脱胶剂及其制备方法与用途 |
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| 申请号 | CN202311636449.2 | 申请日 | 2023-12-01 | 公开(公告)号 | CN117866714A | 公开(公告)日 | 2024-04-12 |
| 申请人 | 北京航空材料研究院股份有限公司; | 发明人 | 秦蓬波; 宋英红; 彭峪清; 吴松华; | ||||
| 摘要 | 本 申请 公开了一种脱胶剂及其制备方法与用途，属于脱胶剂技术领域。该脱胶剂包括第一主 溶剂 、第二主溶剂与辅剂；其中，第一主溶剂与第二主溶剂为 有机溶剂 ，辅剂包括 磷酸 与硫醇；第二主溶剂的 质量 为第一主溶剂质量的90％～200％；辅剂的质量为第一主溶剂质量的15％～35％。本申请提供的脱胶剂不易挥发，其可以长时间附着在聚硫 密封剂 层表面以实现对已 固化 的聚硫密封剂的充分有效溶解，并降低聚硫密封剂层与基材之间的粘接 力 ，又不会 腐蚀 基材。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种脱胶剂，其特征在于：包括第一主溶剂、第二主溶剂与辅剂；所述第一主溶剂与所述第二主溶剂为有机溶剂，所述辅剂包括磷酸与硫醇； |
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| 说明书全文 | 脱胶剂及其制备方法与用途技术领域[0001] 本申请涉及脱胶剂技术领域，具体涉及一种脱胶剂及其制备方法与用途。 背景技术[0007] 所述第二主溶剂的质量为所述第一主溶剂质量的90％～200％； [0008] 所述辅剂的质量为所述第一主溶剂质量的15％～35％。 [0009] 在本申请的一些实施方式中，所述第一主溶剂为二氯甲烷、乙腈中的任一种或两种。 [0010] 在本申请的一些实施方式中，所述第二主溶剂包括甲苯、二甲苯和石油醚中的任一种； [0011] 优选地，所述第二主溶剂的质量为所述第一主溶剂质量的100％～200％。 [0012] 在本申请的一些实施方式中，所述第二主溶剂还包括甲乙酮； [0013] 优选地，所述第二主溶剂为二甲苯与甲乙酮； [0014] 优选地，所述二甲苯与甲乙酮的质量比为(0.5～1)：(0.5～1)，优选为1：1。 [0015] 在本申请的一些实施方式中，所述磷酸与所述硫醇的质量比为(10～20)：(2.0～5.0)； [0016] 优选地，所述硫醇为二硫醇； [0017] 优选地，所述二硫醇包括乙二硫醇、丙二硫醇、丁二硫醇、己二硫醇中的一种或两种以上。 [0018] 在本申请的一些实施方式中，所述辅剂还包含增稠剂； [0019] 优选地，所述磷酸、所述硫醇与所述增稠剂的质量比为(10～20)：(2.0～5.0)：(5.0～10)； [0021] 在本申请的一些实施方式中，所述脱胶剂包括如下质量份数的各化学组分： [0022] 二氯甲烷和/或乙腈：100份； [0023] 二甲苯：50～100份； [0024] 甲乙酮：50～100份； [0025] 磷酸：10～20份； [0026] 乙基纤维素：5～10份； [0027] 硫醇：2～5份。 [0028] 本申请的第二方面是提供一种脱胶剂的制备方法，包括如下过程： [0029] 将第一主溶剂与第二主溶剂混匀形成混合溶剂； [0031] 待所述混合液的温度降至38℃以下，加入硫醇形成所述脱胶剂。 [0032] 在本申请的一些实施方式中，所述方法还包括向所述混合液中先加入增稠剂生成粘稠物，再向所述粘稠物中加入硫醇形成所述脱胶剂。 [0033] 本申请的第三方面是提供一种第一方面所述的脱胶剂或第二方面所述的制备方法制得的脱胶剂在去除聚硫密封剂层中的应用，所述聚硫密封剂层为液体聚硫橡胶固化处理得到，所述聚硫橡胶的分子量不大于6000； [0034] 优选地，所述聚硫密封剂层的厚度≤10mm。 具体实施方式[0035] 为了更好的理解本申请的技术方案，下面对本申请实施例进行详细描述。 [0036] 应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。 [0037] 术语定义 [0038] 除非明确地说明与此相反，否则，本申请引用的所有范围包括端值。 [0039] 本申请使用的术语“一个”或“一种”来描述本申请所描述的要素和组分。这样做仅仅是为了方便，并且对本申请的范围提供一般性的意义。这种描述应被理解为包括一个或至少一个，并且该单数也包括复数，除非明显地另指他意。