CN107353701B

CN107353701B - 一种无腐蚀无划伤金属脱漆剂及其制备方法和应用

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Publication number: CN107353701B
Application number: CN201710746357.8A
Authority: CN
Inventors: 白林森; 梁莲芝
Original assignee: Shandong Tianzhi Information Technology Co ltd
Current assignee: Nantong Xunchuang Semiconductor Materials Co.,Ltd.
Priority date: 2017-08-26
Filing date: 2017-08-26
Publication date: 2020-12-04
Anticipated expiration: 2037-08-26
Also published as: CN107353701A

Abstract

该脱漆剂使用方便、简单，能够有效清除各种普通漆层；对基材无腐蚀损害，挥发性较小，使用时对人体无损害，且不含石蜡、煤油等附着物，方便二次喷涂漆层，添加的无机添加剂氧化碳纳米管能够提高擦除漆层的效率，且不会对基材造成任何划伤，脱漆剂安全、环保，无氯代烃型有机溶剂，且清洗剂的成本较低，脱漆剂对金属基材无腐蚀，脱漆剂具有抗菌性能，稳定性高。

Description

一种无腐蚀无划伤金属脱漆剂及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及一种无腐蚀无划伤金属脱漆剂及其制备方法和应用，属于脱漆清洗剂技术领域。

背景技术

在我们日常生活和工业生产中，金属制品无不需要涂料的装饰和防护，涂层，如漆层具有缓蚀、屏蔽和电化学保护等三方面的作用，且施工作业方便，防腐效果好因而被广泛使用。然而在现实生活中，在环境作用和物理机械作用下，随着使用时间的延长涂层往往出现局部或大面积失效，如失光、粉化、脱落、裂纹、划伤、底材锈蚀等降低了基材的使用寿命，或在涂层制备过程中难免出现诸如桔皮、裂纹、粉化等意外缺陷，造成不合格品的出现，这就要求彻底清除涂层，然后重新喷涂。

目前国内外除漆的方法主要有：（1）机械脱漆法：机械脱漆是采用机械摩擦除膜的办法达到清除涂膜，包括手工打磨、喷丸、干冰清洗和高压水(磨料)射流等方法。机械脱漆法，如人工打磨主要是靠刮刀、铁铲，不仅消耗大量的人力物力还很耗费时间，最重要的是在进行脱漆的同时，刮刀、铁铲等金属工具会对脱漆对象造成机械损坏，不仅去除掉了涂层也破坏了基体。此外，面对一些几何形状较为复杂的部件，机械脱漆法是无法全方位的去除表面涂层的，还有很多死角仍然无法达到脱漆效果；（2）激光脱漆法：激光清洗技术是指采用高能激光束照射工件表面，使其表面的附着物或涂层等发生瞬间蒸发或剥离，从而达到洁净化的工艺过程，具有成本低、基体无损伤、干净、操作完全自动化、脱漆无污染，易控制，且价格低廉等优点。然而激光脱漆过程中温度过高，容易使基材变形，对表面含有氧化膜或磷化膜的金属基材造成损伤；（3）化学除漆法：主要有酸性，碱性漆层清洗剂，如酸性清洗剂为浓硫酸、盐酸、磷酸组成的清洗液，化学脱漆剂使用时需要加热，脱漆效率低，使用过程中产生较大的毒性，且容易对基材金属造成腐蚀；（4）有机溶剂除漆法：有机溶剂脱漆剂是现在比较普遍的脱漆方法，它是通过有机物溶胀的原理，依靠溶剂渗透到漆膜中，使其膨胀，降低了漆膜与基体的附着力，使漆膜从基材上鼓胀，脱落下来。有机溶剂脱漆剂脱漆速度快，脱漆彻底，所以受到很多厂家的青睐。如传统的氯代烃型有机溶剂虽能够高效地完成脱漆工作，但氯代烃型有机溶剂毒性大、挥发性强、且容易燃烧、化学性质不稳定等，对环境造成极大污染。

此外，在使用漆层清洗剂时，通常为先用有机溶剂涂覆漆层，待漆层膨胀，炸裂后，使用人工机械的方法，如刮刀除去漆层，此时难免会划伤基材金属，因此通常使用水枪喷射或人工擦去爆裂的漆层，然后再使用本发明人的如下清洗剂，其组分组成为：

复配主溶剂：苯甲酸甲酯：乙二醇丁醚=2:（1~1.5），25~40wt.%;

助溶剂：γ-丁内酯，5~15wt.%;

活化剂：乙酸或丙醇酸，9~12wt.%;

表面活性剂：十六烷基三甲基溴化铵:SPAN-80=1:(0.5~1)，2~3wt.%;

摩擦性颗粒：0.05-1μm的氧化硅或α-氧化铝颗粒，3~6wt.%;

