CN102888141A - 清除环氧底漆和聚氨酯面漆涂层的脱漆剂 - Google Patents

Abstract

本发明提出的一种清除环氧底漆和聚氨酯面漆涂层的脱漆剂，旨在提供一种低毒、酸碱度小，脱漆效率高、对金属底材无腐蚀，特别是能够快速脱除飞机发动机压气机静子整流叶片漆涂层的脱漆剂。本发明通过下述技术方案予以实现：按重量百分比，该组合物主要含有，45%～55%的N-甲基吡咯烷酮和15%～25%的环己酮作为主溶剂，8%～12%的甲醇或乙醇作为助溶剂，8%～12%的乙醇胺类中任一种作促进剂，8%～12%的乙二醇乙醚作为表面活性剂以及少量的增稠剂和阻挥发剂。本发明对漆层表面结合力、附着力、耐溶剂性的失效能力迅速，毒性低，对金属、塑料基材无腐蚀性，生产不污染环境，较好地控制了对基体的腐蚀作用。能迅速地去除不锈钢组合件表面环氧底漆与聚氨酯漆涂层。

Description

清除环氧底漆和聚氨酯面漆涂层的脱漆剂

技术领域

本发明涉及一种适用于醇酸、硝基、环氧、聚酯、聚氨酯等各种油漆，粉末喷涂，涂层的脱除，用于清除金属、模板、木板、家具、各种用品产品上的旧漆膜的脱漆剂,尤其是清除飞机发动机压气机静子整流叶片上所用678环氧底漆与7470聚氨酯面漆涂层所组成涂层系统的脱漆剂组合物及其制备方法。

背景技术

化学脱漆因其方便、快速的特点而被工业生产广泛使用。开发高效、环保的脱漆剂成为今后的发展方向。当漆膜损伤、老化或者由于美学上的原因需要返修、更新问题时，都需要彻底清除原来的漆膜，而且涂装施工所用的挂具必须定期进行处理。旧漆膜通常是热塑性树脂或室温交联固化的树脂，如醇酸树脂漆、硝基漆、环氧树脂漆和聚氨基甲酸酯漆等，构成这些漆膜的聚合物分子中都含有某些活性官能基，如酯键、醚键、酰胺键等，在热的酸或碱液作用下，易发生酸解、碱解等化学反应，使漆膜聚合物分子链断裂。因此，旧漆膜易被有机溶剂脱漆剂或碱性脱漆剂、酸性脱漆剂等清除。     脱漆剂又叫洗漆剂或去漆剂，是指能够利用溶剂对覆盖物具有溶胀作用的特性，有效去除各种基材表面覆盖物（油漆、涂层等）的一类化学混合物，它可以直接剥离油漆或使漆膜的剥离变得容易。脱漆剂的脱漆作用是通过溶解、渗透、溶胀、剥离和反应等一系列物理、化学过程实现的。发动机压气机叶片，在使用过程中其表面要受到高速气流中灰尘和砂子的冲击，表面损伤易引起腐蚀并使疲劳强度降低，甚至产生裂纹。因此叶片表面都采取多种措施进行保护。根据压气机叶片所处部位和工作环境，作为叶片表面的防护涂层必须具有：对金属的附着力好，能牢固地粘结在叶片表面，有较好的坚韧性，能经受高速气流的冲刷，能经受砂子、灰尘的磨损，具有较好的防腐蚀性能的漆层。因此发动机叶片常采用环氧底漆和聚氨酯面漆涂层系统，该涂层系统与基材结合紧密，漆膜表层光滑，有良好的抗高速气流冲刷性和三防性能。

发动机在使用一定的时间后，需返厂大修，此时需要把叶片表面涂层除掉。环氧底漆和聚氨酯面漆涂层若采用机械或手工法去除十分困难，且难以除尽。尤其是一些精密偶件，一般是不允许使用容易导致零部件表面损伤的机械方法、燃烧法来清除的。而最好的方法是使用脱漆剂将环氧底漆和聚氨酯面漆涂层系统清除掉。

