CN108976895A

CN108976895A - 一种高效无腐蚀脱漆剂

Info

Publication number: CN108976895A
Application number: CN201811064710.5A
Authority: CN
Inventors: 白林森; 梁莲芝
Original assignee: Wuxi City Hengli Hong Kong Ltd
Current assignee: Suzhou Pilot Advanced Material Co ltd
Priority date: 2018-09-12
Filing date: 2018-09-12
Publication date: 2018-12-11
Anticipated expiration: 2038-09-12
Also published as: CN108976895B

Abstract

一种高效无腐蚀脱漆剂，所述脱漆剂安全、环保、高效，当UV油墨漆膜和金属分离后，不会再次粘附于金属表面，方便后续过滤、除去分离的油墨漆膜，且金属基材不会受到损害。

Description

一种高效无腐蚀脱漆剂

技术领域：本发明涉及一种高效无腐蚀脱漆剂和脱漆剂的制备方法，属于金属脱漆剂技术领域

背景技术：

脱漆剂，是指通过化学溶剂跟漆膜发生反应使其溶解或发生膨胀作用，进而让漆膜去除或漆膜直接从基材表面脱落，能够更加高效的去除基材表面漆膜的一类化学混合物，目前化学脱漆法是最常见的用于去除各种金属表面漆膜的方法，其脱漆的作用机理是通过化学溶剂对漆膜的溶解、渗透、溶胀、剥离作用以及一系列物理、化学反应过程来破坏漆膜的分子链而改变其空间结构或降低漆膜与基底间的结合力，而使漆膜的脱落变的更加容易，从而达到脱漆目的。当脱漆剂中有足够的溶剂分子渗入到漆膜中与聚合物分子链段中的活性官能基团反应而使漆膜溶解；或使聚合物大分子的空间结构发生改变使体积增大并产生内应为，当内应力増大到超过漆膜与基材之间的结合力时，漆膜就能轻易的被清除，目前常用的脱漆剂主要分为有机脱漆剂和无机脱漆剂。

无机脱漆剂中包含碱性脱漆剂和酸性脱漆剂两种:碱性脱漆剂主要由碱性物质(氢氧化钠、氢氧化钾等)、助溶剂、乳化剂等组成的。因为强碱性物质在加热的情况下能够使漆膜中的部分基团发生皂化反应（氢氧化物与油脂发生反应生成醇和羧酸盐）而使漆膜溶解于水中，辅以加热条件下脱漆器件的漆膜与基底金属之间的结合力降低以及乳化剂增大溶剂和漆膜间亲和力而加速溶剂的渗透使旧漆膜能够轻易去除。但这类脱漆剂的缺点是进行脱漆时需要有一定的加热条件、脱漆时间长，且具有一定的腐蚀性。酸性脱漆剂主要由强酸性物质(浓硫酸、盐酸、硝酸、磷酸等)、乳化剂及促进剂、増稠剂等组成的，其中无机酸，如浓硫酸、盐酸、硝酸等都能够和脱漆基体发生反应从而达到脱漆的目的。

有机溶剂脱漆剂的作用机理是通过溶剂渗透使旧漆膜发生膨胀、软化、剥离作用，从而达到去除旧漆膜的效果。有机脱漆剂的主溶剂一般选择烧烷烃、苯、酮及醚类，并以烷烃及其氯代衍生物为最好，如亚甲基氯化物中二氯甲烷即为应用最广泛的也是脱漆效果最好的脱漆剂，但二氯甲烷存在毒性、致癌性和环境污染的问题，近年来被逐渐弃用。