“多种”表示两种或两种以上。 [0040] 本申请中的数字均为近似值，无论有否使用“大约”或“约”等字眼。数字的数值有可能会出现1％、2％、5％、7％、8％、10％等差异。每当公开一个具有N值的数字时，任何具有N+/‑1％，N+/‑2％，N+/‑3％，N+/‑5％，N+/‑7％，N+/‑8％或N+/‑10％值的数字会被明确地公开，其中“+/‑”是指加或减，并且N‑10％到N+10％之间的范围也被公开。 [0041] 聚硫密封剂是指由分子量不大于6000的液体聚硫橡胶为基，可在室温条件下或加温条件下通过化学交联成为对多种金属和非金属材料表面具有良好粘接力的弹性密封材料。由于液体聚硫橡胶特有的分子结构，使聚硫密封剂对燃料、燃料蒸汽、水汽、非极性液体介质以及大气环境有良好的耐受能力，始终保持对铝合金、结构钢、钛合金、有机涂料、水泥、玻璃等多种材料表面的可靠粘接和一定的拉伸性能，其还具备较宽的使用温度范围，‑55℃低温环境下屈挠变形而不发脆，在动态条件下可保证结构密封，120℃以下的温度环境中可长期保证结构密封。因此，聚硫密封剂广泛用于飞机整体油箱、飞行员座舱、风挡和机身机翼结构的密封，起防止飞机燃料泄漏和雨水渗入腐蚀的作用。 [0042] 聚硫密封剂应用广泛，其具有良好的耐燃油耐介质能力决定了普通的溶剂无法对它造成破坏。在飞机燃油舱的装配和维修维护过程中，经常存在需要去除已经固化的聚硫密封剂的情形。聚硫密封剂在尚未硫化的情况下可以溶于多数极性溶剂，如丙酮、乙酸乙酯、二甲苯以及二氯甲烷等均可以溶解未硫化的聚硫密封剂，但聚硫密封剂经过固化交联后这些溶剂无法顺利的对它造成破坏，即使长时间浸泡在这些溶剂中也仅仅是造成聚硫密封剂的轻微的溶胀和硬度的降低，这对聚硫密封剂的去除造成很大的障碍。虽然国内文献和专利报道有多种脱胶剂以及具有类似用途的脱漆剂，但都无法真正的去除固化的聚硫密封剂。这些脱胶剂和脱漆剂要么脱除效果差，要么需要将带有聚硫密封剂的装配件长时间浸泡其中，或者降低密封剂的硬度，然而，聚硫密封剂的胶层厚度大，不易被浸润和溶胀，仅降低硬度无法彻底去除密封剂。此外，现有的处理方法无法满足现场装配施工以及修理施工的要求，只能采取非金属刀具或金属刀具物理去除，费时费力，去除效果差，还容易损伤基材表面，造成金属表面划痕和腐蚀破坏。 [0043] 为解决上述问题，本申请公开了一种脱胶剂及其制备方法与用途。本申请提供的脱胶剂呈粘稠糊状，不易挥发，其可以长时间附着在聚硫密封剂层表面以实现对已固化的聚硫密封剂的充分有效溶解，并降低聚硫密封剂层与基材之间的粘接力，又不会腐蚀基材。比如24h内使厚度为10mm左右的已固化的聚硫密封剂层完全的脱离基材。此外，使用该脱胶剂对聚硫密封剂层脱除时基本不需要借助外力，故对基材表面造成的破坏概率低。 [0044] 为实现上述技术目的，首先本申请提供了一种脱胶剂，该脱胶剂包括第一主溶剂、第二主溶剂与辅剂；其中，第一主溶剂与第二主溶剂为有机溶剂，辅剂包括磷酸与硫醇；第二主溶剂的质量为第一主溶剂质量的90％～200％；辅剂的质量为第一主溶剂质量的15％～35％。 [0045] 本申请中的主溶剂包含了其为脱胶剂的主要成分，其含量要多于辅剂。辅剂中使用的磷酸为市售的磷酸水溶液，其中磷酸的质量百分比含量为83％～98％。辅剂中使用的硫醇包含了具备巯基官能团(‑SH)的非芳香化合物。本申请在这些实施例中公开了第二主溶剂的质量为第一主溶剂质量的90％、100％、110％、120％、130％、140％、150％、160％、170％、180％、190％、200％中的任一种或满足上述范围值中的任一种。本申请还在这些实施例中公开了辅剂的质量为第一主溶剂质量的15％、16％、17％、18％、19％、20％、21％、 22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％、29％、30％、31％、32％、33％、34％、35％中的任一种或满足上述范围中的任一种。 [0046] 在本申请的一些实施例中，第一主溶剂为二氯甲烷、乙腈中的任一种或两种。 [0047] 在本申请的一些实施例中，第二主溶剂包括甲苯、二甲苯和石油醚中的任一种。 [0048] 优选地，第二主溶剂的质量为第一主溶剂质量的100％～200％。 [0049] 在本申请的一些实施例中，第二主溶剂还包括甲乙酮。 [0050] 在本申请的一些实施例中，第二主溶剂为甲苯与甲乙酮。 [0051] 在本申请的一些实施例中，第二主溶剂为二甲苯与甲乙酮。 [0052] 在本申请的一些实施例中，第二主溶剂为石油醚与甲乙酮。 [0053] 在本申请的一些实施例中，主溶剂为二氯甲烷、甲苯与甲乙酮。 [0054] 在本申请的一些实施例中，主溶剂为二氯甲烷、二甲苯与甲乙酮。 [0055] 在本申请的一些实施例中，主溶剂为二氯甲烷、石油醚与甲乙酮。 [0056] 在本申请的一些实施例中，主溶剂为乙腈、甲苯与甲乙酮。 [0057] 在本申请的一些实施例中，主溶剂为乙腈、二甲苯与甲乙酮。 [0058] 在本申请的一些实施例中，主溶剂为乙腈、石油醚与甲乙酮。 [0059] 本申请在后续实施例中重点探究了第二主溶剂为二甲苯与甲乙酮，主溶剂为二氯甲烷、二甲苯与甲乙酮。在这些实施例中，二甲苯与甲乙酮的质量比为(0.5～1)：(0.5～1)。本申请在这些实施例中公开了二甲苯与甲乙酮的质量比为1：0.5、1：0.6、1：0.7、1：0.8、1： 0.9、1：1中的任一种或满足上述范围值中的任一种。 [0060] 本申请在一些实施例中优选二甲苯与甲乙酮的质量比为1：1。 [0061] 在本申请的一些实施例中，磷酸与硫醇的质量比为(10～20)：(2.0～5.0)。 [0062] 在这些实施例中，磷酸与硫醇的质量比为10：2.0、10：3.0、10：4.0、10：5.0、15：2.0、15：3.0、15：4.0、15：5.0、20：2.0、20：3.0、20：4.0、20：5.0中的一种或满足上述范围值中的任一种。 [0063] 在本申请的一些实施例中，硫醇为二硫醇。本申请在这些实施例中公开了二硫醇为包含两个巯基官能团(‑SH)的化合物。 [0064] 在本申请的一些实施例中二硫醇包括乙二硫醇、丙二硫醇、丁二硫醇、己二硫醇中的一种或两种以上。 [0065] 在本申请的一些实施例中，辅剂还包含增稠剂；在这些实施例中，磷酸、硫醇与增稠剂的质量比为(10～20)：(2.0～5.0)：(5.0～10)。 [0066] 在这些实施例中，磷酸、硫醇与增稠剂的质量比为10：2.0：5.0、10：2.0：8.0、10：2.0：10、10：3.0：5.0、10：3.0：8.0、10：3.0：10、10：5.0：5.0、10：5.0：8.0、10：5.0：10。 [0067] 在本申请的一些实施例中，增稠剂包含乙基纤维素、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素中的一种或两种以上。 [0068] 在本申请的一些实施例中，脱胶剂包括如下质量份数的各化学组分： [0069] 二氯甲烷：100份； [0070] 二甲苯：50～100份； [0071] 甲乙酮：50～100份； [0072] 磷酸：10～20份； [0073] 乙基纤维素：5～10份； [0074] 硫醇：2～5份。 [0075] 在本申请的一些实施例中，脱胶剂包括如下质量份数的各化学组分： [0076] 乙腈：100份； [0077] 二甲苯：50～100份； [0078] 甲乙酮：50～100份； [0079] 磷酸：10～20份； [0080] 乙基纤维素：5～10份； [0081] 硫醇：2～5份。 [0082] 在本申请的一些实施例中，脱胶剂包括如下质量份数的各化学组分： [0083] 乙腈：50份； [0084] 二氯甲烷：50份； [0085] 二甲苯：50～100份； [0086] 甲乙酮：50～100份； [0087] 磷酸：10～20份； [0088] 乙基纤维素：5～10份； [0089] 硫醇：2～5份。 [0090] 本申请的第二方面是提供一种脱胶剂的制备方法，包括如下过程： [0091] 将第一主溶剂与第二主溶剂混匀形成混合溶剂； [0092] 向混合溶剂中滴加磷酸形成混合液，控制混合液的温度不超过50℃； [0093] 待混合液的温度降至38℃以下，加入硫醇形成脱胶剂。 [0094] 在本申请的一些实施例中，该方法还包括向混合液中先加入增稠剂生成粘稠物，再向粘稠物中加入硫醇形成脱胶剂。 [0095] 本申请在一些实施例中公开了脱胶剂的制备方法，包括如下步骤： [0096] S1、向容器中加入第一主溶剂与第二主溶剂，搅拌均匀形成混合溶剂； [0097] S2、向混合溶剂中缓慢滴加磷酸，滴加的过程中对容器进行冷却，控制混合液的温度不超过50℃； [0098] S3、待滴加完成后，等待混合液的温度降至38℃以下，缓慢加入增稠剂，边加增稠剂的过程中边进行搅拌，直至形成均匀的粘稠物； [0099] S4、继续加入硫醇，混合均匀后形成脱胶剂，将该脱胶剂装入密闭的棕色玻璃瓶中密封保存。 [0100] 本申请的第三方面是提供一种第一方面的脱胶剂或第二方面的制备方法制得的脱硫剂在去除聚硫密封剂层中的应用，聚硫密封剂层为液体聚硫橡胶固化处理得到，液体聚硫橡胶的分子量不大于6000； [0101] 优选地，聚硫密封剂层的厚度≤10mm。 [0102] 下述实例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。 [0103] 下述实例中所使用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可以从商业途径得到。 [0104] 本申请可以采用本领域技术内的无机化学的常规技术。在以下实例中，努力确保所用数字(包括量、温度、反应时间等)的准确性，但应考虑一些实验误差和偏差。在以下实例中所用的温度(单位为摄氏度)以℃表示，压力为大气压或接近大气压。所有药品试剂以Ar级购得，所有反应在氩气保护环境下进行。除非另外指出，否则所有试剂都从商业渠道获得。 [0105] 实施例1 [0106] 提供了一种脱胶剂的制备方法，包括如下步骤： [0107] S1、在带有密封盖和冷却水夹套的玻璃容器中加入100质量份的二氯甲烷、50质量份的二甲苯和100质量份的甲乙酮，盖上密封盖，搅拌均匀以形成混合溶剂； [0108] S2、开启冷却水，用滴定漏斗逐滴加入10质量份的磷酸，滴加速度不超过500g/h，加入过程中不停的搅拌，搅拌速率不超过5转/min，控制混合液温度不超过50℃； [0109] S3、滴加完成后混合液温度降至38℃以下方可关闭冷却水；向混合液中加入5质量份的羟乙基纤维素，搅拌均匀，直至混合液成为半透明糊状； [0110] S4、继续加入2质量份的硫醇，混合均匀后形成脱胶剂，将该脱胶剂装入密闭的棕色玻璃瓶中密封保存，保存温度不超过30℃。 [0111] 如下实施例2至10，对比例1至6的具体组成详见表1。 [0112] 测试例 [0113] (1)形成聚硫密封剂层： [0114] 在铝合金试片(长×宽×厚＝150mm×75mm×2mm)上涂刷混合均匀的聚硫密封剂试样(来自北京航空材料研究院股份有限公司的HM108B‑2聚硫密封剂，两个组分基膏和硫化剂按质量比10:1混合使用，常温下固化)，按聚硫密封剂工艺要求固化14天以形成厚度为10mm左右的聚硫密封剂层。其中，本申请选择制成的聚硫密封剂层厚度已达到装配施工现场的最大厚度。 [0115] (2)使用脱胶剂处理聚硫密封剂层： [0116] 使用毛刷蘸取脱胶剂，将脱胶剂涂刷到聚硫密封剂表面，涂刷量以看不到底部的聚硫密封剂为宜；分别在1h、2h、4h、8h、18h和24h后评价聚硫密封剂的脱除效果。具体评价结果详见表2。 [0117] 表1参数列表 [0118] [0119] [0120] 表1中“‑”代表不包含该物质，其含量为零。 [0121] 表2参数及性能列表 [0122] [0123] [0124] 综上所述，本申请公开了一种脱胶剂及其制备方法与用途。本申请提供的脱胶剂呈粘稠糊状，不易挥发，其可以长时间附着在聚硫密封剂层表面以实现对已固化的聚硫密封剂的充分有效溶解，并降低聚硫密封剂层与基材之间的粘接力，又不会腐蚀基材。比如24h内使厚度为10mm左右的已固化的聚硫密封剂层完全的溶解成糊状并脱离基材。此外，使用该脱胶剂对聚硫密封剂层脱除时基本不需要借助外力，故对基材表面造成的破坏概率低。 [0125] 以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。 [0126] 如在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求书当中所提及的“包含”、“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含/包括但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求书所界定者为准。 [0127] 还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。 [0128] 应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。 [0129] 上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述申请构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申请所附权利要求书的保护范围。 |
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