脱漆剂

脱漆剂

一、背景

涂料可以保护和装饰物品，但在使用过程中，涂膜会被损伤，或逐渐老化等。虽然各种重防腐涂料的研究与应用日趋成熟，涂层遭到破坏的可能性有所降低，但仍然不可避免地会出现在使用过程中漆膜因划伤、老化等因素失效，露出金属基材而致金属腐蚀，所以必须脱除旧漆膜（脱漆），重新涂装。对于机械设备、车船等涂装或修理时，都需要将陈旧或破损的涂层清除，再进行喷涂。在航空业中，无论民用还是军用飞机，出于美观和安全的需要，也需要定期脱漆，修整返修。脱漆是漆膜破坏后重新涂装前的表面预处理工艺，脱漆方法多采用化学脱漆法，即用脱漆剂与漆膜接触并发生物理化学变化，使漆膜脱离附着层。

二、脱漆剂

脱漆剂，又名褪漆剂、洗漆剂或去漆剂，由氯代烃、酮、酯、醇、苯系物等溶剂混合而成。利用溶剂对覆盖物具有渗透溶胀作用，能有效去除各种基材表面油漆、涂层等旧漆膜,而且不会损伤基材,对金属产品无任何侵蚀的一种工业化合品。脱漆剂使用方便，脱漆效率高。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。

脱漆剂具有极强的溶解漆膜的能力，脱漆剂速度快，效率高，可去除的涂层种类范围较宽，脱漆剂适用于醇酸、硝基、聚脲醛

橡胶型乙烯、环氧、聚酯、聚氨酯等各种油漆，外墙涂料，粉末喷涂，涂层的脱除。

国外的脱漆剂种类繁多，就有机脱漆剂而言，主要有三噁烷类、N-甲基-2-吡咯烷酮类、卤代烃类、γ-丁内脂类及有机酸类等。三噁烷类脱漆剂只能脱除醇酸漆及聚氨酯漆等；N-甲基-2-吡咯烷酮类脱漆剂能脱除丙烯酸漆和聚氨酯漆；卤代烃类脱漆剂能脱除环氧漆、氨基漆、醇酸漆、丙烯酸漆、聚氨酯漆等，所需时间为5min~2h；γ-丁内脂类及有机酸类脱漆剂能脱除双组分环氧漆和聚氨酯漆；有机酸类脱漆剂能脱除建筑涂料。

国内有机脱漆剂中的主溶剂用得最多的是二氯甲烷、二氯乙烷等低分子氯代烷烃有机物，

三、脱漆原理:

脱漆剂脱漆主要借助于脱漆剂中的有机溶剂对多数涂膜能起溶解溶胀作用，以达到清除底材表面上的旧涂膜的目的。当脱漆剂渗人涂层高聚物的高分子链段间隙后，引起高聚物溶胀，使涂膜的体积不断增大，涂膜高分子的体积增大所产生的内应力，减弱和最后破坏了涂膜对底材的附着力，涂膜从点状溶胀后发展为成片溶胀、使涂膜皱起，彻底破坏了涂膜对底材的附着力，最终将涂膜咬起而清除。

四、脱漆剂的分类：

脱漆剂分为酸性脱漆剂、碱性脱漆剂、中性脱漆剂、溶剂型

脱漆剂、氯代型脱漆剂和水溶性脱漆剂。

A．碱性脱漆剂

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，这类脱漆剂的缺点是脱漆时间长并且具有一定的腐蚀性。

该类脱漆剂的一个典型配方是：Na3P04，12份；Na2SiO3，6份；肥皂，2份；Na2CO3，2份；水，100份。在90℃下处理2h 即配成。

B．酸性脱漆剂

酸性脱漆剂是以强酸如浓硫酸、盐酸、磷酸和硝酸等组成的

脱漆剂。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。浓硫酸与铝、铁等金属发生钝化反应，因此对金属腐蚀很小，同时其对有机物具有强烈的脱水、炭化和磺化作用而使其溶于水中，所以浓硫酸常常用于酸性脱漆剂。