现有技术脱漆剂是由芳香族化合物,高溶解力溶剂配合而成液体。传统化学脱漆剂包括热碱溶液脱漆剂、酸性脱漆剂和有机溶剂脱漆剂。一般分为无机脱漆剂和有机脱漆剂。无机脱漆剂又可分为碱性脱漆剂和酸性脱漆剂。碱性脱漆剂一般由碱性物质（常用氢氧化钠、纯碱、水玻璃等）、表面活性剂、缓蚀剂等组成，使用时一般需要加热，一方面碱使漆中的某些基团皂化而溶于水，另一方面热蒸汽蒸煮漆膜，使之失去强度并使其与金属间的附着力降低，加之表面活性剂的浸润、渗透和亲和作用，最终使旧漆层被褪掉。 酸性脱漆剂无机酸中，浓硫酸、盐酸、磷酸和硝酸等都可以与漆基发生作用。由于浓盐酸、硝酸易挥发产生酸雾，同时对金属基材有腐蚀作用，浓磷酸褪漆时间长，对基材也有腐蚀作用，因此，上述3种酸较少用于褪漆。现有技术脱漆剂的主溶剂一般选择苯、烃、酮及醚类，并以烃类最好，如氯代烷烃衍生物。二氯甲烷是运用最广泛的脱漆剂主溶剂，其脱漆性能是由于亚甲基氯化物具有小分子尺寸和低分子质量，能使亚甲基氯化物脱漆剂快速地渗入涂层，从而软化大多数类型的涂膜。但亚甲基氯化物一般具有很高的挥发性，且有研究表明其具有致癌性，目前已经因为职业危害性和环境污染性而被严格限制使用。脱漆剂中主要成分之一的促进剂，现有技术一般多选用可加速脱漆效果的有机酸中的甲酸，单独使用一种甲酸，活化效果不够理想，通常要配以甲酚或苯酚，效果才会有明显增加。

目前的脱漆剂产品有金属表面油漆脱漆剂和塑料表面脱漆剂两种类型。通常脱漆剂由配制比较麻烦的多种化工溶剂组成。其中主要用于清除油基漆、醇 酸漆及硝基漆的旧漆膜脱漆剂是由酮、醇、酯及苯等溶剂组成的。用于去除环氧、有机硅和氨基涂料的脱漆剂主要有几种脱漆剂配方 (1)T-1脱漆剂(份)：醋酸乙酯26；丙酮10；甲苯56；石腊8。(2)T-2脱漆剂(份)：乙二醇缩甲醛52.48，丙酮9.54；甲苯28.63；乙醇4.77；硝化棉(70％)3.44；石腊1.14。(3)T-3脱漆剂(份)：二氯甲烷：72，乙醇胺：5，乙二醇乙醚：4，甲基纤维素：3，烷基苯磺酸钠：5，石蜡：3，水：3组成的脱漆剂。 (4)特种脱漆剂(份)：二氯甲烷44；烷基苯磺酸钠4；胶淀粉乙醇胺12；醋酸丁酯20；四氯化碳4；乙醇10；石腊6。(5)特种脱塑剂(份)：二氯甲烷86；苯酚3.5；甲酸(纯度85％-88％)6；乙基纤维素1.5；有机玻璃(碎末)1l；石腊2。(6)碱液脱漆剂(钢铁件专用)：（氢氧化钠80；碳酸钠20）20%；水80%  ， 其它还有(重量份)三氯代醋酸：5-25，含氯溶剂：20，磷甲酚：10-25，水：0.2-20组成的脱漆剂。甲醇：6.5，二氯甲烷：72，乙二醇乙醚：4，甲基纤维素：2，增塑剂：5，石蜡：3，水：3组成的脱漆剂。

T-1脱漆剂、T-2脱漆剂对油性漆、酚醛磁漆、醇酸磁漆类有较好的脱漆效果，这类漆的主要基料是性油和少量树脂，漆膜硬度不高，脱漆剂内的镕剂容易渗透到涂层内部，使旧漆膜很快膨胀脱落。T-3脱漆剂对硝基纤维漆、过氯乙烯漆、热塑型丙烯酸漆等脱漆效果较好，因为这类漆以溶剂挥发为干操持性，也称挥发性漆，能被强溶剂很快溶解，T-3脱漆剂内就含有二氯甲烷强溶剂，所以能很快脱除这类旧漆膜。 氨基漆、聚氨酯漆、热固型丙烯酸漆，其漆膜硬度较高，附着牢固，用T-1脱漆剂、T-2脱漆别是难以脱除这类旧漆膜的，即使用T-3脱漆剂效果也较差，只有选用特种脱漆剂才行。     总之，绝大多数脱漆剂的主溶剂是二氯甲烷，虽然脱漆效率高，但是毒性大，而且易使塑料发生溶胀和溶解。水溶性脱漆剂很少，几乎都是纯有机溶剂，成本高，易挥发，在浸泡处理时挥发出不愉快气味。上述配方组成的脱漆处理速度太慢，有的脱漆剂长时间浸泡，会改变工件本身色泽。膜层越厚处理时间越长。脱漆不彻底，需要用钢丝刷刷洗，而且在漆膜随起随铲时，铲除不宜过早，过早还未反应完全；也不宜过晚，过晚漆膜又变硬，不宜铲除。上述作主溶剂氯代烷烃系列虽然挥发性高，但毒性大，对钛合金基材有腐蚀。

