环保脱漆剂的研制

第 4 7 卷第 9 期 2009 年 9 月 上海涂料 S H A N G H A I C O A T IN G S V 0 1． 4 7 No ． 9 S ep． 2009 水 立 军 (天 津 同聚化 工 科技 有限公 司 ， 30014 0 ) 宋 键 (合 肥 科 源应 用 化 工 研 究所 ， 230088) 摘 要 ： 介绍 了 一 种新 型 环 保 塑料脱 漆 剂 的研 制 。 讨 论 了主 溶 剂 、 促 进 剂的 选择 ， 以 及 脱 漆温 度对 脱 漆 效 率的 影 响 。 试 验 结 果 明 ： 以 有机 氮化 舍 物 及 含硫 化 舍 物 类溶 齐】混 合 作主 溶 剂 ， 与 自制 的促 进 剂复配 ， 能够快 速 脱 除 多种基材表面 的 多数 有机涂层 ， 且 不 不 破 坏 塑料基材 。 该 脱 漆 剂属低 V O C 、 不 易 燃 、 可 生物 降解的 塑料基材 脱 漆剂 ， 脱 漆后 的基材再 次 涂装不 影响 附 着力 。 关键词 ； 塑料 ； 脱 漆剂 ； 脱 漆效 率 中图分类号 ： T Q 636 ． 5 文献标识 码 ： A 文章编号 ： 1009 — 1696(2009 )09 - 0009 一 03 0 引言 随着我 国汽车工 业 、 家用 电器 、 电子信息等产业 的迅 速 发展 ， 塑料制 品 已 成 为人 们生 活 中不 可 缺少 的 一 部分 。 这些 塑料制 品包括数码 家 电 、 汽 车配 件及 内饰物 、 造 型 工 艺 品 、 喷涂厂 挂具 等 。 因产 品综合性 能及装饰性 的要求 ， 均需 喷涂各种 色彩 的有机 涂层 。 这 些 制品及 配 件在涂装过 程 中因操作技 术或前处理 等因素均会造成部分产品附着力差 、 起泡 、 颜 色偏差 等残 次 品 。 目前 大 多数企 业 因上 述 因 素所 造 成 的残 次品只能廉价处理 ， 制作 一 些低档塑料制 品 ， 造成极 大 的综合资源 浪 费 。 一 些 再 生 塑 料 回 收单位也 急需 寻 找较好 的脱漆剂 ， 将 塑料 表 面 的涂层 完全 脱 掉来 保证 再 生 料 的纯 度 。 笔者针 对 这 一 技 术难 题 进 行 了 长期的探索和研究 ， 基 本解决 了丙烯腈 一 丁二 烯 一 苯 乙烯 三 元 共 聚物 (A B S )、 聚碳酸酯 (P C )、 聚苯 乙 烯 (P S )、 聚 甲基 丙烯酸 甲酯 (P M M A )等塑料表 面 涂层 的脱除问题 ， 且 脱漆后 不影 响再 次涂装 的附着力 。 1 实验部分 1． 1 试验材料 1 ． 1 ． 1 试 验 原材料 有机氮化合物 、 含硫化合物 、 促进剂 、 乙 二 醇 、 直 链烷基苯磺酸钠 (L A S )、 渗透剂 (J F C )、 聚乙 二 醇 。 1 ． 1 ． 2 试 验 基材 及 涂层 上 海某 汽车配 件厂 提供 汽车顶灯基 材为 P M M A ， 漆膜为丙 烯酸漆 ； 上 海某单位提供数控机床操作键盘板基材为 P C ， 漆膜为丙烯酸漆 + 紫外光 固化罩光漆 ； 北 京某科技公 司提供摩托车头盔基材 为 A B S ， 漆 膜为聚氨酯漆 ； 广东东莞 某 电子 厂 提供手机 壳基 材 为 A B S + P C ， 漆膜为镀镁合金 + 紫外光固化罩光漆 。 1 ．2 实验指标 1 ．2． 1 脱 漆效 率 脱漆效率是检测脱漆剂性能的主要 指标之 一 ， 其 测试方法参照行业 H G ／T 2881 1997(脱漆效率测 试方法 ))o脱漆效率公式为 ： 脱漆效率 ，％ ： 鋈堕塑篁坠鏊堕堡丝蔓× 100％ 脱漆前漆膜总面积 ／cm 。 试 验 步骤 ： 将 1 ． 1 ． 2所介绍 的塑料件基材浸 泡在 盛 脱漆剂 的容器 内。 控制脱漆液 温度 4 0～ 60 ~C ， 浸泡 30 ra in ， 检查漆膜膨胀和 自动脱落的百分数 。 