脫漆劑的研究進(jìn)展

吳健濤 陳炳耀 姚榮茂 寧智勇

摘 要：刮刀手工鏟除、火焰高溫溶燒、吹核桃殼機(jī)械法或強(qiáng)酸、強(qiáng)堿溶劑清洗等傳統(tǒng)的脫漆方法，雖然也能夠祛除基材表層大部分的陳舊漆膜，但工作量大、人工需求多，稍有不慎容易損壞基材表層，如何研制一種脫漆高效、對基材表層腐蝕、損傷風(fēng)險小等脫漆產(chǎn)品，是涂料翻新行業(yè)重點研究熱點。本文簡單的介紹了脫漆劑的基本工作原理和現(xiàn)有品種分類知識，詳細(xì)講解了脫漆劑的主要原料配方與作用，最后對脫漆劑產(chǎn)品的未來發(fā)展前景進(jìn)行展望。

關(guān)鍵詞：組成配方;脫漆劑;研究進(jìn)展;應(yīng)用前景

中圖分類號：TQ636.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0 前言

為了裝飾或防護(hù)家具、家裝等木制、金屬等各種產(chǎn)品，我們經(jīng)常會在這些要防護(hù)和裝飾的基材外噴涂上多彩靚麗的涂料覆蓋，但這些涂料也有一定的使用期限和壽命限制。在經(jīng)過長時間使用后，涂料必然面臨老化脫落、變黃褪色或者基材收縮后開裂等問題，不僅喪失對基材裝飾與防護(hù)的基本作用，而且嚴(yán)重影響基材美觀或加裝安全，這時候修理和翻新成了不可避免的課題。在確定需要重新涂裝后，還需要對舊的漆膜進(jìn)行徹底的祛除、清潔，以此確保新漆膜平整、光滑。殘余漆膜清潔可以采用刮刀手工鏟除、火焰高溫溶燒、吹核桃殼機(jī)械法等，但上述這些方法勞動強(qiáng)度大、施工成本高，而且對基體表面容易造成損傷。脫漆劑法是一種新興起的高效脫漆方法，通過對基材浸泡、滲透、溶脹、溶解、剝離等各種反應(yīng)后，就能將殘余漆膜高效、徹底的祛除，同時該方法對基材表層腐蝕、損傷風(fēng)險小，是目前脫漆領(lǐng)域中運用最廣泛的方式之一。

1 脫漆劑的原理和分類

1.1 脫漆劑的原理

目前涂料市場上的漆膜成膜物質(zhì)普遍是熱塑性樹脂或室溫交聯(lián)固化樹脂，所用涂料無論是醇酸樹脂、硝基漆、環(huán)氧樹脂或者聚氨基甲酸酯漆，以上樹脂聚合物形成的漆膜均可以經(jīng)過有機(jī)溶劑的溶解或溶脹，以達(dá)到漆膜的剝落、開裂。這些樹脂聚合物分子含有酯鍵、醚鍵、酰胺鍵等活性官能團(tuán)，遇到劇烈反應(yīng)的強(qiáng)酸或強(qiáng)堿時易發(fā)生酸解、堿解等化學(xué)反應(yīng)，最后是聚合物的分子鏈斷裂。

脫漆劑的脫漆過程就是通過有機(jī)溶劑對漆膜的浸泡，達(dá)到溶解和溶脹漆膜表層，最終造成漆膜與基材間的附著力消除、漆膜剝落的結(jié)果。當(dāng)脫漆劑成分中的溶劑原料滲透入涂料漆膜中時，漆膜樹脂聚合物的在溶解中分子鏈逐漸斷裂，直至漆膜完全的溶解;同時，脫漆劑浸泡后的樹脂聚合物分子體積不斷膨脹并產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力破壞漆層，當(dāng)這些內(nèi)應(yīng)力大于漆膜與基材間的附著力后，涂料漆膜就開始開裂和脫落。

1.2 脫漆劑的分類

（1）堿溶液脫漆劑。堿溶液脫漆劑主要原料是氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸鈉，原料供應(yīng)量大、成本低，毒性低對人體危害小，相比于有機(jī)溶劑脫漆劑相比有更好的市場競爭力，在油基性漆層脫漆領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。但堿溶液脫漆劑施工工藝比較復(fù)雜，在使用前需先進(jìn)行加熱，施工過程需要有健全的脫漆槽和清洗槽，復(fù)雜的工序限制了堿溶液脫漆劑的推廣。