发明内容

本发明的任务是提供一种具有施工操作简便、低毒、酸碱度小，脱漆效率高、对金属底材无腐蚀，特别是能够快速脱除飞机发动机压气机静子整流叶片上所用678环氧底漆与7470聚氨酯面漆涂层，并能清除环氧底漆和聚氨酯面漆涂层的脱漆剂。

本发明的上述目的是这样实现的，本方明提出的一种清除环氧底漆和聚氨酯面漆涂层的脱漆剂，按重量百分比，该脱漆剂组合物主要含有，45%～55%的N-甲基吡咯烷酮和15%～25%的环己酮作为主溶剂，8%～12%的甲醇或乙醇作为助溶剂，8%～12%的醇胺类中任一种作为促进剂，8%～12%的乙二醇乙醚作为表面活性剂以及少量的增稠剂和阻挥发剂。

这些组分的组合以及各组分的上述百分比范围，是通过大量试验确定的，上述组合以及百分比范围使本发明脱漆剂组合物具有对环氧底漆和聚氨酯面漆涂层系统表面结合力、附着力、耐溶剂性迅速失效的能力。能快速地脱除，尤其适合脱除飞机发动机压气机静子整流叶片上所用678环氧底漆与7470聚氨酯漆面漆所组成涂层系统。

在上述脱漆剂组合物中，

① N-甲基吡咯烷酮和环己酮为主溶剂，N-甲基吡咯烷酮（沸点为202°），为不含二氯甲烷（沸点为41°）的低毒溶剂，其分子量小，渗透能力强，能使漆膜快速溶涨，与二氯甲烷相比其挥发性要低很多，而且不会伤害金属底材，因此是一种优良的脱漆剂原料。环己酮（沸点为155.7°），挥发性慢，溶解性好。本发明利用N-甲基吡咯烷酮和环己酮主溶剂分子的渗透到漆膜大分子链段的间隙里，使漆膜软化、膨胀或溶解等过程来溶解漆膜咬起，破坏漆膜与底材的黏附力和漆膜的结构空间，对涂膜有较大的溶解性与良好的渗透剥离性能，能快速有效地软化多种类型的涂膜。对漆膜有很好的剥离效果，且脱漆能力强，水洗容易，不易燃烧。 N-甲基吡咯烷酮和环己酮共同组成脱漆剂主溶剂，其分子渗透入高分子链段间隙的能力较强，当N-甲基吡咯烷酮和环己酮分子渗透入高分子链段间隙后就使高聚物溶胀，使漆膜的体积不断增大，漆膜高分子的体积增大所产生的内应力，可以减弱和最后破坏漆膜对底材的附着力。使漆膜从点状溶胀后发展成片状溶胀，使漆膜成片皱起，彻底破坏漆膜对底材的附着力，将漆膜咬起并清除。

在上述脱漆剂组合物中N-甲基吡咯烷酮含量优选为40%～48%和环己酮的含量优选为10%～20%。

② 本脱漆剂中使用的助溶剂为甲醇或乙醇，这是由于在脱漆剂中常用的助溶剂是甲醇、乙醇和异丙醇等醇类，助溶剂的加入，可以与主溶剂分子形成温度较低的二元共沸物，同时又有力于纤维的溶解，起到潜溶剂的作用，协同主溶剂充分渗入胶膜，加快脱胶速度，醇类助溶剂还能获得较好的粘度稳定性。

在上述脱漆剂组合物中甲醇助溶剂的优选量为7%～9%。

③ 为了提高脱漆效力，可以在脱漆剂中加入一些亲核溶剂～促进剂，以加速破坏大分子链段，加强主溶剂对漆层的渗透和溶胀作用，起到加速脱漆的作用。脱漆剂中可选用酸或胺类作为促进剂。由于酸的加入易促进脱漆剂对基体金属材料的腐蚀。通常选择胺类作为促进剂。胺类促进剂有乙醇胺、氨水等。

本发明中选择乙醇胺为促进剂，其优选含量为6%～10%。

④ 为了使涂层表面更好的润湿，以便脱漆剂用溶剂分子更好的浸入漆膜中，可在脱漆剂中加入适量的表面活性剂。乙二醇乙醚对高分子树脂有很强的溶解能力，渗透性好，沸点较高，价格便宜，而且还是优良的表面活性剂，因此可选用乙二醇乙醚作为本脱漆剂的表面活性剂。其优选含量为5%～8%。