1 ． 2． 2 放 置 稳 定 性 将研制的脱漆剂静置 封 口 存放于锥形瓶 中 ， 放置 一 段 时间后 ， 观察是否分层或凝聚 。 1 ． 2． 3 密度 用质量 一 体积法测定脱漆剂的密度 。 【收稿 日期 】2009 — 08— 03 【作者简介 】水立军 ， 男 ， 研究员 ， 主要从事工 业清洗及表面处理 研究工 作 。 10 上 海涂料 第 4 7 卷 2 结果与讨论 2． 1 主溶剂的选择及最佳用量 的确定 2． 1 ． 1 主 溶 剂 的 选择 涂层 主要 由树脂 、 辅料 、 颜料 、 稀 释剂 和 其它 助 剂等组 成 。 树脂是 主要 的成膜物质 ， 包 括 天 然树脂 、 合成树脂等 。 要 想脱漆就必 须破坏其成膜物质 ， 让 其 溶胀 ， 使其脱离塑料基 材表 面 ， 达 到脱漆 的 目的 ， 但 要 求只能溶解涂层 ， 而不 能损伤塑料底材 。 从 大量 文 献资料得知 ： 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 ， 而 有 机 溶剂对 塑料基 材 的溶解情 况 也 基 本相 同 。 经 实验 发 现 ： 二 氯 甲烷 、 二 甲苯 、 甲 苯等有机溶剂虽 然对涂层有很好的溶解能力 ， 但对 于 塑料基材的破坏也 较为严重 ， 根本无法使用 。 根据溶剂对高聚物基材的溶解度关系和溶剂对涂 层 中树脂 的溶解度关 系进行严格筛选 ， 最终选用 了高 沸点 、 低相对分子 质量 的有机氮化合物及 含硫化合物 类溶剂进行复配作主溶剂 ， 又 据相似相溶原理 和塑料 基材与涂层极性之 间的差别 ， 通 过严格 筛选 极性涂层 溶质组 分 、 调 整组 分 的含量 ， 使脱漆剂极性尽 可 能接 近涂层极性 ， 同时远 离塑料基 材极性 ， 从而在不 溶解 塑料基 材 的前提下 最 大 限度地 破 坏涂层 。 用 此 复配 溶 剂作 主溶剂 ， 其脱漆 速 度适 中 ， 效果 良好 。 在较短 时 间 内(0． 5 。 1 h)就能脱除 电动车塑料外壳 (A B S )表面 的烤漆涂层 。 2． 1 ． 2 主 溶 剂 最佳 用 量 的确 定 主溶剂用量对脱漆效率的影响见 图 1 。 图 1 主溶剂用量对脱漆效率的影响 由图 l可 以看 出 ： 当主溶剂用量在 10％ 时 ， 脱漆 效率只有 20％ 左右 ； 主溶剂用量增大至 30％ ～ 4 0％ 时 ， 脱漆效 率在 83％ ～ 86％ 之 间 ； 当其用 量 再 次增 大 ， 脱 漆 效率 下 降至 85％ 处 且 趋 于 平缓 。 主 溶 剂 的用 量 以 30％ ～ 4 0％ 为宜 。 2．2 促 进 剂 的选择及最佳 用置 的确定 2． 2． 1 促 进 剂 的 选择 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 、 乙 酸 、 苯酚等 。 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 一 O H ， 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 。 为此 自制 了多种化合 物 的复配 体作为促进剂 。 2． 2． 2 促 进 剂 最佳 用 量 的 确 定 促进 剂用量对脱漆效率的影响见 图 2。 摹 ＼ 辞 《 祷 遥 图 2 促 进 剂 的用量对脱 漆效率的影响 由 图 2 可 以 看 出 ： 当促进 剂用 量 小 于 3％ 时 ， 脱 漆效率 随其用 量 增 大而 增加 ， 其用 量 大于 6％ 时 ， 脱 漆效率趋于平缓 ， 促进剂的最佳用量 为 3％ ～ 6％ 。 