化學(xué)法脫除軍工電子產(chǎn)品表面的有機(jī)漆膜

孔海林

（中國電子科技集團(tuán)公司第二十研究所，陜西 西安 710068）

軍工產(chǎn)品和國防安全息息相關(guān)，而表面涂層的好壞對軍工產(chǎn)品的穩(wěn)定性、可靠性等的影響至關(guān)重要。軍工電子產(chǎn)品在生產(chǎn)調(diào)試、貯存和外場使用過程中通常會面臨碰撞、震動、鹽霧、潮濕、高低溫、海水腐蝕等特殊環(huán)境，可能發(fā)生表面漆膜損傷、老化、霉?fàn)€、脫落等現(xiàn)象，引發(fā)整機(jī)性能大幅下降，必須返修。在返修時要先徹底清除損傷部位原來的漆膜，再進(jìn)行局部或者整體噴涂。原有漆膜清理不凈會直接影響涂層與待處理表面之間的附著力及其防腐性能。本文先分析了幾種常用漆膜脫除方法的優(yōu)缺點，再結(jié)合本單位產(chǎn)品常用的兩種漆型特點，選擇合適的方法脫除漆膜，并研究了工藝條件對脫漆效率的影響，為其他軍工產(chǎn)品表面漆膜的脫除提供參考。

1 常用的漆膜脫除方法

對表面涂覆了漆膜的產(chǎn)品進(jìn)行返修時，應(yīng)清除損傷部位的漆膜，并且不能影響漆膜下的導(dǎo)電氧化膜、金屬基層及周圍其他涂覆表面。目前電子行業(yè)內(nèi)表面漆膜脫除的方法主要有機(jī)械法、高溫法、噴射法、激光法及化學(xué)法[1-2]。

1. 1 機(jī)械法

機(jī)械脫漆是采用機(jī)械工具反復(fù)摩擦金屬表面的漆膜，借助機(jī)械摩擦作用將其脫除，主要包括手工打磨、氣動打磨、敲擊，以及用裁刀刮、用鏟刀鏟等方法。機(jī)械脫漆操作簡單，但勞動強度大，脫漆效率低，容易損傷導(dǎo)電氧化膜和金屬基層，而且產(chǎn)生碎屑，對產(chǎn)品性能造成很大的影響，特別是結(jié)構(gòu)復(fù)雜的產(chǎn)品，根本無法全方位脫除表面漆膜。

1. 2 高溫法

高溫脫漆是采用明火、熱流化床、熱清潔爐等高溫設(shè)備將金屬表面漆膜加熱至一定溫度，使其軟化或者 碳化，從而達(dá)到脫漆效果。高溫脫漆操作簡單，但成本較高，而且金屬基體在高溫下容易發(fā)生變形和機(jī)械強度下降。

1. 3 噴射法

噴射脫漆是采用噴射設(shè)備，將介質(zhì)顆粒噴射到漆膜表面，使漆膜附著力不斷降低，最終脫落。噴射脫漆技術(shù)已相當(dāng)成熟，但需要特定的噴射設(shè)備和專用噴射介質(zhì)，成本高，外場返修過程操作復(fù)雜。在噴射過程中必須謹(jǐn)慎操作，不能讓噴射介質(zhì)顆粒及其產(chǎn)生的靜電荷進(jìn)入產(chǎn)品內(nèi)部，以防產(chǎn)品發(fā)生短路。

1. 4 激光法

激光脫漆是采用激光設(shè)備將激光照射到漆膜表面，漆膜吸收激光能量后分解，從而達(dá)到脫漆的目的。激光脫漆操作簡單，但只適用于局部小面積脫漆，在外場維修中使用激光脫漆法會增加操作難度，脫漆較慢。

1. 5 化學(xué)法

化學(xué)法是脫除漆膜的常用方法，能否成功主要取決于待脫除漆膜和脫漆劑的化學(xué)性質(zhì)。脫漆劑是通過破壞表面漆膜的空間結(jié)構(gòu)，以及降低漆膜與金屬基層或?qū)щ娧趸ぶg的附著力而達(dá)到脫漆的目的。目前化學(xué)脫漆技術(shù)相當(dāng)成熟，很多脫漆劑具有脫漆效率高、環(huán)保、低毒、安全、使用方便等特點[3-4]，在軍工領(lǐng)域的應(yīng)用較多。

通過對比以上5種脫漆方法，結(jié)合軍工電子產(chǎn)品可靠性及外場返修的實際情況，最終選擇以溫州佳博清洗劑有限公司的JY-801脫漆劑進(jìn)行脫漆。

2 化學(xué)法脫漆試驗

2. 1 噴漆工藝

基材為10 mm × 6 mm × 1 mm的5A06-H112鋁板，按產(chǎn)品的生產(chǎn)流程進(jìn)行表面處理，主要為：前處理→機(jī)加工→導(dǎo)電氧化→噴底漆→刮膩子→噴底漆→噴面漆→打磨→噴面漆。

噴涂的漆膜為S06-N-2環(huán)氧聚氨酯底漆 + S04-60丙烯酸聚氨酯半光磁漆(西安北方惠天化學(xué)工業(yè)有限公司)或H06-2環(huán)氧酯底漆 + A04-60氨基半光烘干磁漆(西安經(jīng)建油漆股份有限公司)，漆膜總厚度為120 ～ 180 μm。

2. 2 漆膜脫除工藝

將待測試樣置于盛有一定量JY-801脫漆劑的防靜電盒中，在一定溫度下浸泡一段時間后觀察漆膜表面膨脹和自動脫落的情況。參考HG/T 2881-1997《脫漆劑脫漆效率測定法》，采用式(1)計算脫漆效率(η)。

