là do sử dụng quá nhiều chất xúc tiến khô, khiến bề mặt khô nhanh hơn bao phủ lên lớp khô chậm hơn, làm lớp khô chậm không còn không gian để giãn nở và buộc phải co lại hướng lên trên, dẫn đến hình thành nếp nhăn. Ngoài ra, việc phủ lớp sơn quá dày, lớp ngoài không khô đúng cách, để sơn tiếp xúc trực tiếp với ánh nắng mặt trời cường độ cao hoặc sử dụng nhiệt độ nướng quá cao cũng đều có thể gây ra hiện tượng nhăn. Để khắc phục vấn đề này, có thể áp dụng các biện pháp như giảm lượng chất xúc tiến khô, bổ sung thêm loại sơn cùng loại nhưng có thời gian khô chậm hơn và lựa chọn dung môi phù hợp. Hơn nữa, kỹ thuật phun sơn theo kiểu chéo (crisscross) và tăng nhiệt độ nhanh trong quá trình nướng cũng có thể gây ra hiện tượng này.

11. Lớp phủ phía dưới kém, phần đáy bị lộ ra

Sau khi sơn một lớp, lớp nền bên dưới vẫn có thể nhìn thấy bằng mắt thường. Nếu hiện tượng này xảy ra do bỏ sót việc phun sơn hoặc sơn quá mỏng, thì được gọi là 'lộ nền'. Vấn đề này thường do độ che phủ của sơn không đủ, hàm lượng bột màu thấp, bột màu bị lắng xuống chưa được khuấy đều và sơn quá loãng. Để khắc phục những vấn đề này, ngoài việc lựa chọn loại sơn phù hợp, trong quá trình thi công cần đảm bảo khuấy đều sơn trước khi dùng, thi công cẩn thận và sử dụng các loại sơn có khả năng che phủ tốt.

12. Mất ánh sáng

Khi lớp sơn phủ ngoài cùng khô, nếu không đạt được độ bóng mong muốn hoặc độ bóng giảm dần sau vài giờ hoặc vài tuần, hiện tượng này được gọi là mất độ bóng. Hiện tượng tự nhiên do lớp phủ lão hóa dần theo thời gian dẫn đến độ bóng giảm từ từ không được coi là mất độ bóng. Về bản thân lớp phủ, các vấn đề thường bắt nguồn từ công thức không phù hợp, việc lựa chọn và trộn bột màu không đúng cách, mức độ trùng hợp của nhựa không thích hợp và khả năng hòa tan lẫn kém giữa các thành phần. Từ góc độ thi công, các vấn đề có thể phát sinh do chuẩn bị bề mặt vật cần sơn chưa tốt, độ nhám quá cao trên bề mặt lớp phủ và khả năng hút quá mạnh của lớp sơn phủ ngoài cùng. Các yếu tố khí hậu cũng đóng vai trò nhất định; trong thời tiết lạnh, hơi nước ngưng tụ trên bề mặt, khiến lớp phủ mất độ bóng. Đối với các lớp phủ sấy nhiệt, nếu đưa vào thiết bị sấy quá sớm, màng sơn sẽ không có đủ thời gian để san phẳng, dẫn đến hiện tượng bột màu tập trung trên bề mặt, hình thành các lỗ rỗ, khi quan sát bằng mắt thường sẽ xuất hiện hiện tượng mất độ bóng. Để phòng tránh hiện tượng này, cần chuẩn bị kỹ bề mặt cần sơn, đảm bảo bề mặt nhẵn mịn và không có khe hở, tuân thủ nghiêm ngặt các điều kiện làm khô quy định và, nếu cần thiết, phủ thêm một lớp bịt kín tương ứng.

13. Làm bột

Dưới tác động của điều kiện khí hậu, màng sơn có thể xuất hiện hư hỏng bề mặt hoặc hiện tượng phấn hóa khi độ bóng giảm dần. Hiện tượng này thường biểu hiện dưới dạng màu trắng, và khi chạm tay vào bề mặt sơn, các hạt sắc tố dễ dàng bám dính lên ngón tay — đây chính là hiện tượng phấn hóa. Nguyên nhân xảy ra là do màng sơn đã bị phơi nhiễm lâu dài dưới ánh sáng tử ngoại (UV), dẫn đến mất khả năng kết dính của chất nền gần các hạt sắc tố. Hiện tượng phấn hóa chỉ giới hạn ở lớp bề mặt, với lượng bột sinh ra mỗi lần rất ít; lớp màng sơn bên dưới vẫn có thể giữ nguyên vẹn cho đến khi bị hư hại hoàn toàn. Mức độ phấn hóa phụ thuộc vào nhiều yếu tố như loại chất nền, chủng loại sắc tố và tỷ lệ giữa sắc tố và chất nền. Các yếu tố môi trường bên ngoài góp phần gây ra hiện tượng phấn hóa bao gồm điều kiện tự nhiên nơi màng sơn được đặt, chẳng hạn như bức xạ tử ngoại, độ ẩm, oxy, khí hậu biển và ăn mòn hóa học. Nếu màng sơn quá mỏng hoặc bị tiếp xúc với mưa, sương mù, sương giá hay hơi nước ngưng tụ trước khi khô hoàn toàn, hiện tượng phấn hóa có thể xuất hiện sớm hơn bình thường. Do đó, việc lựa chọn đúng loại sơn là vô cùng quan trọng. Ví dụ, các lớp phủ epoxy — dù có khả năng chống ăn mòn tốt — lại kém chịu thời tiết nên dễ dẫn đến hiện tượng phấn hóa sớm. Sơn nhựa đường cũng tương tự như vậy. Trong quá trình thi công, cần đảm bảo màng sơn đạt được độ dày nhất định.