（2）有機(jī)溶劑脫漆劑。有機(jī)溶劑脫漆劑又分為可燃型和阻燃型，兩種類型的有機(jī)溶劑成分和應(yīng)用領(lǐng)域有所不同。其中可燃型有機(jī)脫漆劑主要原料是苯與丙酮，適用于硝基漆和醇酸漆等涂料漆膜的脫漆;阻燃型有機(jī)脫漆劑以二氯甲烷為主要原料，適用領(lǐng)域比較的廣泛，環(huán)氧漆、有機(jī)硅漆、氨基烘漆、合成樹脂漆、瀝青漆等均有良好脫漆效果。

2 脫漆劑配方的確定

2.1 配方選擇依據(jù)

脫漆劑配方原料的選擇過程中，核心的依據(jù)就是溶劑原料的滲透力與溶解力性能，不僅要達(dá)到高效、徹底的最終脫漆目的，同時還要杜絕脫漆過程對金屬類基材的腐蝕損傷。目前行業(yè)默認(rèn)的脫漆劑配方選擇一般遵循“相似相溶”原理，追求脫漆劑溶解度參數(shù)極性與涂料樹脂的溶解度參數(shù)極性不斷接近，當(dāng)脫漆劑的溶解度參數(shù)極性完全匹配或不斷接近于涂料樹脂的溶解度參數(shù)時，證明該涂料樹脂可以溶解到這類脫漆劑溶液中，經(jīng)過脫漆劑的浸泡后漆膜可以快速溶解與剝落。同時，溶劑材料的選擇一定要避免強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等對金屬基體造成腐蝕的原料，弱酸、弱堿性、毒性低、成本低等要求，是今后脫漆劑產(chǎn)品發(fā)展的主要趨勢。

2.2 組分配方的選擇

（1）主溶劑。主溶劑是脫漆劑配方的主要原料，主溶劑的選擇直接關(guān)系到脫漆效率的好壞。脫漆工作過程就是溶劑分子經(jīng)過滲透、溶解、剝離等方式清除漆膜，通過膨溶內(nèi)應(yīng)力破壞漆膜與基材間的附著力，所以高效脫漆劑的助溶劑原料一般選用滲透、溶解性能優(yōu)異的苯、烴、酮等化工溶劑充當(dāng)。李鳳蘭團(tuán)隊研究的《醇醚型脫漆劑及其應(yīng)用》以乙二醇醚為主溶劑，不僅具有優(yōu)異的滲透和溶解性能，而且還是天然的表面活性劑材料，因此其制備的脫漆劑溶解速度快、脫漆效果徹底，在市場上具有很強(qiáng)的競爭力。南昌航空工業(yè)學(xué)院團(tuán)隊以苯甲醛為脫漆劑主溶劑，雖然其分子體積小，但滲透到大分子鏈段間的內(nèi)應(yīng)力比較大，由此所研制的低毒、低揮發(fā)性脫漆劑對漆膜的溶解速度很快，產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力迅速超過漆膜與基材間的附著力，有效的提升了脫漆劑的脫漆效率。

（2）助溶劑。脫漆劑體系中加入適量的助溶劑，可以有效的協(xié)同主溶劑迅速滲入漆膜，消除涂料漆層與基材間的附著力，最終達(dá)到將漆膜剝離的目的。助溶劑一般采用苯甲醇類、乙二醇乙醚、環(huán)己酮或丙酮等溶解性強(qiáng)的材料組成，使得脫漆劑配方的溶解性能增加。此外，丙酮、醇類等助溶劑材料市場供應(yīng)量大，相比于主溶劑價格更加的便宜，助溶劑的加入代替了部分主溶劑的用量，顯著的降低脫漆劑的生產(chǎn)制造成本。