此外，脱漆剂使用方式主要有浸泡式和涂刷式，对于小而工整的工件而言，使用涂刷方式除去表面的漆膜简单快捷，但对于大而复杂的工件而言，浸泡的方式更为贴切，但目前浸泡除去工件表面的漆膜时，就存在如下问题：如附图1所述，当含有UV保护油墨的金属被下放于含有脱漆剂的脱模槽内，通过化学溶剂对漆膜的溶解、渗透、溶胀、剥离作用，使得漆膜脱离金属表面，脱掉的漆膜漂浮于脱漆剂表面，当漆膜完全脱离于金属表面时，提起金属，这时漂浮于脱漆剂表面的漆膜会再一次粘附到金属表面，粘附于表面的漆膜随着金属一起进入下一道处理工序中，即现有技术中至少存在如下两个问题：（1）漆膜漂浮于脱漆剂表面，需要人工打捞或其他工艺来除去表面的漆膜，耗时耗力，极为不便，如CN105670375A浙江大学提供的一种聚酯漆包线脱漆工艺：（a）将脱漆剂加入到碱液槽中，并加热到聚酯漆包线的漆膜处理温度；(b)将碱液槽中的脱漆剂泵入到带搅拌桨的脱漆桶底部；将待脱漆的聚酯漆包线放入脱漆桶中；(c)溢流后开始搅拌，转速为每分钟30～300转；脱落的漆膜随着脱漆剂从脱漆桶顶部的溢流槽溢出，并流入过滤桶； (d)脱落的漆膜和脱漆剂在过滤桶内分离，脱漆剂继续进入碱液槽，上述的方法虽然能够有效的除去、分离脱漆剂表面漂浮的漆膜，但是当工件被提出碱液脱漆剂槽时，漆膜依然有极大的概率粘附于基材表面，即工艺有待改善。（2）由于漂浮在表面的漆膜会阻挡视线，使得难以确定漆膜完全脱出的时间，如CN106497213A中，工件在清洗的过程中，当其表面有难以清洗、呈堆积状的残渣时，工件能通过高压水枪对残渣进行清洗，清洗完毕后的工件再根据客户的需求进行下一道工序。综上述，提供一种脱漆剂，该脱漆能够使得表面脱离的漆膜沉积于脱模槽底部（如附图2所示），能够方便实现漆膜的过滤分离，且脱离的漆膜完全对工件无粘附的机会，不失为一种可考虑、改进的方向。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提出一种高效无腐蚀脱漆剂，所述脱漆剂安全、环保、高效，当UV油墨漆膜和金属分离后，不会再次粘附于金属表面，方便后续过滤、除去分离的油墨漆膜，且金属基材不会受到损害。

本发明提供了一种高效无腐蚀脱漆剂，所述脱漆剂由复配主溶剂苯甲醇和N-甲基-2-吡咯烷酮、助溶剂丙酮、促进剂乙酸、乳化剂OP-10、缓蚀剂硫脲、余量为水和乙醇的混合液组成、所述脱漆剂的相对密度d=0.80~0.95g/mL，在脱漆剂中去除金属表面的UV油墨时，溶胀的UV油墨漆膜能够沉于脱漆剂下方，易于分离。

进一步的，所述复配主溶剂苯甲醇和N-甲基-2-吡咯烷酮的含量为15~20wt.%。

进一步的，所述助溶剂丙酮的含量为5~7wt.%。

进一步的，所述促进剂乙酸的含量为4~5wt.%。

进一步的，所述乳化剂OP-10的含量为1~2wt.%。

进一步的，所述缓蚀剂硫脲的含量为0.5~1wt.%。

进一步的，所述复配主溶剂中的苯甲醇和N-甲基-2-吡咯烷酮质量比为4~5：1。

进一步的，所述乙醇和水的体积比为2.8~3.5:1。

一种高效无腐蚀脱漆剂，具体如下步骤：（1）向容器中首先加入适量乙醇和水的混合液，升温至35^oC后加入乳化剂OP-10，搅拌均匀后，降至室温；（2）室温下，按比例依次向溶液中加入相对密度d=1.04g/m苯甲醇、d=1.03的N-甲基-2-吡咯烷酮、d=0.79g/mL的丙酮、d=1.05g/mL的乙酸，混合搅拌均匀；（3）继续向溶液中补充乙醇和水的混合液至合适比例；（4）最后向溶液中添加硫脲，搅拌均匀后获得所需易于分离金属表面UV油墨漆膜的脱漆剂，所述脱漆剂的相对密度d=0.80~0.95g/mL。

进一步的，所述UV油墨漆膜被脱漆剂溶胀、分离于所述金属表面后，所述溶胀的UV油墨漆膜的相对密度大于脱漆剂的相对密度，而沉于装放脱漆剂容器的底部。

进一步的，所述金属可以为铝或铝合金、不锈钢合金、钛或钛合金、镁或镁合金。

进一步的，所述脱漆剂适用于浸泡用。

进一步的，对所述金属进行脱漆前，使用清洗剂对含有UV油墨的漆膜进行清洗，所述清洗剂包括盐酸 150ml/L，OP-10乳化剂4.5g/L，硫脲5g/L，去离子水、清洗温度为室温，且清洗结束后，残留在UV油墨漆膜表面的清洗剂不会对脱漆剂脱漆性能上产生弱化。