14. Nứt vỡ

Hiện tượng xuất hiện các vết nứt trên màng sơn được gọi là nứt sơn. Hiện tượng này có thể được phân thành ba loại: nứt mịn, nứt thô và nứt mạng (crazing), tất cả đều là dấu hiệu cho thấy màng sơn đang lão hóa. Nứt mạng (crazing) đề cập đến tình trạng màng sơn bị nứt sâu tới lớp nền, làm lộ vật liệu bên dưới hoặc nứt tới mức chưa xuyên thấu hoàn toàn, tạo thành các đường nứt giống như hoa văn trên mai rùa. Hầu hết các màng sơn đều sẽ xuất hiện hiện tượng nứt mạng sau thời gian sử dụng dài, điều này cho thấy lớp phủ đã mất hiệu lực và cần được sơn lại — đây không được coi là khuyết tật. Ngược lại, nứt sơn do lỗi kỹ thuật là hiện tượng nứt mạng xuất hiện ngay sau khi sơn mới thi công xong. Nguyên nhân chủ yếu thường do sự không tương thích giữa lớp sơn lót và lớp sơn phủ, ví dụ như việc áp dụng một lớp sơn cứng lên trên lớp sơn lót gốc dầu có thời gian khô kéo dài, dẫn đến thiếu độ đàn hồi ở màng sơn và gây ra sự chênh lệch về lực giãn nở – co rút giữa hai lớp. Nếu lớp sơn lót chưa khô hoàn toàn, lớp sơn phủ quá dày, hoặc lớp sơn phủ được thi công trước khi lớp lót khô hẳn, thì khả năng xảy ra nứt rất cao. Ngoài ra, các yếu tố bên ngoài cũng có thể gây ra hiện tượng nứt nghiêm trọng: nhiệt độ và độ ẩm cao tại các vùng nhiệt đới khiến màng sơn giãn nở và co lại do biến đổi nhiệt, đồng thời hấp thụ và bay hơi nước liên tục, dễ dẫn đến nứt mạng. Thêm vào đó, việc khuấy sơn không đều trước khi sử dụng, làm thay đổi công thức thiết kế ban đầu, hoặc sử dụng sơn trong nhà để sơn bề mặt kim loại ngoài trời,… cũng đều có thể gây ra nứt mạng. Vấn đề nứt mịn và nứt thô có thể được khắc phục bằng cách lựa chọn loại sơn có độ đàn hồi tốt hơn, đảm bảo màng sơn hình thành sau khi thi công phù hợp với lực giãn nở – co rút của bề mặt. Đối với hiện tượng nứt mạng, việc đặc biệt chú trọng sử dụng loại sơn tương thích là vô cùng quan trọng.

15. Bong tróc

Khi màng sơn bị nứt và mất độ bám dính, cuối cùng nó sẽ tách khỏi bề mặt hoặc tách ra khỏi lớp sơn lót, dẫn đến hai vấn đề chính: màng sơn bong ra thành từng mảnh nhỏ hoặc toàn bộ lớp sơn bong ra. Những vấn đề này thường do xử lý bề mặt không đúng cách, lựa chọn sơn lót không phù hợp (ví dụ như lớp sơn lót quá cứng khiến lớp sơn phủ khó bám dính, hoặc sơn lót có độ bóng quá cao), sai sót trong thi công, lớp sơn phủ quá dày, hoặc thời gian khô giữa các lớp sơn phủ chưa đủ, đặc biệt khi tiếp xúc với độ ẩm. Hiện tượng toàn bộ lớp sơn bong ra có thể do sự không tương thích giữa hai lớp sơn, hoặc do nhiễm bẩn giữa các lớp, hoặc do hiện tượng phấn hóa nghiêm trọng của màng sơn.

16. Gỉ

Ngay sau khi lớp kim loại đen được sơn phủ, các vệt màu đỏ có thể xuất hiện bên dưới màng sơn hoặc các đốm gỉ có thể xuất hiện xuyên qua màng sơn. Ban đầu, màng sơn chuyển sang màu vàng, sau đó bị nứt, dẫn đến hiện tượng ăn mòn tạo lỗ rỗ, lỗ kim (pinholes) và ăn mòn dưới lớp sơn — tất cả những hiện tượng này được gọi chung là gỉ sét. Nguyên nhân chủ yếu là do chất lượng bề mặt vật liệu nền kém, gỉ chưa được loại bỏ triệt để, xử lý trước khi sơn không đầy đủ, xử lý phốt phát hóa không hoàn chỉnh hoặc lớp sơn phủ không đồng đều (ví dụ: có lỗ kim hoặc vùng bị sót). Ngoài ra, khả năng chống gỉ kém của lớp sơn, độ dày lớp sơn quá mỏng và các lỗ kim giữa các lớp sơn không được che phủ đầy đủ cũng có thể gây ra vấn đề. Độ ẩm và oxy có thể thấm qua các khuyết tật này, dẫn đến hiện tượng ăn mòn điện hóa. Vật phẩm cần sơn phải được làm sạch kỹ lưỡng; nếu có thể, nên thực hiện xử lý phốt phát hóa nhằm đảm bảo độ bền vững của lớp sơn phủ, đồng thời cố gắng phủ kín cả mặt trong lẫn mặt ngoài của chi tiết.