该类脱漆剂的典型配方是：工业浓硫酸100(w/％)；室温处理20～30min，对环氧、聚氨酯、聚酯、丙烯酸、氨基、硝基漆及环氧/聚酯粉末的褪除十分有效，因此常用于脱漆工业中。

但存在明显的缺点，一是浓硫酸的腐蚀性很强，对操作安全要求比较高。同时，采用浓硫酸对设备的密封性要求很高，否则浓硫酸易吸潮而使浓度变稀而失效。

C．普通溶剂型脱漆剂

普通溶剂型脱漆剂以普通有机溶剂混合液加石蜡等组成的脱漆剂。如T-1、T-2、T-3脱漆剂都属于这类脱漆剂。T-1脱漆剂是由乙酸乙酯、丙酮、乙醇、苯、石蜡组成的；T-2是由乙酸乙酯、丙酮、甲醇、苯等溶剂和石蜡组成的，脱漆作用较强；T-3是由二氯甲烷、有机玻璃、乙醇、石蜡等混合而成的，毒性小，脱漆效果好。它们对醇酸漆、硝基漆、丙烯酸漆和过氯乙烯漆等具有脱漆效果。但这类脱漆剂中的有机溶剂挥发性大，易燃并有毒，所以应在通风良好的场所施工。

D．氯化烃溶剂脱漆剂

氯化烃溶剂脱漆剂解决了环氧类和聚氨酯类涂层的脱漆问题，它的使用很方便，脱漆效率高，对金属腐蚀性小。

E．水性脱漆剂

目前在国内，科研人员己成功地研制出以苯甲醇代替二氯甲烷为主溶剂的水性脱漆剂。除了苯甲醇，它还包括增稠剂、阻挥发剂、活化剂和表面活性剂等。它的基本组成为（体积比）：20-40％的溶剂组分和如40-60％的含表面活性剂的酸性水基组分，与传统的二氯甲烷型脱漆剂相比，它的毒性更小，且脱漆速度相当。它能脱去环氧类涂料、环氧锌黄底漆，尤其对于飞机蒙皮漆有良好的脱漆效果。

下面给出两个配方(w／％)：配方1：二氯甲烷65～85；苯酚2～8；甲酸1～6；乙醇2～8；乙烯树脂0.5～2.0；石蜡0.5～2.0；平平加1～4。配方2：二氯甲烷59.5；丙酮18.5；乙醇18.5；石蜡3.5。

改进配方1：二氯甲烷，72；甲基纤维素，2；表面活性剂，5；乙醇胺，5；石蜡，3；乙醇，6；乙二醇乙醚，4；蒸馏水，3。

改进配方2：CH2Cl2，70；甲醇，7；甲基纤维素，2；石油磺酸钠，5；石蜡，4；OP，10～8；水，4。

五、脱漆剂常见配方组成

主溶剂：溶剂的作用是渗透到漆膜大分子链段的间隙里，使漆膜软化、溶胀或溶解。所以用于脱漆剂的溶剂应该能够溶解或相当大程度上溶胀物理干燥的涂料，如氯乙烯共聚物、硝基纤维素、聚丙烯酸酯和化学交联的涂料，如油基涂料、干性醇酸树脂、聚酯，三聚氰胺树脂、环氧和聚氨酯涂料。传统的脱漆剂多选用亚甲基氯化物作为有机溶剂，它对涂膜有较大的溶解性与良好的渗透剥离性能，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，能快速有效地软化多种类型的涂膜，如二氯甲烷，与低沸点的酮及酯的混合溶剂特别适合作脱漆剂。特别是二氯甲烷，其分子小，而渗透大分子及链段间隙的能力很强，与有机物的相溶性也好，可使漆膜膨溶或溶解，导致大分子体积增大，产生内应力，破坏漆膜与底材的附着力，

