CN107502033B

CN107502033B - 一种摩擦性水基环保漆层清洗剂及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN107502033B
Application number: CN201710657705.4A
Authority: CN
Inventors: 白林森; 梁莲芝
Original assignee: Shandong Tianzhi Information Technology Co ltd
Current assignee: Shenzhen Guanhua Specialty New Materials Co ltd
Priority date: 2017-08-03
Filing date: 2017-08-03
Publication date: 2020-12-04
Anticipated expiration: 2037-08-03
Also published as: CN107502033A

Abstract

一种摩擦性水基环保漆层清洗剂，由复配主溶剂、助溶剂、活化剂、表面活性剂、摩擦性颗粒、防老化剂、渗透剂、粘稠剂、缓蚀剂、去离子水和乙醇组成。该脱漆剂使用方便、简单，能够有效清除各种普通漆层，对基材无腐蚀等损害，挥发性较小，使用时对人体无毒害，且不含石蜡、煤油等附着物，方便二次喷涂漆层。通过在清洗液中增加摩擦性颗粒，增加漆层的摩擦力，方便漆层膨胀后进行人工除漆，对于漆膜比较牢固、附着力很强的漆层脱除效果尤为明显；清洗剂安全、环保，无氯代烃型有机溶剂，清洗剂的成本较低。

Description

一种摩擦性水基环保漆层清洗剂及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及一种摩擦性水基环保漆层清洗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，从而重新喷涂。

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，并容易对基体金属造成严重腐蚀；（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；新型的N-甲基吡咯烷酮NMP分子量特别小，对大多数漆膜来说它的渗透能力是非常强的，能够渗透进绝大多数漆膜的分子链段中，快速的使漆膜胀起，但NMP的价格昂贵，对企业生产成本造成压力；此外，有机溶剂主要以醇醚、酯类、醇类为主，但清洗效果有待提高。

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（难免会划伤基材金属），且对于一些低成本的清洗剂，受清洗剂主溶剂的限制（如NMP的除漆层的效果远高于丙二醇碳酸酯、苯甲醇等），清洗效果有限，当漆层较厚时，除漆效果不佳，有待解决。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种安全，环保，成本低，除漆速度快，效率高的摩擦性水基环保漆层清洗剂，且方便后期人工除去膨胀漆层，金属制品的基材不会受到损伤。

本发明提供了一种摩擦性水基环保漆层清洗剂，所述清洗剂包括：

复配主溶剂25~40wt.%，由丙二醇碳酸酯和乙二醇丁醚按重量比2：（1~1.5）组成；

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2~3wt.%：由十六烷基三甲基溴化铵和SPAN-80按重量比1：(0.5~1) 组成；

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的一种，1.5~2wt.%;

缓蚀剂：聚天冬氨酸或磺化木质素，0.5~0.8wt.%；

去离子水：乙醇体积比3：1，总量10~25wt.%。

通过浸泡或刷涂的方式将清洗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清洗剂，使用喷涂的方式涂覆于待处理漆层表面，且可以多次均匀刷涂或喷涂涂覆清洗剂。在使用清洗剂过程中，漆层短时间快速膨胀，炸裂，之后使用纺粘无纺布擦拭除去漆层或去离子水冲洗漆层。清洗剂的使用温度不高于40^oC，除漆过程中伴有超声辅助。

该环保漆层清洗剂的制备方法包括以下步骤：按各组分重量比，首先将去离子水微热至35℃，然后缓慢加入粘稠剂，200~300r/min搅拌使其完全溶解，降温，然后依次加入丙二醇碳酸酯、乙二醇丁醚、γ-丁内酯、活化剂、缓蚀剂，搅拌获得溶液A；然后向乙醇中依次加入十六烷基三甲基溴化铵、SPAN-80、磺化琥珀酸二辛酯钠盐、酚类防老化剂，200~300r/min搅拌获得溶液B；然后将溶液B加入到溶液A中，并添加摩擦性颗粒，800-1000r/min搅拌均匀，获得所述摩擦性水基环保漆层清洗剂。该环保漆层清洗剂可聚氨酯、环氧树脂、醇酸树脂、聚硅氧烷、吸塑漆层或其他普通常见漆层，涂层厚度为30~200微米。

本发明能达到以下优异的技术效果：

（1）该脱漆剂使用方便、简单，能够有效清除各种普通漆层；

（2）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）通过在清洗液中增加摩擦性颗粒，增加漆层的摩擦力，方便漆层膨胀后进行人工除漆，对于漆膜比较牢固、附着力很强的漆层效果尤为明显；

