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摘 要：试验优选甲基丙烯酸甲酯为主溶剂，苯甲醇为助溶剂并复合搭配适量的促进剂、表面活性剂、封闭剂和缓蚀剂等功能型原料，制备出一种能够高效、彻底去除铝合金零件表层环氧漆膜的环保、低毒无水脱漆剂。试验过程分别研究了脱漆剂配方组成、各成分种类选择以及原料间的配比、用量等因素变化，对无水脱漆剂的脱漆效率和铝合金在脱漆剂中适应性的影响。研究结果发现，试验制备的无水脱漆剂具有优异的脱漆性能，在短时间内能够有效软化、清除铝制零件表面的环氧漆层，对大部分建材材料无腐蚀作用。
关键词：无水;脱漆剂;脱漆效率;适应性研究
中图分类号：TQ636.5 文献标识码：A
0 前言
飞机发动机属于精密仪器设备，所以零配件采用特殊制材的铝合金材料加工而成，既要兼顾零件安装的美观适用，也需涂覆环氧漆形式保护铝合金材料，以免受到各类介质的损伤或侵蚀。环氧漆涂料在长期使用过程中，时常会受到各种接触介质原料的腐蚀或人为、机械磨损破坏，漆膜一旦出现侵蚀、开裂、老化、起泡等问题，不仅涂层对零件失去保护作用，而且严重影响设备装饰和外观。在翻新、修理这些发动机零配件时，必须将原有的陈旧、破碎漆膜全部清除，方可重新涂覆涂层。
残余漆膜清除方法有很多种，飞机发动机铝合金零件脱漆一般采用吹核桃壳机械方法和一般的酸碱脱漆剂清洗法。酸碱脱漆剂清洗法通过溶解、渗透、剥离等一系列物理作用就能将陈旧漆膜迅速、彻底的清除，是目前零配件脱漆清理中最受欢迎的方式。但目前市场常见的酸碱脱漆剂普遍具有激烈的酸碱性，对铝合金类零件腐蚀、损坏严重，研制一种有低毒、低挥发性、弱碱性的无水脱漆剂，是维修、装饰市场翘首以盼的产品。
1 试验部分
1.1 主要原料
甲基丙烯酸甲酯（MMA），江苏斯尔邦石化有限公司;苯甲醇（BA），聊城英伦化工产品有限公司;十二烷基磺酸纳（SAS），上海盛众精细化工有限公司;甲酸、乳酸等有机酸，齐鲁石化公司;硫脲，河南鼎信化工产品有限公司;液体石蜡，济南腾博化工有限公司。
1.2 仪器设备[1]
85-2型恒温磁力搅拌器，上海司乐仪器有限责任公司;101A-0电热鼓风干燥箱，常州金坛良友仪器有限公司;ES-A系列标准天平，天津市德安特传感技术有限公司;扫描电镜（SEM），青岛苏试海测检测技术有限公司。
1.3 脱漆剂的制备
按照工艺配方量分别称取主溶剂、助溶剂、促进剂、表面活性剂和缓蚀剂等原料。遵从先固体后液态的顺序分别将各组分投入到烧杯中，然后放置在85-2型恒温磁力搅拌器上加热至85℃，最后开始快速搅拌至各组分均匀混合。待冷却到室温后，装入铁质罐密封备用。
1.4 性能测试
选用铝材料制材的试样，先对试样表层进行除油、除锈等处理，然后喷涂厚度为30 um左右的环氧漆，放置2天直至涂层完全固化。试验时，将漆膜固化后的铝材料制材的试样浸泡到脱漆剂中，在一定时间内查看漆膜的溶胀与脱落情况，以此表征脱漆剂的脱除效率。同时，将铝合金材料零配件放入脱漆剂液态中，查看配件的耐蚀程度，以此评定铝合金在脱漆剂中的适应性[2]。
2 结果与讨论
2.1 脱漆剂配方选择依据