而除掉漆膜。少量高沸点的低挥发度溶剂如四氯化萘、溶剂石脑油、苄醇等，加至上述混合溶剂中可以延长挥发，增加溶剂化能力。

有机漆膜是由高聚物大分子的许多可以活动的链段组成的。链段之间是有间隙的，主溶剂分子能够逐渐渗入各链段的间隙内。当渗入线型链段时，卷曲的分子链段就开始胀大、拉伸，若主溶剂量足够时，就会由肿胀到溶解，漆膜会成为泥状物浮起。当渗入热固性体型高聚物时，先是增加链段间的距离，使网状结构逐渐拉长、拉大，大分子就开始胀大，使漆膜脱落、碎裂。卤代烃对漆膜的溶解力居中，这使得被剥除的涂层保留在脱漆剂中，而不被溶解，这有助于在冲洗和擦去时漆膜不会重新沉积在物件表面。卤代烃的用量既不能过高也不能过低，过高会导致漆膜溶解，这相当于油漆中的溶剂，待溶剂挥发后，漆膜又会重新沉积在物体的表面，不利于漆膜的去除，同时耗量大；过低不能使漆膜肿胀和咬起，达不到去漆的目的，一般的最佳用量为50％～80％。

在一定时间内，有机溶剂对有机涂层的溶解能力顺序为：氯代烃类>芳香族类>酮类>酯类>醇类>脂肪烃类

现代脱漆剂一般不含有氯化烃溶剂，一般均用高沸点溶剂，如二甲基苯胺、二甲基亚砜（DMSO）、碳酸丙烯酯以及N-甲基吡咯烷酮（酮）、苯甲酸甲酯（酯）、乙二醇单丁醚（醇醚），

结合醇类以及芳族溶剂，或者与亲水性的碱性或酸性体系相结合配制而成。

助溶剂：脱漆剂中常用的助溶剂包括甲醇、乙醇和异丙醇、丙酮等。助溶剂可以与二氯甲烷等主溶剂形成温度较低的二元共沸物，还有利于纤维素的溶解、起到潜在溶剂的作用，协同主溶剂充分渗入漆膜，增强主溶剂的溶解能力，加快脱漆速度，而且助溶剂价格便宜，可以降低成本。此外，使用醇类等助溶剂还能提高产品的黏度，增加其稳定性，一般采用乙醇作为助溶剂。助溶剂一般选择醇、醚类及酯类，它们的价格较低，这样可相应减少主溶剂的用量、降低成本，其用量为5％～15％。

活化剂：目前使用的环氧、聚氨酯等双组分涂料，耐化学介质的性能较好，给脱漆带来困难。为了提高脱漆的效能，可在脱漆剂中加入一些亲核性溶剂---活化剂，活化剂可以加速破坏大分子链段，加速和强化强主溶剂的渗透与溶胀作用，使脱漆剂能脱除特别耐化学溶剂的涂层，活化剂多选用酚类、胺类或一些有机酸或碱类物质。常用的有苯酚、甲酸或乙醇胺等，这些化学品对操作人员具有刺激和腐蚀作用，在使用含有这类化学品的脱漆剂时，必须注意劳动防护。

一般活化剂多选用有机酸中的甲酸，它可加速脱漆效果，是脱漆剂中主要成分之一，不过单独使用一种甲酸，活化效果还不够理想，若再配以甲酚或苯酚，效果就会明显增加

增稠剂：由于某些需脱漆的表面是垂直面和斜面，所以脱漆剂必须有足够的粘度以避免流掉。使用增稠剂就能增加脱漆剂粘度，减少脱漆剂的流动性，并且还能降低脱漆剂的挥发速度，保证了大面积涂敷时的脱漆效果，而且可改善分层现象，提高脱漆剂的贮存稳定性。常用的增稠剂有聚乙烯醇、甲基纤维素（适用范围pH=2~12）、羧甲基纤维素（适用范围pH=5~9）、乙基纤维素和气相二氧化硅（白炭黑)）、有机玻璃、聚乙二醇等。也可使用无机盐类，如氯化钠、氯化钾、硫酸钠、氯化镁等。需要注意的是，无机盐类增稠剂调整黏度会随着其用量的增大而增加，超过此范围，黏度反而降低，选择不当也会给其它组分带来影响。