防老化剂：酚类防老化剂，2~3wt.%;

渗透剂：磺化琥珀酸二辛酯钠盐，1~1.5wt.%;

粘稠剂：羟甲基纤维素或甲基纤维素或水合硅酸镁锂中的一种，1.5~2wt.%;

缓蚀剂：聚天冬氨酸或磺化木质素，0.5~0.8wt.%；

剩余为去离子水和乙醇，体积比为3:1，总量10~25wt.%。

使用过程中发现摩擦性的颗粒虽然能够提高人工去除漆层的效率，但由于氧化硅或氧化铝的硬度较高，当用力除去结合力较高的漆层或漆层薄的涂层时，很容易造成基材的划伤，影响美观，同时严重影响二次涂覆。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种安全，环保，低成本，除漆效率高，除漆速度快，完全无腐蚀、挥发性小、后期人工除去膨胀漆层容易、且不会造成基材划伤，也不会腐蚀基材的脱漆剂。

本发明采用的技术方案是：一种无腐蚀无划伤金属脱漆剂，该脱漆剂组成包括：

主溶剂：N-甲基吡咯烷酮：苯甲酸甲酯=1:（0.5~2），35~45wt.%；

助溶剂：苯甲醇，5~12wt.%；

无机添加剂：氧化碳纳米管溶液7~30wt.%；

粘稠剂：甲基纤维素、聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素、水合硅酸镁锂中的一种或多种，1~2wt.%；

渗透剂：壬基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或两种，1~2wt.%；

表面活性剂：十六烷基三甲基溴化铵、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯、十二烷基乙氧基磺基甜菜碱中的一种或多种，1.5~3wt.%；

稳定剂：2,2’-亚甲基双（4-甲基-6-叔丁基苯酚）：0.5~1wt.%；

杀菌剂：异噻唑啉酮，0.5~1wt.%；

剩余为去离子水和乙醇的混合液，体积比为3:1。

使用方式为：浸泡或刷涂的方式均匀涂覆于待处理漆层表面，或使用一定比例的去离子水稀释清洗剂，使用喷涂的方式涂覆于待处理漆层表面，且可多次均匀刷涂或喷涂涂覆清洗剂。

漆层的擦出方式为使用纺粘无纺布擦拭膨胀的漆层或使用去离子水冲刷膨胀漆层，且清洗剂的使用温度不高于40^oC，除漆过程中伴有超声辅助。

其中制备无机添加剂氧化碳纳米管的步骤为：将10g碳纳米管置于250mL烧瓶中，加入60mL质量分数为98%的H₂SO₄和15mL质量分数为40%的HNO₃，超声振荡60min，然后搅拌，100^oC水浴条件下，回流处理6h，反应后产物用大量的去离子水多次洗涤至中性后过滤，然后在空气气氛中50^oC干燥24 h，得到混酸处理的氧化碳纳米管，然后将氧化碳纳米管溶于去离子水中，超声分散40 min，得到悬浮液，将悬浮液置于冰箱中冷冻24 h后，在真空度低于5Pa，冷阱温度为-50^oC的条件下冷冻干燥48h，获得水溶性良好的氧化碳纳米管。

无腐蚀无划伤金属脱漆剂中的杀菌剂还可选自吗啉类无腐蚀性杀菌剂。

上述无腐蚀无划伤金属脱漆剂可用于聚氨酯、环氧树脂、醇酸树脂、聚硅氧烷、吸塑漆层，其涂层厚度为30~200微米。

上述无腐蚀无划伤金属脱漆剂的制备方法包括如下步骤：将去离子水微热至40~50^oC，然后缓慢加入粘稠剂，200~300r/min搅拌20min使其完全溶解，然后依次加入氧化碳纳米管、表面活性剂和杀菌剂，继续搅拌至获得均匀的棕黄色溶液为止，降温，接着依次加入主溶剂、助溶剂、渗透剂、稳定剂、乙醇，密闭反应器，常温持续搅拌2~4h，获得无腐蚀无划伤金属脱漆剂。