式中A1為漆膜起皺松軟面積(單位：cm2)，A2為脫漆前漆膜總面積(單位：cm2)。

2. 3 影響脫漆效率的因素

2. 3. 1 溫度

在不同溫度下將漆膜試樣浸泡于脫脂液中10 min，以研究溫度對兩種漆膜脫漆效率的影響。如圖1所示，隨著溫度的升高，2種漆膜的脫漆效率均呈現(xiàn)先增大后減小的變化趨勢。這是因為溫度升高時，脫漆劑中的溶劑分子與漆膜分子間的碰撞和反應(yīng)加劇，但溫度過高時，脫漆劑的揮發(fā)加快，使用周期縮短，這樣不僅會導(dǎo)致成本升高，還會污染環(huán)境。此外，溫度升高的同時，脫漆劑對金屬材料的腐蝕也加劇。從圖1還可以看出，溫度相同時，S04-60丙烯酸聚氨酯半光磁漆的脫漆效率高于A04-60氨基半光烘干磁漆，這是因為S04-60丙烯酸聚氨酯半光磁漆與基材的附著力不如A04-60氨基半光烘干磁漆。綜合考慮，兩種漆膜均采用常溫脫漆。

圖1 溫度對脫漆效率的影響 Figure 1 Effect of temperature on coating removal efficiency

2. 3. 2 時間

在常溫下將漆膜試樣浸泡于脫脂液中不同時間，以研究浸泡時間對兩種漆膜脫漆效率的影響。從圖2可知，在浸泡初期，表面漆膜的脫除很快，1 min時S04-60丙烯酸聚氨酯半光磁漆和A04-60氨基半光烘干磁漆的脫漆效率分別已達(dá)55.24%和49.23%。隨著浸泡時間的延長，脫漆效率顯著增大，在浸泡7 min時S04-60丙烯酸聚氨酯半光磁漆和A04-60氨基半光烘干磁漆的脫漆效率分別達(dá)到98.89%和98.11%，之后隨著浸泡時間的延長，脫漆效率無明顯變化。另外，在相同時間內(nèi)S04-60丙烯酸聚氨酯半光磁漆的脫漆效率高于A04-60氨基 半光烘干磁漆，這是因為S04-60丙烯酸聚氨酯半光磁漆比A04-60氨基半光烘干磁漆更易受潮。所以，兩種漆膜較佳的脫漆劑浸泡時間為7 min。

圖2 浸泡時間對脫漆效率的影響 Figure 2 Effect of immersion time on coating removal efficiency

2. 3. 3 脫漆劑的重復(fù)使用

由圖3可知，隨著脫漆劑使用次數(shù)的增加，雖然S04-60丙烯酸聚氨酯半光磁漆和A04-60氨基半光烘干磁漆的脫漆效果都有所減弱，但即便用了5次，還具備一定的脫漆能力，說明脫漆劑是可以重復(fù)利用的，但需要補充適量的脫漆劑方能保證有效脫漆。

圖3 脫漆劑重復(fù)使用對脫漆效率的影響 Figure 3 Effect of reuse of paint stripper on coating removal efficiency

2. 3. 4 實施方式

根據(jù)實際外場返修情況，產(chǎn)品脫漆會采用整體浸泡和局部涂刷兩種方式。上文已得出在常溫下整體浸泡7 min時兩種漆膜的脫漆效率均在98.0%以上。為研究局部涂刷次數(shù)對脫漆效率的影響，采用刷筆蘸取適量脫漆劑，于常溫下均勻涂刷在S04-60丙烯酸聚氨酯半光磁漆和A04-60氨基半光烘干磁漆表面。如圖4所示，涂刷5次后S04-60丙烯酸聚氨酯半光磁漆和A04-60氨基半光烘干磁漆的脫漆效率分別達(dá)到99.32%和98.99%?？梢姛o論采取整體浸泡還是局部涂刷方式，都能達(dá)到很好的脫漆效果。

圖4 脫漆劑涂刷次數(shù)對脫漆效率的影響 Figure 4 Effect of brushing cycle of paint stripper on coating removal efficiency

2. 4 脫漆劑對基層材料的腐蝕性

取空白基板和導(dǎo)電氧化的5A06-H112鋁板，依次進(jìn)行水洗、干燥、丙酮洗、干燥和稱量，在常溫下浸泡于脫漆劑中72 h，按式(2)計算得到空白基板和導(dǎo)電氧化鋁板的腐蝕速率(v)分別為0.117 3 mm/a和0.085 8 mm/a。

式中m1、m2分別為試驗前、后試樣的質(zhì)量(單位：g)，A為試樣表面積(單位：cm2)，t為試驗時間(單位：h)，ρ為試樣材質(zhì)密度(空白基板的密度為2.73 g/cm3，導(dǎo)電氧化鋁板的密度為2.80 g/cm3)。

另外，在M203金相顯微鏡(深圳市奧斯微光學(xué)儀器有限公司)下未見試樣表面有點狀或片狀腐蝕產(chǎn)物，說明JY-801脫漆劑對基板和導(dǎo)電氧化膜的腐蝕非常微弱，可忽略不計。

3 結(jié)語

采用化學(xué)法脫除軍工電子產(chǎn)品表面的丙烯酸聚氨酯半光磁漆和氨基半光烘干磁漆，操作方便，效率高，且脫漆劑可重復(fù)使用，對基層材料無腐蝕作用。