脱漆剂的研究进展

吴健涛 陈炳耀 姚荣茂 宁智勇

摘 要：刮刀手工铲除、火焰高温溶烧、吹核桃壳机械法或强酸、强碱溶剂清洗等传统的脱漆方法，虽然也能够祛除基材表层大部分的陈旧漆膜，但工作量大、人工需求多，稍有不慎容易损坏基材表层，如何研制一种脱漆高效、对基材表层腐蚀、损伤风险小等脱漆产品，是涂料翻新行业重点研究热点。本文简单的介绍了脱漆剂的基本工作原理和现有品种分类知识，详细讲解了脱漆剂的主要原料配方与作用，最后对脱漆剂产品的未来发展前景进行展望。

关键词：组成配方;脱漆剂;研究进展;应用前景

中图分类号：TQ636.5 文献标识码：A

0 前言

为了装饰或防护家具、家装等木制、金属等各种产品，我们经常会在这些要防护和装饰的基材外喷涂上多彩靓丽的涂料覆盖，但这些涂料也有一定的使用期限和寿命限制。在经过长时间使用后，涂料必然面临老化脱落、变黄褪色或者基材收缩后开裂等问题，不仅丧失对基材装饰与防护的基本作用，而且严重影响基材美观或加装安全，这时候修理和翻新成了不可避免的课题。在确定需要重新涂装后，还需要对旧的漆膜进行彻底的祛除、清洁，以此确保新漆膜平整、光滑。残余漆膜清洁可以采用刮刀手工铲除、火焰高温溶烧、吹核桃壳机械法等，但上述这些方法劳动强度大、施工成本高，而且对基体表面容易造成损伤。脱漆剂法是一种新兴起的高效脱漆方法，通过对基材浸泡、渗透、溶胀、溶解、剥离等各种反应后，就能将残余漆膜高效、彻底的祛除，同时该方法对基材表层腐蚀、损伤风险小，是目前脱漆领域中运用最广泛的方式之一。

1 脱漆剂的原理和分类

1.1 脱漆剂的原理

目前涂料市场上的漆膜成膜物质普遍是热塑性树脂或室温交联固化树脂，所用涂料无论是醇酸树脂、硝基漆、环氧树脂或者聚氨基甲酸酯漆，以上树脂聚合物形成的漆膜均可以经过有机溶剂的溶解或溶胀，以达到漆膜的剥落、开裂。这些树脂聚合物分子含有酯键、醚键、酰胺键等活性官能团，遇到剧烈反应的强酸或强碱时易发生酸解、碱解等化学反应，最后是聚合物的分子链断裂。

脱漆剂的脱漆过程就是通过有机溶剂对漆膜的浸泡，达到溶解和溶胀漆膜表层，最终造成漆膜与基材间的附着力消除、漆膜剥落的结果。当脱漆剂成分中的溶剂原料渗透入涂料漆膜中时，漆膜树脂聚合物的在溶解中分子链逐渐断裂，直至漆膜完全的溶解;同时，脱漆剂浸泡后的树脂聚合物分子体积不断膨胀并产生内应力破坏漆层，当这些内应力大于漆膜与基材间的附着力后，涂料漆膜就开始开裂和脱落。

1.2 脱漆剂的分类

（1）碱溶液脱漆剂。碱溶液脱漆剂主要原料是氢氧化钠、碳酸钠、磷酸钠，原料供应量大、成本低，毒性低对人体危害小，相比于有机溶剂脱漆剂相比有更好的市场竞争力，在油基性漆层脱漆领域应用广泛。但碱溶液脱漆剂施工工艺比较复杂，在使用前需先进行加热，施工过程需要有健全的脱漆槽和清洗槽，复杂的工序限制了碱溶液脱漆剂的推广。

（2）有机溶剂脱漆剂。有机溶剂脱漆剂又分为可燃型和阻燃型，两种类型的有机溶剂成分和应用领域有所不同。其中可燃型有机脱漆剂主要原料是苯与丙酮，适用于硝基漆和醇酸漆等涂料漆膜的脱漆;阻燃型有机脱漆剂以二氯甲烷为主要原料，适用领域比较的广泛，环氧漆、有机硅漆、氨基烘漆、合成树脂漆、沥青漆等均有良好脱漆效果。

2 脱漆剂配方的确定

2.1 配方选择依据

脱漆剂配方原料的选择过程中，核心的依据就是溶剂原料的渗透力与溶解力性能，不仅要达到高效、彻底的最终脱漆目的，同时还要杜绝脱漆过程对金属类基材的腐蚀损伤。目前行业默认的脱漆剂配方选择一般遵循“相似相溶”原理，追求脱漆剂溶解度参数极性与涂料树脂的溶解度参数极性不断接近，当脱漆剂的溶解度参数极性完全匹配或不断接近于涂料树脂的溶解度参数时，证明该涂料树脂可以溶解到这类脱漆剂溶液中，经过脱漆剂的浸泡后漆膜可以快速溶解与剥落。同时，溶剂材料的选择一定要避免强酸、强碱等对金属基体造成腐蚀的原料，弱酸、弱碱性、毒性低、成本低等要求，是今后脱漆剂产品发展的主要趋势。