进一步的，对所述金属进行脱漆后，使用洗涤剂对脱膜后的金属进行洗涤，所述洗涤剂包括Na₂CO₃ 10~15g/L、Na₂SiO3 10~12g/L、去离子水，洗涤温度为室温，且脱膜结束后，残留在金属表面的脱漆剂不会对洗涤剂的洗涤性能产生弱化。

本发明制备的脱漆剂具有如下优异的技术效果：

（1）本脱漆剂的脱漆效率高，且脱离的漆膜能够有效的沉于盛放脱漆剂容器的底部，方便后去的过滤。

（2）从金属表面剥离的漆膜没有机会再次粘附于金属表面，也无需后续的二次脱膜处理，如高压水枪除膜。

（3）本发明提供的脱漆剂安全、环保，无氯代烃型有机溶剂，成本较低。

（4）本发明提供的脱漆剂对金属基材腐蚀性较小。

附图说明：

附图1现有技术中采用浸泡方式除去金属表面漆膜的示意图。

附图2为本发明中采用浸泡方式除去金属表面漆膜的示意图。

附图3为使用本发明脱漆剂剥离的漆膜在脱漆剂中的状态。

附图4为使用本发明脱漆剂剥离的漆膜在脱漆剂中下沉的过程。

具体实施方式：

金属表面涂覆的UV油墨包括有复配光引发剂、复配水性预聚合物、水性单体、有机颜料、平流剂和表面活性剂、有机溶剂和去离子水，所述复配引发剂含量为5wt.%，由α-羟基异丁酰苯和羟基环己烷苯酮组成，质量比为3: 1.5~1.7，，所述复配水性预聚合物含量为30wt.%，由环氧丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯组成，质量比为3：2，所述水性单体含量为20wt.%，为二丙烯酸-1，6-己二醇酯，乙醇有机溶剂含量为30wt.%；酞菁蓝B有机颜料含量为1wt.%，聚醚改性聚二甲基硅氧烷平流剂含量为1wt.%，单硬脂酸甘油酯表面活性剂含量为0.5wt.%，余量为去离子水，述UV油墨经辐射后，在金属表面形成UV固态油墨漆膜，所述漆膜厚度在0.1~1 mm，所述漆膜在本发明的脱漆剂溶胀后，溶胀后的漆膜密度在0.96~1.1g/cm³范围内。

腐蚀性测试：以不锈钢为测试基材材料，预先对基材进行机械打磨-丙酮-乙醇-去离子水多次洗涤，冷风机吹干，称重得m₀然后将上述试样置于除漆层清洗液中，与25^oC下，浸泡24小时，去除，去离子水清洗-丙酮-乙醇-去离子水依次清洗，得m₁。计算公式 V=(m₀-m₁)/A，其中V为镀层的腐蚀速率，mg/cm²;m₀和m₁为腐蚀前后的样品重量mg，A为样品的面积cm²。

除漆效率测试：使用秒表计算漆膜在第一次出现起皱是所用的时间，和完全起皱时间（秒/s）。

实施例1

一种高效无腐蚀脱漆剂，其配方如下：

复配主溶剂苯甲醇和N-甲基-2-吡咯烷酮，质量比为4：1，20wt.%；

助溶剂丙酮，5wt.%；

促进剂乙酸，4wt.%；

乳化剂OP-10，1wt.%；

缓蚀剂硫脲，0.5wt.%；

余量水和乙醇，体积比为2.8:1。

上述脱漆剂的制备方法包括如下步骤：

（1）向容器中首先加入适量乙醇和水的混合液，升温至35^oC后加入乳化剂OP-10，搅拌均匀后，降至室温。

（2）室温下，按比例依次向溶液中加入苯甲醇、N-甲基-2-吡咯烷酮、丙酮、d=1.05g/mL的乙酸，混合搅拌均匀。

（3）继续向溶液中补充乙醇和水的混合液至合适比例。

（4）最后向溶液中添加硫脲，搅拌均匀后获得所需易于分离金属表面UV油墨漆膜的脱漆剂，所述脱漆剂的相对密度d=0.80~0.95g/mL。

对金属进行脱漆前，使用清洗剂对含有UV油墨的漆膜进行清洗，所述清洗剂包括盐酸 150ml/L，OP-10乳化剂4.5g/L，硫脲5g/L，去离子水、清洗温度为室温，且清洗结束后，残留在UV油墨漆膜表面的清洗剂不会对脱漆剂脱漆性能上产生弱化。