脱漆剂配方、原料选择种类很多，最重要的就是要以“相似相溶”原理为依据，确保制备的脱漆剂溶解度参数极性和环氧漆溶解度参数极性能匹配适当。只有在脱漆剂的溶解度参数极性匹配或相似于环氧漆溶解度参数时，才能使得漆膜在脱漆剂浸泡中迅速得到溶解與溶胀，最终达到漆膜剥落或软化，便于油漆清洁和进一步刮除。一般来说，脱漆剂主溶剂应该选择渗透、溶解能力强的溶助剂原料，同时要求制备原料均对基材无腐蚀反应。
2.2 主溶剂
主溶剂是决定环氧漆膜脱漆效率好坏的关键性材料，脱漆的过程就是脱漆剂液态对漆膜渗透、溶解、剥离等系列物理反应的过程，所以主溶剂的品种选择和添加量对脱漆时间有重要影响。本试验在制备无水脱漆剂中，优选N-甲基吡咯烷酮为主溶剂材料，其用量对脱漆效率的影响如表2所示[3]。
从表1数据可以看出，随着主溶剂N-甲基吡咯烷酮添加量的不断增大，脱漆剂的脱漆时间迅速减少，这说明主剂对于脱漆效率影响至关重要。但当主剂N-甲基吡咯烷酮添加量超过65%时，脱漆剂的脱漆时间下降速率趋于平缓，主要是由于N-甲基吡咯烷酮添加量达到一定量后，此时的N-甲基吡咯烷酮分子量已经大于漆膜分子，脱漆剂的溶解性能已经没有再提升空间。综合试验数据，建议将N-甲基吡咯烷酮添加量控制在80%以下最佳。
2.3 助溶剂
助溶剂通常由苯甲醇、丙酮、异丙醇、乙二醇乙醚、环己酮等溶剂中的一种或几种成分组成。助溶剂一般具有优异的溶解性，在和主溶剂分子混合中生成低温二元共沸物。不仅协同助溶剂迅速地深入到漆膜中，而且有效的剥离了漆膜与基材之间的附着力，最终达到提升脱漆速率的效果。相比于主溶剂价格，助溶剂市场供应量大、价钱低廉，助溶剂用量的增大的同时，减少了主溶剂的用量，有效的降低脱漆剂的研制成本[4]。
2.4 促进剂
甲酸、去离子水、乙醇胺以及过氧化钠等原料，是脱漆剂制备过程中常用的促进剂。促进剂类同于亲核溶剂，脱漆剂体系中加入适量的促进剂可以加速破坏漆膜分子链段，加速助溶剂对漆膜的渗透和软化作用，从而缩短了脱漆剂的脱漆时间。由于铝制金属零件材质较软，耐腐蚀性能差，所选脱漆剂原料必须避免强酸、强碱等对金属腐蚀、损坏的助剂，本试验最终选定乙醇胺作为促进剂。乙醇胺用量对脱漆效率的影响如表3所示。
2.5 表面活性剂
为了提升涂层漆膜表面的润湿效果，一般会在脱漆剂体系中添加适量的表面活性剂，比如十二烷基苯磺酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚、以及TX系列乳化剂等。TX系列乳化剂具有渗透性好、沸点高、不含水等优异性能，不仅可以有效润湿漆膜表层，而且降低了脱漆剂分散相的表面张力。综合成本与性能考虑，试验最终选择TX-8～TX-12乳化剂作为无水脱漆剂的表面活性剂。 2.6 缓蚀剂
脱漆剂在脱漆过程中产生大量的氢离子，而氢离子容易腐蚀金属类基材，缓蚀剂的引入可以起到保护金属表层作用，有效的减轻或杜绝脱漆对金属的腐蚀作用。甲基三唑、噻唑、咪唑、苯并三氮唑等，均是化工行业应用普遍的缓蚀剂原料，都可以减轻脱漆剂对铝制零件的腐蚀损坏。无水脱漆剂的研制过程中加入了少量苯并三氮唑，改善了脱漆剂的整体性能，不仅脱漆效率高，而且铝制零件没有明显腐蚀损伤。
2.7 脱漆剂腐蚀性试验
