漆雾凝聚剂的研究与制备方法

2017-06-07 11:18

    1、一种漆雾凝聚剂,其特征在于:由含有氮的线性高分子聚合物与两性金属盐以1:0.1-1:20的重量比例组合而成。
    2、如权利要求1所述的漆雾凝聚剂,其特征在于:所述含有氮的线性高分子聚合物的结构式为:[-NHCH2OH]n-,其中n=5-300
    3、如权利要求I所述的漆雾凝聚剂,其特征在于:所述两性金属盐为锌、铁、铝、镁的氯化物或硫酸盐,或为锌、铁、铝、镁的氯化物与硫酸盐的混合物。
    4、一种漆雾凝聚剂的制备方法,包括以下工艺步骤:
①将氨化衍生物、有机醛分别以10-50份、20-45份的重量比份加入到120-180重量份的水中,搅拌使其充分混合;加入0.5-5重量份的无机酸,调整混合物pH值至0.9-4.0,加热至60-95℃,反应1.2-2.5小时后冷却到50-55℃,加入水稀释至特性密度为1.05 g/ml,固含量为7-20%,老化3-30小时,得组分1;
②将组分1与两性金属盐以1:0.1-1:20的重量比充分混合,即得漆雾凝聚剂。
5、如权利要求4所述漆雾凝聚剂的制备方法,其特征在于:所述氨化衍生物类为三聚氰胺、二氰二胺、尿素、氨基乙酸中的至少一种。
6、如权利要求4所述漆雾凝聚剂的制备方法,其特征在于:所述有机醛为甲醛、乙醛、乙二醛、丙醛、聚甲醛中的至少一种。
7、如权利要求4所述漆雾凝聚剂的制备方法,其特征在于:所述无机酸为硫酸、盐酸、磷酸、硝酸中的至少一种。
8、如权利要求4所述漆雾凝聚剂的制备方法,其特征在于:所述两性金属盐为锌、铁、铝、镁的氯化物或硫酸盐,或为锌、铁、铝、镁的氯化物与硫酸盐的混合物。
9、漆雾凝聚剂在湿式除漆雾系统循环水的处理中使用方法
 ①调整循环水的pH值至8-10;
②加入循环水质量0.0006-0.002倍的漆雾凝聚剂搅拌1-5min,静置;或加入循环水质量0.0006-0.002倍的漆雾凝聚剂及循环水质量0.001-0.003倍量的高分子助凝剂,搅拌1-5min,静置;
③分离循环水中的凝聚物。
漆雾凝聚剂
漆雾凝聚剂的制备和应用
技术领域
    本发明属于环境污染治理技术领域,涉及一种湿式喷漆室、涂装生产线循环水处理中的漆雾凝聚剂;同时本发明还涉及该漆雾凝聚剂的制备方法及应用。
 
背景技术
    在汽车、家电、家俱行业和部分塑料加工行业中,涂装作业大都采用现代喷涂技术,在密闭容器式喷漆室或喷漆车间进行,并配备相应的送、排风系统、湿式除漆雾系统。这种湿式除漆雾系统的主要目的是:1)除去过喷漆雾;2)防止漆雾对待喷件的污染;3)保护现常喷漆工作人员的健康。在涂装作业中常采用的湿式喷漆室利用水作为的吸收剂,构成喷漆室循环水。其工作原理是:在喷漆室喷漆线的侧面(排风道入口)设置水帘或水帘一水洗组合系统,被排风气流带来的过喷漆雾正面与水帘(及喷淋水)碰撞接触,油漆被洗脱至水中形成油漆颗粒被水带走。在采用特殊工艺分离出油漆后,水继续循环使用。
    为了维持循环水长期安全运行,过喷漆必须从循环水中分离出来。这就要求漆雾被充分脱粘以方便分离;油漆的失粘过程在水相中进行,通常需要向水中加入特定的化学品(通常称为消粘剂或漆雾凝聚剂),使水中携带的油漆充分失粘并顺利从水中分离,以防止其粘附于喷漆室墙壁、管泵内壁、风机叶轮、水槽壁等处产生堵塞。失粘的油漆一般漂浮或下沉于水中。然而,有效地从水中分离油漆以防止堵塞系统是十分昂贵的。
 
发明内容
    本发明的目的是提供一种对溶剂型、水性涂料有很好的减粘、凝聚作用的漆雾凝聚剂;
    本发明的另一目的是提供该漆雾凝聚剂的制备方法;
本发明还有一个目的,就是提供该漆雾凝聚剂在湿式除漆雾系统的循环水处理中的应用。
本发明的漆雾凝聚剂,由含有氮的线性高分子聚合物与两性金属盐以1:01-1:20的重量比例组合而成。
所述含有氮的线性高分子聚合物的结构式为:
[-NHCH2OH]n-,其中n=5-30。
所述两性金属盐为锌、铁、铝、镁的氯化物或硫酸盐,或为锌、铁、铝、镁的氯化物与硫酸盐的混合物;当两性金属盐为锌、铁、铝、镁的氯化物与硫酸盐的混合物时,可以任意组合,也可以任意比混合。
 
