新型脫漆劑技術開發(fā)

新型脫漆劑技術開發(fā)新型脫漆劑技術開發(fā)

漆膜經(jīng)過長期暴露,會出現(xiàn)老化、龜裂、起皮及脫落等現(xiàn)象,導致漆膜失去保護作用。過去曾采用機械的方法去除舊的漆膜，如高壓砂噴漆膜表面或用刮刀刮除等。但這些方法不僅費時費力，而且容易對基材表面造成機械損傷，因而便有了使用脫漆劑去除舊漆膜的要求。

1.脫漆劑的研究進展

80年代以前的脫漆劑以二氯甲烷為主溶劑,由有機溶劑配制而成，通過使基材表面的有機涂層溶脹，降低了漆膜與基材表面的附著力，使漆膜與基材脫離，再經(jīng)過徹底沖洗將漆膜從基材表面完全除去。脫漆劑脫漆速度快，可以節(jié)省大量人力，提高效率，性能優(yōu)良的脫漆劑對漆膜下的基材損傷很小甚至無損傷，因此此脫漆劑一直被廣泛使用。1990年控制大氣的空氣凈化法及其修正法頒布后,對揮發(fā)性有機物(VOC)的釋放量有了嚴格規(guī)定,國外就致力于研制開發(fā)高效、無毒、低揮發(fā)性的脫漆劑,主溶劑以酮、酯、醚等為主。目前,新型環(huán)境友好型脫漆劑的研究正處于熱潮,水性脫漆劑的開發(fā)成為重點,要求是環(huán)境友好型,即低毒性、低揮發(fā)性和可生物降解性。目前,國內(nèi)的科研人員已成功地研制出以苯甲醇代替二氯甲烷為主溶劑的水性脫漆劑。除了苯甲醇,它還包括增稠劑、阻揮發(fā)劑、活化劑和表面活性劑等。與傳統(tǒng)的二氯甲烷型脫漆劑相比,它的毒性更小,且脫漆速度相當,能脫去環(huán)氧類涂料如環(huán)氧鋅黃底漆。

2.脫漆劑的脫漆原理

涂料涂布于物質(zhì)表面后,經(jīng)空氣中的氧作用而形成堅韌的漆膜,實際上是轉(zhuǎn)化為交聯(lián)結構的體型聚合物。上述的環(huán)氧樹脂、醇酸樹脂、酚醛樹脂、聚丙烯酸酯漆等在交聯(lián)固化過程中分別會形成大量的酯鍵、酰胺鍵等,這些活性官能團如酯鍵、醚鍵、酰胺鍵,在熱的酸或堿的作用下易發(fā)生酸解、堿解等化學反應,導致其分子鏈斷裂。因此,舊漆膜容易被有機溶劑脫漆劑或堿性脫漆劑、酸性脫漆劑清除。脫漆劑的作用就是破壞漆膜的空間結構或漆膜與基材的結合力。另外,脫漆劑中的溶劑分子可滲透到漆膜聚合物的分子鏈段中,使漆膜溶解;或聚合物大分子體積增大產(chǎn)生內(nèi)應力,當內(nèi)應力足以破壞漆膜與基材的粘合力時,漆膜就被清除掉。

3.脫漆劑配制

脫漆劑應該具備的特征為:高沸點、低揮發(fā)性、脫漆能力強、低毒性、室溫快脫。其中脫漆劑配方設計的核心問題是選擇對應的漆膜溶解能力強的溶劑。所以,首先應了解所脫除漆膜的狀況及基材的種類。

3.1溶劑

研制脫漆劑的關鍵是選擇對應的溶劑，判斷溶劑的溶解能力時有3個原則:①極性相似原則，極性物質(zhì)溶于極性溶劑中,非極性物質(zhì)溶于非極性或弱極性溶劑中；②溶解度參數(shù)相同或相近。涂料多數(shù)為高聚物,它們的溶解度參數(shù)可以通過物質(zhì)的化學結構計算求得，常用涂料所用樹脂的溶解度參數(shù)可以從相關的資料中查得；③溶劑化原則。聚合物的溶解與溶劑化作用有關,極性溶劑分子與高聚物極性基團相互吸引會產(chǎn)生溶劑化作用。主要是高分子的酸性基團(或堿性基團)能與溶劑中的堿性基團(或酸性基團)起溶劑化作用而溶解。這里所說的酸堿是廣義的,即路易斯酸和路易斯堿。對環(huán)氧樹脂、聚氨酯、醇酸樹脂、聚丙烯酸酯等,我們可以采用多種溶劑復配成主溶劑,達到可溶解多種樹脂的要求。例如環(huán)氧樹脂的溶解度參數(shù)為DEP=10.5,可查出溶解度相近的為苯甲醇、丁內(nèi)酯；丙烯酸酯共聚物可選用異佛爾酮、甲基異丁基酮等物質(zhì)。