⑤ 对基材的适应性实验，腐蚀前（100倍）24h，腐蚀后（100倍）24h。

（1）浸泡前后外观质量

分别将试片（1Cr11Ni2W2MoV和1Cr181Ni9Ti）、放入配方中浸泡，然后通过低倍显微观察经过化学去除剂浸泡时间（24h）,根据GB/T 18590-2001《金属和合金的腐蚀 点蚀评定方法》进行评价，由表1可以看出，本发明对不锈钢类材料在一定时间（24h）内没有腐蚀性。

表1  浸泡后重量变化

（2）脱漆剂对胶层再涂的影响

先将涂有环氧底漆和聚氨酯面漆的试片1Cr11Ni2W2MoV在（25±1）℃的环境下浸泡2h除漆。再将除漆后的试片和未使用过脱漆剂的试片按GB/T1727标准制作漆膜试片，以判断脱漆剂对漆层再涂的影响。具体试验数据见表2。从表2可以看出，使用脱漆剂不影响密封剂的再次涂敷。

表2 脱漆剂对胶层再涂剥离试验数据   

内容	附着力	冲击强度
			未使用脱漆剂的试片	1级	50 cm
使用脱漆剂后的试片	1级	cm

⑥ 试验表明本剂脱漆能力强，使用方便，在垂直面上不流挂，不容易着火，对金属无腐蚀。主要用于环氧树脂漆、有机硅和氨基烘漆涂层去除。脱漆速度快，用方便，使用时只需把脱除的物品浸入或将该剂涂刷在脱除部位，不需加热即能将漆脱除。对金属基材、塑料基材无腐蚀性，生产不污染环境不易燃，运输、贮藏使用安全。

本发明上述百分比范围组成的脱漆剂组合物具有对环氧底漆与聚氨酯面漆涂层表面结合力、附着力、耐溶剂性迅速失效的能力，毒性低，并较好地控制了对基体的腐蚀作用。能迅速地去除不锈钢组合件表面环氧底漆与聚氨酯漆涂层。适用于航空、航天、电子、机械等领域、飞机铝材表面的丙烯酸、聚氨酯和环氧类漆膜、汽车、家电等金属零件组件表面氧底漆和聚氨酯面漆涂层的脱除和零件表面的脱漆处理。尤其适合脱除飞机发动机压气机静子整流叶片上所用678环氧底漆与7470聚氨酯面漆所组成的涂层。

具体实施例方式

下面通过实施例和对比例进一步说明本发明。在以下实施例和对比例中，根据本发明配方重量百分比，用N-甲基吡咯烷酮和环己酮二作为主溶剂，选用甲醇作为助溶剂，乙醇胺作为促进剂，乙二醇乙醚作为表面活性剂。其中，主溶剂可以是N-甲基吡咯烷酮和环己酮，也可以是二氯甲烷，与醇类组成混合溶剂。助溶剂可以是甲醇、乙醇和异丙醇等醇类物质。胺类促进剂可以是乙醇胺或氨水。表面活性剂可以是烷基苯磺酸钠、OP～10、OP～7、乙二醇乙醚、乙二醇单丁醚或异丙醇、醇醚和苯甲醇等。配制而成的脱漆剂PH值应在7～9之间。

根据本发明脱漆剂组合物，含有45%～55%的N-甲基吡咯烷酮和15%～25%的环己酮主溶剂，8%～12%的甲醇助溶剂，8%～12%的乙醇胺类促进剂，8%～12%乙二醇乙醚表面活性剂的重量百分比含量中任意一个具体数值。在常温常压下，分别按表3和表4中指定的各组分将N-甲基吡咯烷酮、环己酮、甲醇、乙醇胺、乙二醇乙醚表面活性剂倒入在容器中混合形成化学混合物溶液，在常温搅拌至溶液均匀并将该溶液搅拌3分钟～10分钟，形成均匀的混合物，得到脱漆剂。在表1中列出测试结果。其中，N-甲基吡咯烷酮含量优选为40%～48%，环己酮的含量优选为10%～20%。甲醇助溶剂的优选量为7%～9%。乙醇胺促进剂的优选含量为6%～10%、乙二醇乙醚活化剂优选含量为5%～8%。