对所述金属进行脱漆后，使用洗涤剂对脱膜后的金属进行洗涤，所述洗涤剂包括Na₂CO₃ 10~15g/L、Na₂SiO3 10~12g/L、去离子水，洗涤温度为室温，且脱膜结束后，残留在金属表面的脱漆剂不会对洗涤剂的洗涤性能产生弱化。

实施例2

一种高效无腐蚀脱漆剂，其配方如下：

助溶剂丙酮，6wt.%；

促进剂乙酸，4.5wt.%；

乳化剂OP-10，1.5wt.%；

缓蚀剂硫脲，0.75wt.%；

余量水和乙醇，体积比为1:3。

实施例3

一种高效无腐蚀脱漆剂，其配方如下：

助溶剂丙酮，7wt.%；

促进剂乙酸，5wt.%；

乳化剂OP-10， 2wt.%；

缓蚀剂硫脲， 1wt.%；

余量水和乙醇，体积比为1:3.5。

实施例4

一种高效无腐蚀脱漆剂，其配方如下：

复配主溶剂苯甲醇和N-甲基-2-吡咯烷酮的含量为20wt.%，质量比为4:1，

助溶剂丙酮，6wt.%；

促进剂乙酸，4wt.%；

所述乳化剂OP-10，1.5wt.%；

缓蚀剂硫脲，0.75wt.%；

余量水和乙醇，体积比为1:3.5。

对比例1

苯甲醇15wt.%；

助溶剂丙酮，5wt.%；

促进剂乙酸，4wt.%；

乳化剂OP-10，1wt.%；

缓蚀剂硫脲，0.5wt.%；

余量水。

表1

由上可知，对比例1中，当使用水作为溶剂时，最终获得漆膜密度大于1.1g/mL，使得溶胀后的漆膜漂浮于脱漆剂表面，不利于漆膜的过滤和分离，且完全使用水作为溶剂，其脱漆剂的效率也明显下降，几乎不能完全剥离，剥离时间＞600s，腐蚀速率没有明显影响。当使用本发明的脱漆剂时，如附图1上图所示，其溶胀的漆膜能够完整的剥落于基材表面，并沉于脱漆剂的底部。随着溶胀漆膜在脱漆剂中的时间的加长，完整的漆膜会发生明显的裂解，分解为适当大小的碎片，如附图3下图所述，便于过滤分离，此外，为了进一步说明漆膜在本发明的脱漆剂中会下沉（如图4所示），将已经由金属基材表面剥离的溶胀UV油墨使用玻璃棒挑起（如图4a所示），然后将玻璃棒浸入脱漆剂中（如图4b所示）溶胀的油墨由于密度大于脱漆剂，因此会在脱漆剂中下沉（如图4c所示），最终落在盛放脱漆剂容器的底部，便于后续的过滤、分离。

使用的复配主溶剂的效果大于单一主溶剂效果，完全剥离时间大概在160s作用，且苯甲醇因为其分子量较小，渗透到UV油墨的分子链段间的能力强，同时对极性有机物的溶解力也很强，能够产生足够的内应力来破坏UV油墨与金属之间的结合为从而使漆膜溶胀脱落，而N，N-2甲基吡咯烷酮的分子较更小，渗透力强，能较快的速度溶胀漆膜，复配之后，其渗透能力显著提升。

使用的助溶剂为丙酮，它能够和主溶剂形成温度较低的二元共沸物，能够协同主溶剂分子快速充分的渗入漆膜，降低漆膜与基底之间的结合力，从而可増强主溶剂对漆膜的溶解能力，加快脱漆速率。