3.2助劑

配制一款比較理想的脫漆劑不只需要幾種主要溶劑,還需要一些助劑,如活化劑、助溶劑、揮發(fā)抑制劑、乳化劑、緩蝕劑、增稠劑等。

1）活化劑

活化劑即親核性溶劑，它與主溶劑結合能產(chǎn)生協(xié)同效應,從而提高脫漆速度和效率。增效程度由主溶劑和漆層的性質(zhì)決定。常用的活化劑有:甲酸、去離子水、過氧化氫等。

2）助溶劑

在脫漆劑中加入小分子的醇類、醚類和丙酮,可以增加對其他成分的溶解性,協(xié)同主溶劑分子充分滲入漆膜,解除漆膜與底材之間的附著力,從而加快脫漆速率。常用的助溶劑有丙酮、乙酸乙酯等。

3）揮發(fā)抑制劑

為使主溶劑有足夠的作用時間,減少溶劑的揮發(fā),要加入揮發(fā)抑制劑。一般用石蠟油作為揮發(fā)抑制劑。但是,在脫漆完畢,石蠟膜會遺留在基材表面,阻礙涂新漆。目前正在研究石蠟的替代品,或者使所配的脫漆劑形成一種共沸物，使揮發(fā)性降低到一定程度，可不使用揮發(fā)抑制劑。

4）表面活性劑

表面活性劑（乳化劑）可以增加脫漆劑的貯存穩(wěn)定性。而且有機涂層一般是憎水的,使用適量的乳化劑(即表面活性劑)可有效地潤濕被脫除涂層表面。適合使用的表面活性劑有非離子型(脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚)和陰離子型(主要有十二烷基磺酸鹽、長鏈脂肪酸鹽等)。

5）緩蝕劑

在脫漆過程中,氫離子會對金屬基體產(chǎn)生腐蝕,并出現(xiàn)氫脆現(xiàn)象。因此,脫漆劑應含有緩蝕劑,以保護涂層下的金屬表面。許多性能良好的緩蝕劑兼有表面吸附成膜、改變金屬腐蝕電位、阻止電化學腐蝕反應中的陽極金屬溶解等作用。主要的緩蝕劑有:對甲基三唑、噻唑、咪唑、苯并三氮唑。

6）增稠劑

加入增稠劑,可以使脫漆劑在斜面或垂直面上不發(fā)生流淌的同時保證脫漆劑與涂層有充分的接觸時間,達到良好的脫漆效果。常用的增稠劑有:甲基纖維素、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、羥甲基纖維素等。4.常用的脫漆劑配方4.1溶劑型脫漆劑組分投料量（g/L）乙醇50~100二氯甲烷750~800三氯甲烷

30~50苯酚100~150石蠟

10~30壬基酚聚氧乙烯醚余量4.2酸性溶劑型脫漆劑組分投料量（g/L）甲醇40~80乙醇

70~100二氯甲烷700~750三氯甲烷50~100甲酸

50~100苯酚

50~100石蠟10~30壬基酚聚氧乙烯醚余量4.3電器產(chǎn)品的脫漆劑組分投料量（g/L）二氯甲烷700~750甲醇

120~150四氯化碳50~100乙胺30~80乙基異丙胺30~80水

余量4.4電纜脫漆劑組分投料量（g/L）氯乙烯

550~650乙二醇單丁醚120~180二甲苯

50~100微晶蠟

30~80石蠟

10~30聚乙二醇

余量4.5弱堿性水性脫漆劑組分投料量（g/L）脂肪醇聚氧乙烯醚100~120脂肪胺聚氧乙烯醚80~100二乙二醇單丁醚

200~300苯甲酸鈉50~100三乙醇胺

100~1508-羥基喹啉20~50水

余量4.6鋼鐵表層脫除劑組分投料量（g/L）氫氧化鈉

750~800碳酸氫鈉100~150葡萄糖酸鈉50~100苯甲酸鈉20~50十二烷基苯磺酸鈉10~50松節(jié)油

余量4.7醇酸清漆脫除劑組分投料量（g