环保型脱墨剂的研制

林炯婧，赵建红，王海丰

（广州市浪奇实业股份有限公司，广东广州，510660）

环保型脱墨剂的研制

林炯婧，赵建红，王海丰

（广州市浪奇实业股份有限公司，广东广州，510660）

本文研究了不同的主溶剂、促进剂、表面活性剂等对脱墨剂脱墨速率的影响，并通过正交试验考察各组分对体系的影响，筛选出最优组合。试验结果表明，采用15%自配复合溶剂A，24%乙醇，12%氢氧化钠，0.5%两性表面活性剂C和48.5%水，所配得的环保型脱墨剂脱墨速率最快，符合光学元件生产厂家的需求。

脱墨剂；环保；光学玻璃；溶剂；助溶剂；促进剂；表面活性剂

光学仪器在成像的光学系统中形成实像的过程中，有很多来自光学元件边缘的杂散光会对成象造成较大的干扰，使像模糊不清，甚至产生幻像，同时影响像的彩色还原。光学元件的生产厂家一般会将光学元件边缘用消光墨（也称消光涂料或消光漆）涂黑着色，使杂散光尽可能的被吸收，达到降低乃至消除杂散光的目的[1，2]。消光墨的主要成分有合成树脂、溶剂、消光剂、固化剂和其他添加剂。光学元件在涂消光涂料的过程中，有可能会因为工人操作或者工艺等问题造成喷涂不均匀或者喷涂后有伤痕，或者喷涂后又污染上其他污渍，使涂层达不到系统要求而需要将消光墨清洗干净再重新喷涂。 何佳正等人开发了一种光学镜头用的酸性脱墨剂，主要用了二氯甲烷、甲酸、乙二醇丁醚或二乙二醇丁醚、十二烷基苯磺酸、细粒度蜡粉等，可以达到较好的脱墨效果并在多家光学零件生产厂家使用[3]。但由于配方中用二氯甲烷作为主溶剂，而二氯甲烷对人体健康危害、环境危害都比较大，使产品安全性能较差，市面上现在应用的大部分脱墨剂也是溶剂型脱墨剂。因而开发一种水基环保型的脱墨剂适应市场需求非常必要。丁醚、二乙二醇乙醚、苯甲醇、乙二醇、自配复合溶剂A；

助溶剂：乙醇；

促进剂：氢氧化钠、氢氧化钾、工业盐酸、甲酸、甲基磺酸；

表面活性剂：非离子表面活性剂A、阴离子表面活性剂B、两性表面活性剂C。

1.2 主要设备

电动搅拌器、恒温加热器、秒表、玻璃仪器等。

1. 实验材料与设备

1.1 原料

主溶剂：丙二醇甲醚、二甘醇

2. 实验方法与实验过程

2.1 实验方法

2.1.1 环保型脱墨剂的配制方法

配制步骤：1）在烧杯中加入水、促进剂，搅拌溶解均匀；2）加入溶剂、表面活性剂，搅拌均匀。

2.1.2 溶解速度测定方法

取200mL上文中配制的环保型脱墨剂于250mL的烧杯中，加热至75℃，恒温，放入有墨层的光学玻璃片，同时启动计时器，记录墨层完全脱落所需的时间。

2.2 实验过程

2.2.1主溶剂的选择

由于消光墨的主要成分有合成树脂、溶剂、消光剂、固化剂和其他添加剂。因此选择对合成树脂的溶解、渗透、溶胀效果较好的溶剂作为主溶剂相当重要。醇醚类溶剂毒性小，溶解能力、渗透能力也比较强；苯甲醇与有机物的相容性好，渗透力也较强；乙二醇分子相对较小，与其他溶剂能较好相容。所以实验选择丙二醇甲醚、二甘醇丁醚、二乙二醇乙醚、苯甲醇、乙二醇、自配复合溶剂A作为主溶剂，测试采用不同主溶剂后的脱墨时间。采用六种不同的主溶剂对环保型脱墨剂的脱墨速度的影响如下表1中所示。

2.2.2 促进剂的选择

强酸强碱能够迅速破坏墨层的结构，加速主溶剂的渗透、溶解、溶胀作用，使脱墨剂更快地起作用，是脱墨剂的重要组分之一。本文选择了氢氧化钠、氢氧化钾、盐酸、甲酸、甲基磺酸进行对比，五种不同的促进剂对环保型脱墨剂的脱墨速度的影响如下表2中所示。

2.2.3 表面活性剂的选择

表面活性剂的加入能降低体系的表面张力，提高体系的润湿力和渗透力，帮助溶剂更快地渗透到墨层里面，从而提高脱墨效果，同时也有利于提高体系的稳定性。由于脱墨效果最好的促进剂是氢氧化钠，为了体系稳定，需选择耐碱能力比较好的表面活性剂。研究选择了非离子表面活性剂A、阴离子表面活性剂B、两性表面活性剂C。采用三种不同的表面活性剂对环保型脱墨剂的脱墨速度的影响如下表3中所示。

表1 不同主溶剂对环保型脱墨剂脱墨速率的影响

表2 不同促进剂对环保型脱墨剂脱墨速率的影响

2.2.4 脱墨剂配方各原料用量的优化

根据上述试验，选择出了脱墨效果最好的各原料，作配比试验。选取自配复合溶剂A、乙醇、氢氧化钠、两性表面活性剂C为四个变量因素，每个因素设置三个水平的加入量，水作为补充量，进行正交试验以获得各组分的最佳配比。试验结果如下表4、表5中所示。

从正交试验的统计结果来看，D（氢氧化钠）的影响最大，其次是A（自配复合溶剂A）、B（乙醇），C（两性表面活性剂C）影响最小；最佳方案是D3A2B3C1。

3. 结论

用自配复合溶剂A、乙醇、氢氧化钠、两性表面活性剂C和水，所用比例分别为15%、24%、12%、0.5%、48.5%，配得环保型脱墨剂的脱墨速度最快，脱墨效果最佳。用该配方配制的脱墨剂能有效代替二氯甲烷等有毒溶剂型脱墨剂，在光学元件生产厂家进行现场测试时，能达到厂家的需求。

表3 不同表面活性剂对环保型脱墨剂脱墨速率的影响

表4 正交试验结果

表5 正交试验结果统计表

[1] 句红兵，李妹明。光学仪器杂散光抑制消除及光学消光涂料的发展现状及趋势[J].云光技术，2011，42（1）：33-36.

[2] 句红兵.光学元件用消光涂料的研究[J].云光技术，2006，38（1）：29-32.

[3] 何佳正，杨改霞，谢武。光学镜头用酸性脱墨剂研制与应用[J].广东化工，2011.38（1）：60.