脫漆劑的研究進展

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、吹核桃殼機械法或強酸、強堿溶劑清洗等傳統的脫漆方法，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、損傷風險小等脫漆產品，是涂料翻新行業重點研究熱點。本文簡單的介紹了脫漆劑的基本工作原理和現有品種分類知識，詳細講解了脫漆劑的主要原料配方與作用，最后對脫漆劑產品的未來發展前景進行展望。

關鍵詞：組成配方;脫漆劑;研究進展;應用前景

中圖分類號：TQ636.5 文獻標識碼：A

0 前言

為了裝飾或防護家具、家裝等木制、金屬等各種產品，我們經常會在這些要防護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的基本作用，而且嚴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、吹核桃殼機械法等，但上述這些方法勞動強度大、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、損傷風險小，是目前脫漆領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普遍是熱塑性樹脂或室溫交聯固化樹脂，所用涂料無論是醇酸樹脂、硝基漆、環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過有機溶劑的溶解或溶脹，以達到漆膜的剝落、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，遇到劇烈反應的強酸或強堿時易發生酸解、堿解等化學反應，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溶劑對漆膜的浸泡，達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、漆膜剝落的結果。當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生內應力破壞漆層，當這些內應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，原料供應量大、成本低，毒性低對人體危害小，相比于有機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域應用廣泛。但堿溶液脫漆劑施工工藝比較復雜，在使用前需先進行加熱，施工過程需要有健全的脫漆槽和清洗槽，復雜的工序限制了堿溶液脫漆劑的推廣。

（2）有機溶劑脫漆劑。有機溶劑脫漆劑又分為可燃型和阻燃型，兩種類型的有機溶劑成分和應用領域有所不同。其中可燃型有機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;阻燃型有機脫漆劑以二氯甲烷為主要原料，適用領域比較的廣泛，環氧漆、有機硅漆、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

脫漆劑配方原料的選擇過程中，核心的依據就是溶劑原料的滲透力與溶解力性能，不僅要達到高效、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。目前行業默認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極性與涂料樹脂的溶解度參數極性不斷接近，當脫漆劑的溶解度參數極性完全匹配或不斷接近于涂料樹脂的溶解度參數時，證明該涂料樹脂可以溶解到這類脫漆劑溶液中，經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酸、強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，是今后脫漆劑產品發展的主要趨勢。

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系到脫漆效率的好壞。脫漆工作過程就是溶劑分子經過滲透、溶解、剝離等方式清除漆膜，通過膨溶內應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、溶解性能優異的苯、烴、酮等化工溶劑充當。李鳳蘭團隊研究的《醇醚型脫漆劑及其應用》以乙二醇醚為主溶劑，不僅具有優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，在市場上具有很強的競爭力。南昌航空工業學院團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應力比較大，由此所研制的低毒、低揮發性脫漆劑對漆膜的溶解速度很快，產生的內應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、環己酮或丙酮等溶解性強的材料組成，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、機械設備等不同的對象，根據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黏度，以此達到適應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，但在飛機外殼、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，該氫離子對金屬基體容易腐蝕，并造成氫脆等損壞風險，緩蝕劑就是為了防止氫離子侵蝕、保護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、阻止電化學腐蝕反應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）揮發抑制劑。脫漆劑原料滲透性好、溶解性強，但不可避免的是揮發速度過快，有的脫漆劑尚未滲透到漆膜中已經揮發完，不僅嚴重影響脫漆效率，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抑制劑降低溶劑的揮發速率。目前脫漆劑生產行業默認以石蠟油揮發抑制劑原料，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 結論

從研究調查結果看，目前我國化工企業脫漆劑產品主要以T-1、T-2為主，多數屬于家具廠或油漆企業自給自足。受到當前技術和市場環境限制，目前國內脫漆劑生產線未形成一定的生產規模，生產制造成本比較的高，高質量、高技術含量、高附加值產品較少，脫漆效率低、揮發毒性大、污染嚴重等問題嚴重限制了脫漆劑產品的發展。同時，為了降低脫漆劑的揮發速率，默認在脫漆劑配方中加入揮發抑制劑石蠟，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保、高效脫漆效率、可生物降解性等，在投放市場后可以帶領整個脫漆行業邁上一個新的高度，具有可觀的社會經濟效益和廣闊市場應用領域。

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