本发明漆雾凝聚剂的制备方法,包括以下工艺步骤
①将氨化衍生物、有机醛分别以10-50份、20-45份的重量比份加入到120-180重量份的水中,搅拌使其充分混合;加入0.5-5重量份的无机酸,调整混合物pH值至0.9-4.0,加热至60-95℃,反应1.2-2.5小时后冷却到50-55℃,加入水稀释至特性密度为1.05g/ml,固含量为7-20%,老化3-3.0小时,得组分1;
②将组分1与两性金属盐以1:0.1-1:20的重量比充分混合,即得漆雾凝聚剂。
    所述漆雾凝聚剂的制备中,氨化衍生物类为三聚氰胺、二氰二胺、尿素、氨基乙酸中的至少一种;当氨化衍生物为混合物时,其各组分可以任意比混合。
    有机醛为甲醛、乙醛、乙二醛、丙醛、聚甲醛中的至少一种;无机酸为硫酸、盐酸、磷酸、硝酸中的至少一种。当有机醛为混合物时,其各组分可以任意比混合。
    所述漆雾凝聚剂的制备中,两性金属盐为锌、铁、铝、镁的氯化物或硫酸盐,或为锌、铁、铝、镁的氯化物与硫酸盐的混合物(混合物中各组分可以任意比混合)。
    所述漆雾凝聚剂的制备中,反应温度最佳为50-75℃;搅拌速度为50-200rpm(最佳为60-120rpm );反应过程中混合物pH值的最佳范围调整在1.2-2.5;最佳反应时间1.2-2.5小时。
    本发明制备的漆雾凝聚剂为无色至淡蓝色液体,保存期90天以上。
本发明的漆雾凝聚剂应用在湿式除漆雾系统循环水的处理中。
本发明的漆雾凝聚剂应用在湿式除漆雾系统循环水的处理中。
本发明漆雾凝聚剂处理湿式除漆雾系统循环水的方法,包括以下步骤:
①调整循环水的pH值至8-10;
②加入循环水质量0.0006-0.002倍的漆雾凝聚剂搅拌1-5min,静置;
③分离循环水中的凝聚物。
本发明漆雾凝聚剂处理湿式除漆雾系统循环水的方法,还可以与高分子助凝剂配合使用(其中高分子助凝剂为市售的酰胺聚合物或其改性产品,分子量为600-2000万,阴离子或阳离子均可),可帮助失粘脱稳的漆雾迅速絮凝,从水中分离出来。具体包括以下步骤:
①调整循环水的pH值至8-10;
②加入循环水质量0.0006-0.002倍的漆雾凝聚剂;
③加入循环水质量0.001-0.003倍量的高分子助凝剂,搅拌1-5min,静置;
④分离循环水中的凝聚物,使水中的过喷漆雾脱粘凝聚、絮凝以漆渣的形式从水中分离出来。
本发明漆雾凝聚剂的使用性能,可从下面的实验得到证实:
在装有搅拌装置的1000ml烧杯中加入500 ml自来水,调整pH至9.0-10.0,加入2.5g漆雾凝聚剂,在搅拌下向水中滴加任意品牌的轿车面漆6g,快速搅拌(200-300rpm) 1-2min,加入相同量的0.5-1%的有机高分子助凝剂慢速搅拌(60-90rpm) 3-5 min,静置10min。观察结果:油漆粘性被完全破坏,呈多孔块状浮于水面;烧杯壁及搅拌釉没有明显的粘附物,水质清撤。
 
本发明与现有技术相比具有以下优点
1、本发明的漆雾凝聚剂中,含有氮的线性高分子聚合物组分1在酸性条件下,其分子链上具有一定密度的阳离子,可以很好地发挥电中和作用,破坏油漆粒子形成的胶体,使其脱稳凝聚;同时其线性分子结构提供了优异的吸附架桥作用,使失稳的凝聚体絮凝为大而密的絮凝体与水分离。本发明的两性金属盐在弱碱性条件下可产生活性沉淀,使漆粒表面脱粘,因此对多种溶剂型、水性涂料有很好的减粘、凝聚作用,可以在400-3000ppm低浓度下发挥减粘、凝聚作用。
2、本发明制备漆雾凝聚剂的原料成本低、工艺简单,使漆雾凝聚剂成品的产率高、成本低。
3、本发明的漆雾凝聚剂的应用在湿式除漆雾系统循环水的处理中,处理程序简单,操作方便,使水中的过喷漆雾快速、有效地脱粘凝聚、絮凝,以漆渣的形式从水中分离出来。
 