阻挥发剂：一般而言,渗透性好的物质容易挥发,为使主溶剂有足够的作用时间,减少溶剂的挥发,要加入挥发抑制剂。一般用石蜡油作挥发抑制剂,将它涂在漆面,析出的石蜡膜会抑制有机溶剂挥发。（例如作为主溶剂的二氯甲烷，其沸点仅300℃，挥发速度相当快，当涂敷在涂膜表面时，涂膜还未被咬起，主溶剂就已经挥发掉，这样脱漆效果大大降低。由于溶剂容易挥发，所以必须降低其挥发速度。加入挥发阻缓剂就能延长溶剂在漆膜中停留的时间，使漆膜能膨胀溶解）。常用的阻挥发剂包括石蜡（石蜡的沸点分别为58-60℃和72-80℃，均匀分散在脱漆剂中的石蜡，涂在涂膜表面时，可在脱漆剂最外表形成薄的片状封闭层，起到阻缓低沸点溶剂挥发的作用）、平平加等，加入它们，使脱漆剂涂在旧漆膜表面后，形成一层薄膜，封闭表面，使脱漆剂中

的溶剂难以挥发，可提高脱漆效率。

乳化剂，属于表面活性剂：它的分子结构中含有亲水亲油两部分，少量加入可引起表面张力降低，具有渗透、乳化、增溶、洗净等多项表面活性功能。加入表面活性剂的目的是使脱漆剂中的水乳化，使脱漆剂分散均匀，加强了脱漆表面的压力水冲洗性能，有利于用水冲洗脱漆，常用的有两性表面活性剂(如咪唑啉类)或乙氧基壬基酚。同时可以提高脱漆剂的贮存稳定性，改进脱漆剂的稠度，这类物质包括0P-l0、OP-7和烷基苯磺酸钠等。同时利用表面活性剂分子内同时具有亲油性和亲水性两种相反性质的界面活性剂，能够影响增溶效果；利用表面活性剂的胶团作用，使几种成分在溶剂中的溶解度显著增加。常用的有丙二醇、聚甲基丙烯酸钠或是二甲苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠（阴离子表面活性剂）、溴化十六烷基三甲基铵(CTMAB阳离子表面活性剂)、辛烷基酚聚氧乙烯醚（非离子表面活性剂）。

促进剂：促进剂是一些亲核性溶剂，主要有有机酸类、酚类、胺类，包括甲酸、去离子水、乙酸、乳酸、苯酚、双氧水、三乙醇胺等。它的作用是破坏大分子链，加速对涂层的渗透和溶胀。有机酸中含有与漆膜组成相同的官能团-OH，它可以与交联体系中的氧、氮等极性原子相互作用，解除体系中的部分物理交联点，从而增加脱漆剂在有机涂层中的扩散速率，提高漆膜溶胀起皱能力。同时有机酸又可以催化高聚物的酯键、醚键的水解反应而使其断键，造成脱漆后基材失去韧性发脆等现象。

缓蚀剂：在脱漆过程中,氢离子会对金属基体产生腐蚀,并出现氢脆现象,所以脱漆剂应含有缓蚀剂以保护涂层下的金属表面。许多性能良好的缓蚀剂兼有表面主要吸附成膜、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。主要的缓蚀剂有对甲基三唑、噻唑、咪唑、苯并三唑和其它人们熟知的缓蚀剂。

其它添加剂：在脱漆剂中常常还会加入一些其它添加剂，如渗透剂、润湿剂和角变剂等。它们的用量一般都很少，但添加得适量就能起到事半功倍的效果，如加人少量的缓蚀剂可减轻脱漆剂对铝合金的腐蚀等。尤其是近年来随着产品的改良和翻新，不断加入新的添加剂，既提高了脱漆剂的效果，又增加了脱漆剂的品种。

在选择溶剂时应遵循的原则为：①极性相似相溶原则；②溶剂化原则；③溶解度参数相近原则。即脱漆剂的极性与涂层树脂的极性要相匹配，脱漆剂所含官能团和涂层树脂所含官能团相似。溶解度参数近似原则即当脱漆剂的溶解度参数接近或等于某种涂层树脂的溶解度参数时，树脂可溶于该脱漆剂中。