有益效果

本发明能达到以下有益的技术效果：

（1）该脱漆剂使用方便，能够有效清除各种普通漆层；

（2）对基材无腐蚀等损害，挥发性较小，使用时对人体无损害，不含石蜡、煤油等附着物，方便二次喷涂漆层；

（3）添加的无机添加剂能够提高擦除漆层的效率，且不会对基材造成任何划伤；

（4）脱漆剂安全、环保，无氯代烃型有机溶剂，成本较低；

（5）脱漆剂具有持久抗菌性能，稳定性高。

具体实施方式

对比例1

一种金属脱漆剂，该除漆剂的组成包括：

复配主溶剂：苯甲酸甲酯：乙二醇丁醚=2:1.24，33wt.%；

助溶剂：γ-丁内酯，10wt.%；

活化剂：丙醇酸，10wt.%；

表面活性剂：十六烷基三甲基溴化铵：SPAN-80=1:0.75，2.5wt.%；

摩擦性颗粒：0.05-1μm的α-氧化铝颗粒，10wt.%；

防老化剂：酚类防老化剂，2.5wt.%；

渗透剂：磺化琥珀酸二辛酯钠盐，1.25wt.%；

粘稠剂：甲基纤维素，1.75wt.%；

缓蚀剂：磺化木质素，0.7wt.%；

剩余为去离子水和乙醇混合液（体积比3：1），标记为对比例1。

对比例2

一种金属脱漆剂，该除漆剂的组成包括：

主溶剂：N-甲基吡咯烷酮：苯甲酸甲酯=1:0.5，45wt.%；

助溶剂：丙酮，7wt.%；

无机添加剂：氧化硅无机颗粒15wt.%；

粘稠剂：甲基纤维素、聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素、水合硅酸镁锂中的一种或多种，1.3wt.%；

渗透剂：壬基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或两种，1.7wt.%；

表面活性剂：十六烷基三甲基溴化铵、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯、十二烷基乙氧基磺基甜菜碱中的一种或多种，2.3 wt.%；

剩余为去离子水和乙醇的混合液，体积比为3:1，标记为对比例2。

实施例1

实施例1-3提供了一种无腐蚀无划伤金属脱漆剂，其制备步骤如下：将去离子水微热至40~50^oC，然后缓慢加入粘稠剂，200~300r/min搅拌20min使其完全溶解，然后依次加入氧化碳纳米管、表面活性剂和杀菌剂，继续搅拌至获得均匀的棕黄色溶液为止，降温，接着依次加入主溶剂、助溶剂、渗透剂、稳定剂、乙醇，密闭反应器，常温持续搅拌2~4h，获得无腐蚀无划伤金属脱漆剂。制备无机添加剂氧化碳纳米管的步骤为：将10g碳纳米管置于250mL烧瓶中，加入60mL质量分数为98%的H₂SO₄和15mL质量分数为40%的HNO₃，超声振荡60min，然后搅拌，100^oC水浴条件下，回流处理6h，反应后产物用大量的去离子水多次洗涤至中性后过滤，然后在空气气氛中50^oC干燥24h，得到混酸处理的氧化碳纳米管，然后将氧化碳纳米管溶于去离子水中，超声分散40min，得到悬浮液，将悬浮液于冰箱中冷冻24h后，在真空度低于5Pa，冷阱温度为-50^oC的条件下冷冻干燥48h，获得水溶性良好的氧化碳纳米管。

一种无腐蚀无划伤金属脱漆剂，其组分组成为（获得的样品标记为1号样品）：

主溶剂：N-甲基吡咯烷酮：苯甲酸甲酯=1:0.5，35wt.%；

助溶剂：苯甲醇，5wt.%；

无机添加剂：氧化碳纳米管溶液，7wt.%；

粘稠剂：甲基纤维素、聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素、水合硅酸镁锂中的一种或多种，1wt.%；

渗透剂：壬基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或两种，1wt.%；

表面活性剂：十六烷基三甲基溴化铵、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯、十二烷基乙氧基磺基甜菜碱中的一种或多种，1.5wt.%；

稳定剂：2,2’-亚甲基双（4-甲基-6-叔丁基苯酚）：0.5wt.%；

杀菌剂：异噻唑啉酮，0.5wt.%

剩余为去离子水和乙醇的混合液，体积比为3:1。

实施例2

一种无腐蚀无划伤金属脱漆剂，其组分组成为：

主溶剂：N-甲基吡咯烷酮：苯甲酸甲酯=1:1. 5，40wt.%；

助溶剂：苯甲醇，8.5wt.%；

无机添加剂：氧化碳纳米管溶液，20wt.%；

粘稠剂：甲基纤维素、聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素、水合硅酸镁锂中的一种或多种，1.5wt.%；

渗透剂：壬基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或两种，1.5wt.%；

表面活性剂：十六烷基三甲基溴化铵、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯、十二烷基乙氧基磺基甜菜碱中的一种或多种，2wt.%；

稳定剂：2,2’-亚甲基双（4-甲基-6-叔丁基苯酚）：0.75wt.%；

杀菌剂：异噻唑啉酮，0.75wt.%；

剩余为去离子水和乙醇的混合液，体积比为3:1，标记为2号样品。

实施例3

一种无腐蚀无划伤金属脱漆剂，其组分组成为：

主溶剂：N-甲基吡咯烷酮：苯甲酸甲酯=1: 2，45wt.%；

助溶剂：苯甲醇， 12wt.%；

无机添加剂：氧化碳纳米管溶液，30wt.%；

粘稠剂：甲基纤维素、聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素、水合硅酸镁锂中的一种或多种，2wt.%；