为了进一步验证无水脱漆剂对铝合金基材是否有腐蚀作用，试验过程中将铝合金试样浸泡入脱漆剂液态中，最后分别对比试样前后基材外观和质量变化对比，试验数据如表4所示。从表4数据可以看出，该无水脱漆剂对铝合金基材无腐蚀作用，适用于铝制配件去除漆膜。
3 脱漆剂的应用
在实际应用过程中，将拆下需维修、翻新的发动机铝制零配件放到脱漆剂液态中浸泡，定时检查零件漆层脱落和软化情况，如果漆膜已经开始脱落且鼓起、软化，可停止浸泡并选用毛刷进一步清洁和刮除。经过试验发现，无水脱漆剂在浸泡发动机铝制配件脱漆过程中，只需耗时30 min左右就能将铝制零件上的涂料漆层软化和脱落，最后用毛刷清洁就可以彻底刮除残余漆膜，脱漆效率达到50%以上[5]。
4 结论
试验中以甲基丙烯酸甲酯为主溶剂，苯甲醇为助溶剂并复合搭配适量的促进剂、表面活性剂、封闭剂和缓蚀剂等功能型原料，所制备的无水脱漆剂具有优异的脱漆性能，在短时间内能够有效软化铝制零件表面的环氧漆层。无水脱漆剂脱漆过程受环境因素影响小，只需普通室温条件下就可以迅速脱除零件表面的旧漆层，并且该脱漆剂基体使用范围广，对大部分建材材料无腐蚀作用，在飞机发动机零件翻新、维修领域具有广阔的发展前景[6]。
参考文献：
[1]李伟溢.脱漆剂的研究进展[J].电镀与涂饰，2004，23（03）：37-40+46.
[2]陈芳，郑耀臣，郁文鹏，等.低挥发性脱漆剂的研究[J].腐蚀与防护，2005，26（03）：110-111+119.
[3]葛娣，段宁，黄铿杰.溶剂型脱漆剂脱漆效率影响因素的探讨[J].涂料工业，2011，41（01）：65-68.
[4]杨高产，习早红，陈炳耀，等.环境友好型脱漆剂的制备[J].中国涂料，2011，26（10）：55-59.
[5]孙杰，赵武强，孟锦宏，等.低毒低挥发性脱漆剂的研制[J].电镀与涂饰，2008，27（04）：52-54.
[6]夏志國，刘云.脱漆剂的研究进展与展望[J].日用化学工业，2004，34（04）：235-238.
关键词：无水;脱漆剂;脱漆效率;适应性研究
中图分类号：TQ636.5 文献标识码：A
0 前言
飞机发动机属于精密仪器设备，所以零配件采用特殊制材的铝合金材料加工而成，既要兼顾零件安装的美观适用，也需涂覆环氧漆形式保护铝合金材料，以免受到各类介质的损伤或侵蚀。环氧漆涂料在长期使用过程中，时常会受到各种接触介质原料的腐蚀或人为、机械磨损破坏，漆膜一旦出现侵蚀、开裂、老化、起泡等问题，不仅涂层对零件失去保护作用，而且严重影响设备装饰和外观。在翻新、修理这些发动机零配件时，必须将原有的陈旧、破碎漆膜全部清除，方可重新涂覆涂层。
残余漆膜清除方法有很多种，飞机发动机铝合金零件脱漆一般采用吹核桃壳机械方法和一般的酸碱脱漆剂清洗法。酸碱脱漆剂清洗法通过溶解、渗透、剥离等一系列物理作用就能将陈旧漆膜迅速、彻底的清除，是目前零配件脱漆清理中最受欢迎的方式。但目前市场常见的酸碱脱漆剂普遍具有激烈的酸碱性，对铝合金类零件腐蚀、损坏严重，研制一种有低毒、低挥发性、弱碱性的无水脱漆剂，是维修、装饰市场翘首以盼的产品。
1 试验部分
1.1 主要原料
甲基丙烯酸甲酯（MMA），江苏斯尔邦石化有限公司;苯甲醇（BA），聊城英伦化工产品有限公司;十二烷基磺酸纳（SAS），上海盛众精细化工有限公司;甲酸、乳酸等有机酸，齐鲁石化公司;硫脲，河南鼎信化工产品有限公司;液体石蜡，济南腾博化工有限公司。