在设计配方时也应注意所选溶剂及助剂应不可燃、无毒、低气味以及完全的生物降解性。

六、脱漆剂常见分析表征方法

脱漆剂产品剖析一般采用红外光谱（FT-IR）、核磁共振（1H-NMR）、质谱（MS）、X衍射分析（XRD）、X荧光光谱分析、柱色谱分离等手段。

实验指标：脱漆效率是测定脱漆剂性能的主要指标，其测试方法参照行业标准HG/T 2881—1997《脱漆剂效率测定法》，公式为：

七、脱漆剂的配方

1．中性脱漆制

中性脱漆剂适用的涂层体系有：醇酸底漆+醇酸面漆：丙烯

酸底漆+丙烯酸面漆；磷化底漆+丙烯酸面漆；硝基漆涂层系统。

中性脱漆剂配方如下( 质量百分比) ：

2 ．碱性脱漆剂

碱性脱漆剂适用的涂层体系包括：磷化底漆+环氧底漆+聚氨酯面漆；磷化底漆+聚氨酯底漆+聚氨酯面漆；磷化底漆+环氧底漆+环氧面漆的体系。

碱性脱漆剂配方举例如下(质量百分比)：

3．酸性脱漆剂

酸性脱漆剂在飞机脱漆工作中使用得较为广泛，配方举例如下(质量百分比)：

4．水性脱漆剂

随着VOC法规的普及和加强，溶剂型脱漆剂的使用受到了一定的限制，因此人们开发了水性脱漆剂。在此介绍两种美国专利产品。第一种水性脱漆剂可去除设备表面油漆和树脂涂层，如乳胶漆和树脂分散涂料。该脱漆剂配方如下表(重量百分比)：

第二种水性脱漆剂能有效软化并脱去油漆、清漆和硝基漆等有机涂料(1升／批次)，配方如下表：

日本专利公开了一种无有机氯化合物的脱漆剂，它由l0-40％甲酸、20-40％芳族溶剂、1％-5％表面活性剂、20-60％水

和芳香溶剂溶解剂组成。例如，含有25％甲酸、25％甲苯、25％丁基溶纤剂、5％的十二烷基苯磺酸钠和20％的水的组合物具有良好的脱漆性和不燃性。

八、脱漆剂的技术要求

1．普通溶剂型脱漆剂

普通脱漆剂，可以脱涂油性漆、醇酸漆和硝基漆等一般油漆层。普通脱漆剂性能：普通脱漆剂的技术要求见下表。

①涂脱漆剂3O分钟后漆膜起皱膨胀不少于85％

②涂脱漆剂5分钟后漆膜起皱膨胀不少于90％

2．强力脱漆剂

环氧类和聚氨醅类涂料具有很好的耐化学品性能，因而需要采用以氯化烃类为主的强力脱漆剂来解决聚氨酪型表面涂层系统的脱漆问题。

九．使用脱漆剂的注意事项

①使用易燃脱漆剂，施工时严禁明火，并有防火设施。

②脱漆剂使用时，除特殊说明，不要与水或其他溶剂混合。

③打开脱漆剂包装盖时，应慢慢松开，以免某些挥发性气体喷出，使用前应用玻璃棒或金属棒搅拌均匀。

④有机溶剂对人体有一定的毒性，二氯甲烷还有麻醉作用，因此施工时现场通风应良好。

⑤施工人员必须戴好防护眼镜、手套，脱漆剂如接触皮肤，应迅速用清水冲洗。

⑥涂膜去除后，仍会有层石蜡附在金属表面，必须用肥皂水洗刷，最后用淡水清除干净，并擦干，不然会影响重涂漆的附着力。

⑦脱漆剂产品会有少量挥发，不使用时应将产品置于阴凉处，防止日光直接照射，应隔离火源、热源，并保持密封状态。一般产品的使用最佳温度为20~350℃,温度过低产品可能出现变稠现象，在确俱安令情况下，可对脱漆剂稍微加热，即可使用。