2.2 組分配方的选择

（1）主溶剂。主溶剂是脱漆剂配方的主要原料，主溶剂的选择直接关系到脱漆效率的好坏。脱漆工作过程就是溶剂分子经过渗透、溶解、剥离等方式清除漆膜，通过膨溶内应力破坏漆膜与基材间的附着力，所以高效脱漆剂的助溶剂原料一般选用渗透、溶解性能优异的苯、烃、酮等化工溶剂充当。李凤兰团队研究的《醇醚型脱漆剂及其应用》以乙二醇醚为主溶剂，不仅具有优异的渗透和溶解性能，而且还是天然的表面活性剂材料，因此其制备的脱漆剂溶解速度快、脱漆效果彻底，在市场上具有很强的竞争力。南昌航空工业学院团队以苯甲醛为脱漆剂主溶剂，虽然其分子体积小，但渗透到大分子链段间的内应力比较大，由此所研制的低毒、低挥发性脱漆剂对漆膜的溶解速度很快，产生的内应力迅速超过漆膜与基材间的附着力，有效的提升了脱漆剂的脱漆效率。

（2）助溶剂。脱漆剂体系中加入适量的助溶剂，可以有效的协同主溶剂迅速渗入漆膜，消除涂料漆层与基材间的附着力，最终达到将漆膜剥离的目的。助溶剂一般采用苯甲醇类、乙二醇乙醚、环己酮或丙酮等溶解性强的材料组成，使得脱漆剂配方的溶解性能增加。此外，丙酮、醇类等助溶剂材料市场供应量大，相比于主溶剂价格更加的便宜，助溶剂的加入代替了部分主溶剂的用量，显著的降低脱漆剂的生产制造成本。

（3）增稠剂。脱漆剂用途广泛多样化，涵盖零配件、家具门窗、机械设备等不同的对象，根据不同的脱漆对象或脱漆体积大小可选用浸泡、喷淋、刷涂等多种方式。增稠剂是为了增加脱漆剂液态黏度，以此达到适应与大件垂直或倾斜面的漆面施工，延长脱漆剂在这些漆面上的工作时间。一般小零配件可以直接通过浸泡方式脱漆，脱漆剂溶液的粘度可以低些，加速溶液流淌和循环，但在飞机外壳、门窗涂层等的斜面或垂直面上施工时，需要加入适量的增稠剂原料增加脱漆剂的触变性能，使得脱漆剂在涂层表面不产生流淌，保障脱漆剂和漆膜之间有充足的渗透、溶解等的工作时间，才能用少量的脱漆剂用量达到高效的脱漆效果。

（4）缓蚀剂。脱漆剂在与漆膜间渗透、溶解的过程中会生成氢离子物质，该氢离子对金属基体容易腐蚀，并造成氢脆等损坏风险，缓蚀剂就是为了防止氢离子侵蚀、保护金属表面而引入的功能助剂。目前市场上常见的缓蚀剂普遍具有改变金属腐蚀电位、阻止电化学腐蚀反应中的阳极金属溶解等作用，如甲基三唑、噻唑、咪唑、苯并三氮唑等均是常见的有效的减轻或杜绝脱漆对金属的腐蚀作用。甲基三唑、噻唑、咪唑、苯并三氮唑等，均是缓蚀剂常见的化工原料，都可以减轻脱漆剂对金属基材的腐蚀损坏。

（5）挥发抑制剂。脱漆剂原料渗透性好、溶解性强，但不可避免的是挥发速度过快，有的脱漆剂尚未渗透到漆膜中已经挥发完，不仅严重影响脱漆效率，而且大量增加了脱漆剂的用量。为使脱漆剂溶剂在漆膜表层有充足的工作时间，需要在脱漆剂配方中加入挥发抑制剂降低溶剂的挥发速率。目前脱漆剂生产行业默认以石蜡油挥发抑制剂原料，它在脱漆剂工作过程中起到了良好的封闭作用，脱漆剂溶剂的挥发速率迅速得到控制，增加了主、助溶剂停留在漆膜表面时间。

（6）表面活性剂。无论是聚氨酯还是不饱和聚酯类涂料，喷涂的漆层一般都具有憎水性能，液体类溶剂不容易渗入到漆层中，只有在脱漆剂配方中添加适量的表面活性剂原料，方可有效地润湿和溶解残余旧漆膜的表面，减少脱漆所用时间。乙氧基仲醇和烷基苯基环氧乙烷是常见的非离子型表面活性剂，阴离子型的有十二烷基磺酸盐、长链脂肪酸盐等。

3 结论

从研究调查结果看，目前我国化工企业脱漆剂产品主要以T-1、T-2为主，多数属于家具厂或油漆企业自给自足。受到当前技术和市场环境限制，目前国内脱漆剂生产线未形成一定的生产规模，生产制造成本比较的高，高质量、高技术含量、高附加值产品较少，脱漆效率低、挥发毒性大、污染严重等问题严重限制了脱漆剂产品的发展。同时，为了降低脱漆剂的挥发速率，默认在脱漆剂配方中加入挥发抑制剂石蜡，而石蜡在脱漆工作后残余在基材表面难以清理，脱漆后的涂装工作带来很大的不便。新型的脱漆剂的研制上，会更加的注重低毒环保、高效脱漆效率、可生物降解性等，在投放市场后可以带领整个脱漆行业迈上一个新的高度，具有可观的社会经济效益和广阔市场应用领域。

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