1.2 仪器设备[1]
85-2型恒温磁力搅拌器，上海司乐仪器有限责任公司;101A-0电热鼓风干燥箱，常州金坛良友仪器有限公司;ES-A系列标准天平，天津市德安特传感技术有限公司;扫描电镜（SEM），青岛苏试海测检测技术有限公司。
1.3 脱漆剂的制备
按照工艺配方量分别称取主溶剂、助溶剂、促进剂、表面活性剂和缓蚀剂等原料。遵从先固体后液态的顺序分别将各组分投入到烧杯中，然后放置在85-2型恒温磁力搅拌器上加热至85℃，最后开始快速搅拌至各组分均匀混合。待冷却到室温后，装入铁质罐密封备用。
1.4 性能测试
选用铝材料制材的试样，先对试样表层进行除油、除锈等处理，然后喷涂厚度为30 um左右的环氧漆，放置2天直至涂层完全固化。试验时，将漆膜固化后的铝材料制材的试样浸泡到脱漆剂中，在一定时间内查看漆膜的溶胀与脱落情况，以此表征脱漆剂的脱除效率。同时，将铝合金材料零配件放入脱漆剂液态中，查看配件的耐蚀程度，以此评定铝合金在脱漆剂中的适应性[2]。
2 结果与讨论
2.1 脱漆剂配方选择依据
脱漆剂配方、原料选择种类很多，最重要的就是要以“相似相溶”原理为依据，确保制备的脱漆剂溶解度参数极性和环氧漆溶解度参数极性能匹配适当。只有在脱漆剂的溶解度参数极性匹配或相似于环氧漆溶解度参数时，才能使得漆膜在脱漆剂浸泡中迅速得到溶解與溶胀，最终达到漆膜剥落或软化，便于油漆清洁和进一步刮除。一般来说，脱漆剂主溶剂应该选择渗透、溶解能力强的溶助剂原料，同时要求制备原料均对基材无腐蚀反应。
2.2 主溶剂
主溶剂是决定环氧漆膜脱漆效率好坏的关键性材料，脱漆的过程就是脱漆剂液态对漆膜渗透、溶解、剥离等系列物理反应的过程，所以主溶剂的品种选择和添加量对脱漆时间有重要影响。本试验在制备无水脱漆剂中，优选N-甲基吡咯烷酮为主溶剂材料，其用量对脱漆效率的影响如表2所示[3]。
从表1数据可以看出，随着主溶剂N-甲基吡咯烷酮添加量的不断增大，脱漆剂的脱漆时间迅速减少，这说明主剂对于脱漆效率影响至关重要。但当主剂N-甲基吡咯烷酮添加量超过65%时，脱漆剂的脱漆时间下降速率趋于平缓，主要是由于N-甲基吡咯烷酮添加量达到一定量后，此时的N-甲基吡咯烷酮分子量已经大于漆膜分子，脱漆剂的溶解性能已经没有再提升空间。综合试验数据，建议将N-甲基吡咯烷酮添加量控制在80%以下最佳。
2.3 助溶剂
助溶剂通常由苯甲醇、丙酮、异丙醇、乙二醇乙醚、环己酮等溶剂中的一种或几种成分组成。助溶剂一般具有优异的溶解性，在和主溶剂分子混合中生成低温二元共沸物。不仅协同助溶剂迅速地深入到漆膜中，而且有效的剥离了漆膜与基材之间的附着力，最终达到提升脱漆速率的效果。相比于主溶剂价格，助溶剂市场供应量大、价钱低廉，助溶剂用量的增大的同时，减少了主溶剂的用量，有效的降低脱漆剂的研制成本[4]。
2.4 促进剂
甲酸、去离子水、乙醇胺以及过氧化钠等原料，是脱漆剂制备过程中常用的促进剂。促进剂类同于亲核溶剂，脱漆剂体系中加入适量的促进剂可以加速破坏漆膜分子链段，加速助溶剂对漆膜的渗透和软化作用，从而缩短了脱漆剂的脱漆时间。由于铝制金属零件材质较软，耐腐蚀性能差，所选脱漆剂原料必须避免强酸、强碱等对金属腐蚀、损坏的助剂，本试验最终选定乙醇胺作为促进剂。乙醇胺用量对脱漆效率的影响如表3所示。