油漆絮凝聚剂

实施例1、本发明漆雾凝聚剂的制备方法,包括以下工艺步骤
①三聚氰胺、甲醛分别以10份、20份的重量比份加入到120重量份的水中,搅拌使其充分混合;加入0.5
重量份的盐酸(37%),调整混合物pH值至至0.9,加热至95℃,反应1.2小时后冷却到50-55℃,加入水稀释至特性密度为1.05g/ml,固含量为7-20%,老化3小时,得组分1;
②将组分1与三氯化铁以1:0.1的重量比充分混合,即得漆雾凝聚剂。
 
实施例2、本发明漆雾凝聚剂的制备方法,包括以下工艺步骤
①将二氰二胺、乙醛分别以20份、20份的重量比份加入到130重量份的水中,搅拌使其充分混合;加入1重量份的硫酸(98%),调整混合物pH值至1.0,加热至60℃,反应2小时后冷却到50-55℃,加入水稀释至特性密度为1.05g/ml,固含量为7-20%,老化5小时,得组分1;
 ②将组分1与硫酸铁以1: 1的重量比充分混合,即得漆雾凝聚剂。
 
实施例3、本发明漆雾凝聚剂的制备方法,包括以下工艺步骤
①将尿素、乙二醛分别以30份、45份的重量比份加入到140重量份的水中,搅拌使其充分混合;加入2重量份的磷酸,调整混合物pH值至1.5,加热至70℃,反应1.5小时,快速冷却到50-55℃,加入水稀释至特性密度为1.05g/ml,固含量为7-20%,老化10小时,得组分1;
②将组分1与三氯化铝以1:5的重量比充分混合,即得漆雾凝聚剂。
 
实施例4、本发明漆雾凝聚剂的制备方法,包括以下工艺步骤
①将氨基乙酸、丙醛分别以50份、30份的重量比份加入到160重量份的水中,搅拌使其充分混合;加入3重量份的硝酸,调整混合物pH值至2.0,加热至75℃,反应2.5小时后快速冷却到50-55℃,加入水稀释至特性密度为1.05g/ml,固含量为7-20%,老化15小时,得组分1;
②将组分1与氯化锌以1:10的重量比充分混合,即得漆雾凝聚剂。
 
实施例5、本发明漆雾凝聚剂的制备方法,包括以下工艺步骤
①将三聚氰胺25份、二氰二胺15份、甲醛20份、乙二醛20份以重量份加入到180重量份的水中,搅拌使其充分混合;加入4重量份的盐酸,调整混合物pH值至3.0,加热至80℃,反应1.8小时,快速冷却到50-55℃,加入水稀释至特性密度为1.05g/ml,固含量为7-20%,老化25小时,得组分1;
②将组分1与硫酸镁以1:15的重量比充分混合,即得漆雾凝聚剂。
 
实施例6、本发明漆雾凝聚剂的制备方法,包括以下工艺步骤
①将三聚氰胺10份、二氰二胺10份、氨基乙酸10份、聚甲醛45份的重量份加入到180重量份的水中,搅拌使其充分混合;加入5重量份的硫酸,调整混合物pH值至4.0,加热至70℃,反应2.5小时后冷却到50-55℃,加入水稀释至特性密度为1.05 g/ml,固含量为7-20%,老化30小时,得组分1;
②将组分1与硫酸铝以1:20的重量比充分混合,物即得漆雾凝聚剂。
 
实施例7、本发明的漆雾凝聚剂处理湿式除漆雾系统循环水的方法
①调整循环水的pH值至8;
②加入循环水质量0.0006倍的漆雾凝聚剂搅拌1-5min,静置;
③分离循环水中的凝聚物。
 
实施例8、本发明漆雾凝聚剂处理湿式除漆雾系统循环水的方法
①调整循环水的pH值至9;
②加入循环水质量0.002倍的漆雾凝聚剂搅拌1-5min;
③分离循环水中的凝聚物。
 
实施例9、本发明漆雾凝聚剂处理湿式除漆雾系统循环水的方法
①调整循环水的pH值至10;
②加入循环水质量0.001倍的漆雾凝聚剂搅拌1-5min,静置;
③加入循环水质量0.001倍量的酞胺聚合物助凝剂,搅拌1-5min;
④分离循环水中的凝聚物。
 
实施例10、本发明漆雾凝聚剂处理湿式除漆雾系统循环水的方法
①调整循环水的pH值至9;
②加入循环水质量0.0008倍的漆雾凝聚剂搅拌1-5min;
③加入循环水质量0.003倍量的酞胺聚合物助凝剂,搅拌1-5min,静置;
④分离循环水中的凝聚物。
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