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(huì)面臨碰撞、震動(dòng)、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(shí)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(huì)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(diǎn)，再結(jié)合本單位產(chǎn)品常用的兩種漆型特點(diǎn)，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(shí)，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(dòng)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(dòng)強(qiáng)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(qiáng)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(huì)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(diǎn)[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(shí)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(yàn)

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?zhàn)印鷩姷灼帷鷩娒嫫帷蚰ァ鷩娒嫫帷?/p>

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(shí)間后觀察漆膜表面膨脹和自動(dòng)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(jì)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?yàn)闇囟壬邥r(shí)，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(shí)，脫漆劑的揮發(fā)加快，使用周期縮短，這樣不僅會(huì)導(dǎo)致成本升高，還會(huì)污染環(huán)境。此外，溫度升高的同時(shí)，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(shí)，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?yàn)镾04-60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(shí)間

在常溫下將漆膜試樣浸泡于脫脂液中不同時(shí)間，以研究浸泡時(shí)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(shí)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(shí)間的延長，脫漆效率顯著增大，在浸泡7 min時(shí)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(shí)間的延長，脫漆效率無明顯變化。另外，在相同時(shí)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?yàn)镾04-60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(shí)間為7 min。

圖2 浸泡時(shí)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(bǔ)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(shí)施方式

根據(jù)實(shí)際外場返修情況，產(chǎn)品脫漆會(huì)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(shí)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(jì)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(yàn)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(yàn)時(shí)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(diǎn)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(jì)。

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。