（4）清洗剂安全、环保，无氯代烃型有机溶剂，成本较低；

（5 ）该清洗剂对金属基材无腐蚀。

附图说明

图1为实施例2的清洗剂对铁片、铝合金、铜合金基材的腐蚀性测试图。

图2为实施例2的清洗剂对不同漆层的除漆效率测试图。

具体实施方式

实施例1

首先将去离子水微热至35^oC，然后缓慢加入羟甲基纤维素，200r/min搅拌使其完全溶解，降温，然后依次加入丙二醇碳酸酯、乙二醇丁醚、γ-丁内酯、乙酸、聚天冬氨酸，搅拌获得溶液A；然后向乙醇中依次加入十六烷基三甲基溴化铵、SPAN-80、磺化琥珀酸二辛酯钠盐、酚类防老化剂，200r/min搅拌获得溶液B；然后将溶液B加入到溶液A中，并添加无机磨料氧化硅，800r/min搅拌均匀，获得环保油漆清洗剂，其中清洗剂的组分按重量配比如下：复配主溶剂：丙二醇碳酸酯：乙二醇丁醚=2:1，25wt.%；助溶剂：γ-丁内酯5wt.%；活化剂：乙酸9wt.%；表面活性剂2wt.%：十六烷基三甲基溴化铵：SPAN-80=1:0.5；摩擦性颗粒：0.05-1μm的氧化硅，3wt.%；防老化剂：酚类防老化剂，2wt.%；渗透剂：磺化琥珀酸二辛酯钠盐，1wt.%；粘稠剂：羟甲基纤维素，1.5wt.%；缓蚀剂：聚天冬氨酸，0.5wt.%；剩余为去离子水和乙醇混合液（体积比3：1）。通过浸泡或刷涂的方式将清洗液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。在使用清洗剂过程中，漆层短时间内快速膨胀，炸裂，之后使用纺粘无纺布擦拭除去漆层或去离子水冲洗漆层。清洗剂的使用温度不高于40^oC，除漆过程中可以伴有超声辅助。

实施例2

首先将去离子水微热至35^oC，然后缓慢加入甲基纤维素，250r/min搅拌使其完全溶解，降温，然后依次加入丙二醇碳酸酯、乙二醇丁醚、γ-丁内酯、丙醇酸、磺化木质素，搅拌获得溶液A；然后向乙醇中依次加入十六烷基三甲基溴化铵、SPAN-80、磺化琥珀酸二辛酯钠盐、酚类防老化剂，250r/min搅拌获得溶液B；然后将溶液B加入到溶液A中，并添加无机磨料α-氧化铝颗粒，900r/min搅拌均匀，获得环保油漆清洗剂，其中清洗剂的组分按重量配比如下：复配主溶剂：丙二醇碳酸酯：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，4.5wt.%；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）。使用方法与实施例1相同。

实施例3

首先将去离子水微热至35^oC，然后缓慢加入水合硅酸镁锂，300r/min搅拌使其完全溶解，降温，然后依次加入丙二醇碳酸酯、乙二醇丁醚、γ-丁内酯、丙醇酸、磺化木质素，搅拌获得溶液A；然后向乙醇中依次加入十六烷基三甲基溴化铵、SPAN-80、磺化琥珀酸二辛酯钠盐、酚类防老化剂，300r/min搅拌获得溶液B；然后将溶液B加入到溶液A中，并添加无机磨料氧化硅，1000r/min搅拌均匀，获得环保油漆清洗剂，其中清洗剂的组分按重量配比如下：复配主溶剂：丙二醇碳酸酯：乙二醇丁醚=2: 1.5，40wt.%；助溶剂：γ-丁内酯，15wt.%；活化剂：丙醇酸，12wt.%；表面活性剂：十六烷基三甲基溴化铵:SPAN-80=1: 1，3wt.%；摩擦性颗粒：0.05-1μm的氧化硅，6wt.%；防老化剂：酚类防老化剂，3wt.%；渗透剂：磺化琥珀酸二辛酯钠盐，1.5wt.%；粘稠剂：水合硅酸镁锂2wt.%；缓蚀剂：磺化木质素，0.8wt.%；剩余为去离子水和乙醇混合液（体积比3：1）。使用方法与实施例1相同。

腐蚀性测试：以铁片，铜合金，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：以环氧树脂漆层，聚硅氧烷漆层和吸塑性漆层为样品，其厚度为50~100μm，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）。

通过清洗剂对铁片、铝合金、铜合金基材的腐蚀性测试，以及清洗剂对不同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无腐蚀，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，由于本发明清洗剂中含有无机摩擦颗粒，对于厚重漆层或不完全起皱漆层而言，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，稳定性较好。且清洗剂本身挥发性就较小，使用时对人体无损害，清洗剂的成本也较低。

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

1.一种摩擦性水基环保漆层清洗剂，其特征在于所述清洗剂包括：

复配主溶剂：由丙二醇碳酸酯和乙二醇丁醚按重量比2：（1~1.5）组成，总量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：由十六烷基三甲基溴化铵和SPAN-80按重量比1：(0.5~1) 组成，总量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的一种，1.5~2wt.%；

缓蚀剂：聚天冬氨酸或磺化木质素，0.5~0.8wt.%；

去离子水：乙醇体积比3：1，总量10~25wt.%；

所述一种摩擦性水基环保漆层清洗剂的制备方法如下：

首先将去离子水微热至35℃，然后缓慢加入粘稠剂，200~300r/min搅拌使其完全溶解，降温，然后依次加入丙二醇碳酸酯、乙二醇丁醚、γ-丁内酯、活化剂、缓蚀剂，搅拌获得溶液A；然后向乙醇中依次加入十六烷基三甲基溴化铵、SPAN-80、磺化琥珀酸二辛酯钠盐、酚类防老化剂，200~300r/min搅拌获得溶液B；然后将溶液B加入到溶液A中，并添加摩擦性颗粒，800-1000r/min搅拌均匀，获得所述摩擦性水基环保漆层清洗剂。

2.如权利要求1所述的清洗剂的应用，其特征在于所述清洗剂用于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。

3.如权利要求2所述的清洗剂的应用，其特征在于使用浸泡或刷涂的方式，将清洗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，将清洗剂涂覆于待处理漆层表面。

4.如权利要求2所述的清洗剂的应用，其特征在于清洗剂的使用温度不高于40℃，清洗脱漆过程中伴有超声辅助。