2-3 增稠 剂 的选择 如果此脱漆剂用 于大的结构件 ， 需要粘附在表面 使其反应 ， 这 时就需要 添加增稠剂 ， 如水溶性高分子 化合物 ， 如纤维素类 、 聚 乙 二 醇 、 聚 乙烯醇等 ， 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 。 笔者选 聚乙 二 醇作为 增稠剂 ， 增稠 的同时还 可 以起到增溶作用 。 第 4 7 卷第 9 期 2009 年 9 月 上海涂料 S H A N G H A I C O A T ING S V 0 1． 4 7 No ． 9 S ep． 2009 耐 高 温 隔 热 防 腐 涂 料 的 研 制 刘 成楼 (北 京虹 霞正 升涂料有限 责任 公 司 ， 1024 00 ) 摘 要 ： 以 环 氧改 性 有机硅 树脂 为成膜物 ， 添 加 耐 热 着色颜料 、 硅 铝 陶瓷空心 微 珠 、 云 母 粉 、 滑石 粉 、 磷 酸 锌 、 三 聚磷酸 铝 、 玻 璃 纤 维等 ， 配 以 功 能助 剂 制成基础 涂料 ， 并 以 低 相对分 子质量聚酰 胺 为 固 化 剂制 成底漆和 面漆 。 关键词 ： 耐 高温 ； 隔 热 ； 防 腐蚀 涂料 中图分类号 ： T Q 637．6 文献标识 码 ： A 文章编号 ： 1009 - 1696(2009 )09 - om l一 ()4 0 引言 随着我 国现代工 业 的不 断发展 ， 特别是 冶金 、 石 化 、 能源 、 新材料及 军工 等行业 ， 应用 高温设 备及 配 套设施 的场合越来越多 ， 然而金 属材料在高温 环境 中 易与空气 中的氧气发生 氧化反 应 ， 产生锈蚀 现 象 ， 从 而使金属材料逐 渐失去强度而导致结构性缺损 ， 成为 各种事故的隐患 ⋯ 。 因此 ， 其表面 一 般都需涂装耐高 温 防腐涂料进行保护 ， 防止金 属材料氧化腐蚀 ， 延长 高温设备的使用寿命 。 目前 ， 高温设 备的涂装保护大多采用有机硅类耐 高温 涂料 ， 使用 温 度在 4 00～ 600％ 范 围时 ， 选 用 纯有 机硅涂料 ； 使用 温度在 4 00 ~C 以 下 时 ， 选用环 氧改性 有机硅涂料 。 纯有机硅树脂具有热稳定性好 、 耐氧化 、 【收稿 日期 】2009 — 06— 29 【作者简介 】刘成楼 ， 男 ， 北京人 ， 高级工 程师 ， 主要从事功能性涂料的研发及 技术服务 。 2．4 配 方的确定 原材料 质量分数 ／％ 主溶剂 (自制 ) 30～ 4 0 增稠剂 (聚乙二 醇 ) 0． 2．0 促进剂 (自制 ) 3 ～ 6 助溶剂 (乙 二 醇 ) 5 - 8 渗透剂 (L A S ： J F C I = 0． 5 ) l～ 3 去离子水 余量 2．5 脱漆工 艺的研 究 脱漆温度对脱漆效率的影响见 图 3 。 装 ＼ 辞 《 娉 谴 脱 漆温 度 ／℃ 图 3 脱漆温度对脱漆效率的影响 由图 3 可 以看 出 ： 随着温度 的升高 ， 脱漆剂 的脱 漆效率明显 提高 ， 但温度高于 60℃ 后 ， 脱漆效率反 而 有所 降低 。 试验还发现 ： 部分塑料件受 70℃ 以上 温度 的影 响会发生热裂解 ， 断裂成小分子单体 ， 使强度降 低 ， 失去韧性 。 脱漆温度 以 4 0。 60~C 为宜 。 对于部分不 明材质 的塑料件也 可在常温下浸泡脱漆 。 3 结语 研制的塑料用环保脱漆剂主要 以有机氮化合物及 含硫化合物类溶剂混合作主溶剂 ， 与 自制的促进剂复 配 ， 脱漆速度快 ， 对 人 体无 伤害 。 不 含氯代烃类 、 酮 类 、 酯类 、 醚类 、 酚 、 醛化合物等有机溶剂 ， 挥发性有 机体合物 (V O C )极低 ， 改善涂装车间空气质量 。 基本 解 决 了 A B S 、 P C 、 P S 、 P M M A 等塑料表面有机 涂层 的 脱除 。 脱漆后不 影响再次涂装 的附着力 ， 在几 家喷涂 厂 使用获得好评 。