（3）增稠劑。脫漆劑用途廣泛多樣化，涵蓋零配件、家具門窗、機(jī)械設(shè)備等不同的對象，根據(jù)不同的脫漆對象或脫漆體積大小可選用浸泡、噴淋、刷涂等多種方式。增稠劑是為了增加脫漆劑液態(tài)黏度，以此達(dá)到適應(yīng)與大件垂直或傾斜面的漆面施工，延長脫漆劑在這些漆面上的工作時間。一般小零配件可以直接通過浸泡方式脫漆，脫漆劑溶液的粘度可以低些，加速溶液流淌和循環(huán)，但在飛機(jī)外殼、門窗涂層等的斜面或垂直面上施工時，需要加入適量的增稠劑原料增加脫漆劑的觸變性能，使得脫漆劑在涂層表面不產(chǎn)生流淌，保障脫漆劑和漆膜之間有充足的滲透、溶解等的工作時間，才能用少量的脫漆劑用量達(dá)到高效的脫漆效果。

（4）緩蝕劑。脫漆劑在與漆膜間滲透、溶解的過程中會生成氫離子物質(zhì)，該氫離子對金屬基體容易腐蝕，并造成氫脆等損壞風(fēng)險，緩蝕劑就是為了防止氫離子侵蝕、保護(hù)金屬表面而引入的功能助劑。目前市場上常見的緩蝕劑普遍具有改變金屬腐蝕電位、阻止電化學(xué)腐蝕反應(yīng)中的陽極金屬溶解等作用，如甲基三唑、噻唑、咪唑、苯并三氮唑等均是常見的有效的減輕或杜絕脫漆對金屬的腐蝕作用。甲基三唑、噻唑、咪唑、苯并三氮唑等，均是緩蝕劑常見的化工原料，都可以減輕脫漆劑對金屬基材的腐蝕損壞。

（5）揮發(fā)抑制劑。脫漆劑原料滲透性好、溶解性強(qiáng)，但不可避免的是揮發(fā)速度過快，有的脫漆劑尚未滲透到漆膜中已經(jīng)揮發(fā)完，不僅嚴(yán)重影響脫漆效率，而且大量增加了脫漆劑的用量。為使脫漆劑溶劑在漆膜表層有充足的工作時間，需要在脫漆劑配方中加入揮發(fā)抑制劑降低溶劑的揮發(fā)速率。目前脫漆劑生產(chǎn)行業(yè)默認(rèn)以石蠟油揮發(fā)抑制劑原料，它在脫漆劑工作過程中起到了良好的封閉作用，脫漆劑溶劑的揮發(fā)速率迅速得到控制，增加了主、助溶劑停留在漆膜表面時間。

（6）表面活性劑。無論是聚氨酯還是不飽和聚酯類涂料，噴涂的漆層一般都具有憎水性能，液體類溶劑不容易滲入到漆層中，只有在脫漆劑配方中添加適量的表面活性劑原料，方可有效地潤濕和溶解殘余舊漆膜的表面，減少脫漆所用時間。乙氧基仲醇和烷基苯基環(huán)氧乙烷是常見的非離子型表面活性劑，陰離子型的有十二烷基磺酸鹽、長鏈脂肪酸鹽等。

3 結(jié)論

從研究調(diào)查結(jié)果看，目前我國化工企業(yè)脫漆劑產(chǎn)品主要以T-1、T-2為主，多數(shù)屬于家具廠或油漆企業(yè)自給自足。受到當(dāng)前技術(shù)和市場環(huán)境限制，目前國內(nèi)脫漆劑生產(chǎn)線未形成一定的生產(chǎn)規(guī)模，生產(chǎn)制造成本比較的高，高質(zhì)量、高技術(shù)含量、高附加值產(chǎn)品較少，脫漆效率低、揮發(fā)毒性大、污染嚴(yán)重等問題嚴(yán)重限制了脫漆劑產(chǎn)品的發(fā)展。同時，為了降低脫漆劑的揮發(fā)速率，默認(rèn)在脫漆劑配方中加入揮發(fā)抑制劑石蠟，而石蠟在脫漆工作后殘余在基材表面難以清理，脫漆后的涂裝工作帶來很大的不便。新型的脫漆劑的研制上，會更加的注重低毒環(huán)保、高效脫漆效率、可生物降解性等，在投放市場后可以帶領(lǐng)整個脫漆行業(yè)邁上一個新的高度，具有可觀的社會經(jīng)濟(jì)效益和廣闊市場應(yīng)用領(lǐng)域。

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