渗透剂：壬基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或两种， 2wt.%；

表面活性剂：十六烷基三甲基溴化铵、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯、十二烷基乙氧基磺基甜菜碱中的一种或多种， 3wt.%；

稳定剂：2,2’-亚甲基双（4-甲基-6-叔丁基苯酚）： 1wt.%；

杀菌剂：异噻唑啉酮， 1wt.%

剩余为去离子水和乙醇的混合液，体积比为3:1，标记为3号样品。

腐蚀性测试：以铁片，铝合金为测试基材材料，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，25^oC，浸泡24小时，然后去离子水清洗-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为金属的腐蚀速率，mg/cm²；m₀和m₁分别为清洗前后的样品重量mg，A为样品的表面积cm²。

除漆效率测试：以聚硅氧烷漆层为样品，其厚度为70~80μm，温度常温，使用秒表计算第一次出现起皱部位的时间，以及完全起皱时间（秒/s）。

表1除漆剂对铁片、铝合金的腐蚀性、除漆效率、划伤性测试；

通过除漆剂对铁片、铝合金、的腐蚀性测试，以及清洗剂对聚硅氧烷漆层的除漆效率测试可以看出本发明的清洗剂对金属基材基本零腐蚀，且对于各种普通漆层的起皱和完全起皱时间较短，远高于市场同类除漆清洗剂，由于本发明除漆剂中不含有任何硬质摩擦颗粒，对于较薄漆层而言，不会划伤基材，且无机物的存在极大的降低了人工擦洗漆层的难度，提高了清洗效率，此外，本发明的清洗剂中不含石蜡、煤油等附着物，方便二次喷涂漆层，且清洗剂中含有水，静置时能够密封清洗剂，储存时不易挥发，且因为具有抗菌剂和稳定剂使得除漆剂稳定性较好。

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

1.一种无腐蚀无划伤金属脱漆剂，其特征在于其组成包括：

主溶剂：N-甲基吡咯烷酮：苯甲酸甲酯=1:（0.5~2），35~45wt.%；

助溶剂：苯甲醇，5~12wt.%；

无机添加剂：氧化碳纳米管溶液7~30wt.%；

表面活性剂：十六烷基三甲基溴化铵、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯、十二烷基乙氧基磺基甜菜碱的一种或多种，1.5~3wt.%；

稳定剂：2,2’-亚甲基双（4-甲基-6-叔丁基苯酚），0.5~1wt.%；

杀菌剂：异噻唑啉酮或吗啉类无腐蚀性杀菌剂，0.5~1wt.%；

剩余为去离子水和乙醇的混合液，体积比为3:1，

其中，所述无机添加剂氧化碳纳米管的制备步骤为：将10g碳纳米管置于250mL烧瓶中，加入60mL质量分数为98%的H₂SO₄和15mL质量分数为40%的HNO₃，超声振荡60min，然后搅拌，100^oC水浴条件下，回流处理6h，反应后产物用大量的去离子水多次洗涤至中性后过滤，然后在空气气氛中50^oC干燥24h，得到混酸处理的氧化碳纳米管，然后将氧化碳纳米管溶于去离子水中，超声分散40min，得到悬浮液，将悬浮液置于冰箱中冷冻24h后，在真空度低于5Pa，冷阱温度为-50^oC的条件下冷冻干燥48h，获得水溶性良好的氧化碳纳米管，

其中所述无腐蚀无划伤金属脱漆剂制备步骤如下：将去离子水微热至40~50^oC，然后缓慢加入粘稠剂，200~300r/min搅拌20min使其完全溶解，然后依次加入氧化碳纳米管溶液、表面活性剂和杀菌剂，继续搅拌至获得均匀的棕黄色溶液为止，降温，接着依次加入主溶剂、助溶剂、渗透剂、稳定剂、乙醇，密闭反应器，常温持续搅拌2~4h，获得无腐蚀无划伤金属脱漆剂，

所述脱漆剂用于30~200微米厚度的聚氨酯、环氧树脂、醇酸树脂或聚硅氧烷漆层。

2.如权利要求1所述的一种无腐蚀无划伤金属脱漆剂，其特征在于使用浸泡或刷涂的方式，将脱漆剂均匀涂覆于待处理漆层表面；或使用一定比例的去离子水稀释除漆剂，使用喷涂或淋喷的方式，将脱漆剂涂覆于待处理漆层表面。

3.如权利要求1所述的一种无腐蚀无划伤金属脱漆剂，其特征在于除漆剂的使用温度不高于40^oC，除漆过程中伴有超声辅助。