乙酸作为促进剂，具有亲核作用，能够与主溶剂产生协同效应，来提高对UV油墨的脱漆速度和脱漆效率。

使用硫脲作为缓蚀剂，在金属表面形成保护膜，减少脱漆剂对基材金属的腐蚀。

使用OP-10作为乳化剂，能够明显提高溶剂的增溶效果，且利用乳化剂所具有的胶团催化作用，能大大提高脱漆剂中加入的其它成分在溶剂中的溶解度。

脱漆剂的保质期大于2年，使用周期大于一周。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims

1.一种高效无腐蚀脱漆剂，其特征在于所述脱漆剂由复配主溶剂苯甲醇和N-甲基-2-吡咯烷酮、助溶剂丙酮、促进剂乙酸、乳化剂OP-10、缓蚀剂硫脲、余量为水和乙醇的混合液组成、所述脱漆剂的相对密度d=0.80~0.95g/mL，在脱漆剂中去除金属表面的UV油墨时，溶胀的UV油墨漆膜能够沉于脱漆剂下方，易于分离。

2.如权利要求1所述的一种高效无腐蚀脱漆剂，其特征在于所述复配主溶剂苯甲醇和N-甲基-2-吡咯烷酮的含量为15~20wt.%，所述助溶剂丙酮的含量为5~7wt.%；所述促进剂乙酸的含量为4~5wt.%、所述乳化剂OP-10的含量为1~2wt.%、所述缓蚀剂硫脲的含量为0.5~1wt.%。

3.如权利要求1所述的一种高效无腐蚀脱漆剂，其特征在于复配主溶剂中的苯甲醇和N-甲基-2-吡咯烷酮质量比为4~5：1。

4.如权利要求1所述的一种高效无腐蚀脱漆剂，其特征在于所述乙醇和水的体积比为2.8~3.5:1。

5.如权利要求1-4所述的一种高效无腐蚀脱漆剂制备方法，其特征在于包括如下步骤：（1）向容器中首先加入适量乙醇和水的混合液，升温至35^oC后加入乳化剂OP-10，搅拌均匀后降至室温；（2）室温下，按比例依次向溶液中加入苯甲醇、N-甲基-2-吡咯烷酮、丙酮、乙酸，混合搅拌均匀；（3）继续向溶液中补充乙醇和水的混合液至合适比例；（4）最后向溶液中添加硫脲，搅拌均匀后获得所需易于分离金属表面UV油墨漆膜的脱漆剂，所述脱漆剂的相对密度d=0.80~0.95g/mL。

6.如权利要求5所述的一种高效无腐蚀脱漆剂的制备方法，其特征在于脱漆剂中各个成分的比例为复配主溶剂苯甲醇和N-甲基-2-吡咯烷酮的含量为20wt.%，质量比为4:1，所述助溶剂丙酮的含量为6wt.%；所述促进剂乙酸的含量为4wt.%、所述乳化剂OP-10的含量为1.5wt.%、所述缓蚀剂硫脲的含量为0.75wt.%，余量为3.5:1的乙醇和水的混合液。

7.如权利要求5~6所述一种高效无腐蚀脱漆剂的制备方法，其特征在于当用于除去金属表面的UV油墨漆膜时，UV油墨被脱漆剂溶胀、分离于所述金属表面后，所述溶胀的UV油墨漆膜的相对密度大于脱漆剂的相对密度，而沉于装放脱漆剂容器的底部，所使用的金属可以为铝或铝合金、不锈钢合金、钛或钛合金、镁或镁合金。

8.如权利要求1-7所述一种高效无腐蚀脱漆剂，其特征在于所述脱漆剂适用于浸泡用。

9.如权利要求1-8所述一种高效无腐蚀脱漆剂，其特征在于对所述金属表面油墨进行脱漆前，使用清洗剂对含有UV油墨的漆膜进行清洗，所述清洗剂包括盐酸 150ml/L，OP-10乳化剂4.5g/L，硫脲5g/L，去离子水、清洗温度为室温，且清洗结束后，残留在UV油墨漆膜表面的清洗剂不会对脱漆剂脱漆性能上产生弱化。

10.如权利要求1-9所述一种高效无腐蚀脱漆剂，其特征在于对所述金属进行脱漆后，使用洗涤剂对脱膜后的金属进行洗涤，所述洗涤剂包括Na₂CO₃ 10~15g/L、Na₂SiO3 10~12g/L、去离子水，洗涤温度为室温，且脱膜结束后，残留在金属表面的脱漆剂不会对洗涤剂的洗涤性能产生弱化。