2.5 表面活性剂
为了提升涂层漆膜表面的润湿效果，一般会在脱漆剂体系中添加适量的表面活性剂，比如十二烷基苯磺酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚、以及TX系列乳化剂等。TX系列乳化剂具有渗透性好、沸点高、不含水等优异性能，不仅可以有效润湿漆膜表层，而且降低了脱漆剂分散相的表面张力。综合成本与性能考虑，试验最终选择TX-8～TX-12乳化剂作为无水脱漆剂的表面活性剂。 2.6 缓蚀剂
脱漆剂在脱漆过程中产生大量的氢离子，而氢离子容易腐蚀金属类基材，缓蚀剂的引入可以起到保护金属表层作用，有效的减轻或杜绝脱漆对金属的腐蚀作用。甲基三唑、噻唑、咪唑、苯并三氮唑等，均是化工行业应用普遍的缓蚀剂原料，都可以减轻脱漆剂对铝制零件的腐蚀损坏。无水脱漆剂的研制过程中加入了少量苯并三氮唑，改善了脱漆剂的整体性能，不仅脱漆效率高，而且铝制零件没有明显腐蚀损伤。
2.7 脱漆剂腐蚀性试验
为了进一步验证无水脱漆剂对铝合金基材是否有腐蚀作用，试验过程中将铝合金试样浸泡入脱漆剂液态中，最后分别对比试样前后基材外观和质量变化对比，试验数据如表4所示。从表4数据可以看出，该无水脱漆剂对铝合金基材无腐蚀作用，适用于铝制配件去除漆膜。
3 脱漆剂的应用
在实际应用过程中，将拆下需维修、翻新的发动机铝制零配件放到脱漆剂液态中浸泡，定时检查零件漆层脱落和软化情况，如果漆膜已经开始脱落且鼓起、软化，可停止浸泡并选用毛刷进一步清洁和刮除。经过试验发现，无水脱漆剂在浸泡发动机铝制配件脱漆过程中，只需耗时30 min左右就能将铝制零件上的涂料漆层软化和脱落，最后用毛刷清洁就可以彻底刮除残余漆膜，脱漆效率达到50%以上[5]。
4 结论
试验中以甲基丙烯酸甲酯为主溶剂，苯甲醇为助溶剂并复合搭配适量的促进剂、表面活性剂、封闭剂和缓蚀剂等功能型原料，所制备的无水脱漆剂具有优异的脱漆性能，在短时间内能够有效软化铝制零件表面的环氧漆层。无水脱漆剂脱漆过程受环境因素影响小，只需普通室温条件下就可以迅速脱除零件表面的旧漆层，并且该脱漆剂基体使用范围广，对大部分建材材料无腐蚀作用，在飞机发动机零件翻新、维修领域具有广阔的发展前景[6]。
参考文献：
[1]李伟溢.脱漆剂的研究进展[J].电镀与涂饰，2004，23（03）：37-40+46.
[2]陈芳，郑耀臣，郁文鹏，等.低挥发性脱漆剂的研究[J].腐蚀与防护，2005，26（03）：110-111+119.
[3]葛娣，段宁，黄铿杰.溶剂型脱漆剂脱漆效率影响因素的探讨[J].涂料工业，2011，41（01）：65-68.
[4]杨高产，习早红，陈炳耀，等.环境友好型脱漆剂的制备[J].中国涂料，2011，26（10）：55-59.
[5]孙杰，赵武强，孟锦宏，等.低毒低挥发性脱漆剂的研制[J].电镀与涂饰，2008，27（04）：52-54.
[6]夏志國，刘云.脱漆剂的研究进展与展望[J].日用化学工业，2004，34（04）：235-238.