根据表1、表2配方将各组分放置烧杯容器中，常温搅拌至溶液均匀。根据试样材料的形状与大小，主要采用浸泡脱胶方法脱密封剂。

表1  实施例1～5的配方组成及脱除效果

各组分含量（重量份）%	例1	例2	例3	例4	例5
						N-甲基吡咯烷酮	50	40	60	55	50
环己酮	20	30	20	25	20
						甲醇	10	8	5	5	8
乙醇胺	10	12	5	4	12
						乙二醇乙醚	10	10	10	2	10
组合物外观	透明，略带黄色	透明，略带黄色	透明，略带黄色	透明，略带黄色	透明，略带黄色
						脱胶结果	常温下20分钟后漆膜四周气泡，1.5小时后漆膜完全脱落。	30min内有小泡产生，1h内有少许脱落，4h内80%面积脱落，5h完全脱落	2h内有明显起泡、起皱现象，5h内有少许脱落，6h内完全脱落	3h内有明显起泡、起皱现象，2h内有少许脱落， 8h完全脱落	30min内有明显起泡、起皱现象，1h内有少许脱落， 2h完全脱落
PH	7.7	8.3	7.0	6.8	8.5

表2   对比例配方组成及脱除效果

各组分含量（重量份）%	对比例1	对比例2	对比例3	对比例4	对比例5
						二氯甲烷	60	85	70		20
醋酸乙酯	30
						甲醇	10				10
乙醇胺		2.5	2	10	10
						3号喷气燃料		4
乙二醇乙醚				20	10
						乙醇		3.5	10
10%石蜡煤油溶液
						N-甲基吡咯烷酮				50
环己酮		5	18		50
						丙酮
组合物外观	透明，略带黄色	透明，略带黄色	透明液体	透明，略带黄色	透明，略带黄色
						脱胶结果	浸泡24小时，边角有轻微小泡。	20分钟1角起1个小泡，30分钟小泡无变化。24小时后无变化。	20分钟起小泡，40分钟四周均起泡，24小时后脱漆情况为四周起小泡。	50分钟起小泡，1h四周均起泡，8小时后脱漆情况为四周起小泡。	4小时内有明显起泡、起皱 并逐渐变软， 24小时后有脱落现象。

Claims (10)

1.一种清除环氧底漆和聚氨酯面漆涂层的脱漆剂组合物，按重量百分比，该脱漆剂组合物主要含有，45%～55%的N-甲基吡咯烷酮和15%～25%的环己酮作为主溶剂，8%～12%的甲醇或乙醇作为助溶剂，8%～12%的乙醇胺类中任一种作促进剂，8%～12%的乙二醇乙醚作为表面活性剂以及少量的增稠剂和阻挥发剂。

2.按照权利要求1所述的清除环氧底漆和聚氨酯面漆涂层的脱漆剂，其中所述N-甲基吡咯烷酮主溶剂的含量为40%～48%，环己酮主溶剂的含量为10%～20%。

3.按照权利要求1所述的清除环氧底漆和聚氨酯面漆涂层的脱漆剂，其中甲醇或乙醇助溶剂的含量为7%～9%。

4.按照权利要求1所述的清除环氧底漆和聚氨酯面漆涂层的脱漆剂，乙醇胺促进剂的含量为6%～10%。

5.按照权利要求1所述的清除环氧底漆和聚氨酯面漆涂层的脱漆剂，其中所述的表面活性剂为乙二醇乙醚，含量为5%～8%。

6.按照权利要求1所述的清除环氧底漆和聚氨酯面漆涂层的脱漆剂，其特征在于，所述的乙醇胺类促进剂，包括，乙醇胺和氨水。

7.按照权利要求1所述的清除环氧底漆和聚氨酯面漆涂层的脱漆剂，其特征在于，表面活性剂包括但不限于是，烷基苯磺酸钠、OP～10、OP～7、乙二醇乙醚、乙二醇单丁醚或异丙醇。

8.按照权利要求1所述的清除环氧底漆和聚氨酯面漆涂层的脱漆剂，其特征在于，混合溶剂中还添加有纤维素、有机玻璃作为增稠剂。

9.按照权利要求1所述的清除环氧底漆和聚氨酯面漆涂层的脱漆剂，其特征在于，在混合溶剂中还添加有阻挥发剂：石腊、平平加（RO-CH2CH2O）n-HR:烷基n:3,8,9,10,15,20,25,30,35）脂肪醇聚氧乙烯醚，非离子表面活性剂化工原料。

10.按照权利要求1所述的清除环氧底漆和聚氨酯面漆涂层的脱漆剂，其特征在于，所述的助溶剂是甲醇、乙醇和异丙醇醇类物质。