专利名称：一种有机/无机组合涂料消粘剂的制备及在喷漆废水处理中的应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种有机/无机组合涂料消粘剂。该消粘剂对水溶性、脂溶性涂料都有很好的消粘效果，特别适用于现有涂装工艺生产的喷漆废水处理。
背景技术：
在现在的涂装工艺如汽车涂装工业、机械电子产品的外壳涂装工艺中用到的各种油性涂料，通常会有很大一部分不能涂覆到涂装工件上而形成“过喷”涂料，“过喷”量通常高达25% _60%，这些涂料含有大量对人体健康不利的挥发性有机溶剂，需要及时清理。由于涂料落在地上很难清理，因此经常使这种“过喷”涂料进入循环水中。有机溶剂由于室内水槽和室外水槽的水循环流动而被带出室外，降低对作业人员的健康损害。而“过喷”涂料本身由于粘性大而粘附在水槽、管道和水泵壁上，经长时间累积后，会形成较大的漆团堵塞管道，从而会影响净化系统的正常运行，同时还会影响喷涂质量，降低循环水净化效率，增加循环水的更换次数。为了克服涂料“过喷”带来的管道堵塞和难于清理的问题，通常在循环水中加入能清除“过喷”涂料粘性的消粘剂，以防止“过喷”涂料粘附管道上或器壁上。另外，消粘后的涂料还需要一种凝聚剂，使涂料粒子凝集成多孔浮渣漂浮于水面，使涂料与水分离，以便打捞清除。这一过程不仅喷漆室保持了清洁，保护了工作环境及操作人员的健康；而且水得到了循环利用，节约了资源。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能快速有效消除“过喷”水溶性、脂溶性涂料的粘性从而使涂料易于清理的有机/无机组合涂料消粘剂。本发明的另一个目的是提供该有机/无机组合涂料消粘剂的制备方法。本发明还有一个目的，就是提供该有机/无机组合涂料消粘剂在湿式除漆雾系统的循环水处理中的应用。本发明有机/无机组合涂料消粘剂为含氮线性有机高分子聚合物与无机高分子聚合物以1 0.02-1 50的重量比例组合而成。所述的含氮线性有机高分子聚合物为含-NH-基团的有机化合物与醛类反应的产物。所述的无机高分子聚合物为锌、铁、铝、镁的聚合氯化物、聚合硫酸物或聚合硅酸盐中的一种、两种或两种以上组合。本发明的有机/无机组合涂料消粘剂的制备方法，包括以下工艺步骤①将含-NH-基团的有机化合物与醛类以摩尔比为1 1-7加入到水中，搅拌使其充分混合，在温度为30-95°C下反应10-60分钟后将反应体系的pH值调节为1_6。在pH值为1-6的条件下继续在30-95°C下反应1-15小时后，即得含氮线性有机高分子聚合物。
②将含氮线性有机高分子聚合物与无机高分子聚合物以1 0.02-1 50的重量比例均勻溶解在水中，使溶液的固含量在3% -25%，即得有机/无机组合涂料消粘剂。所述有机/无机组合涂料消粘剂的制备中，含-NH-基团的有机化合物为双氰胺， 氨基酸、尿素、三聚氰胺中至少一种；所述醛类为甲醛、乙醛、丙醛、乙二醛、苯甲醛、苯乙醛中的至少一种。所述有机/无机组合涂料消粘剂的制备中，反应体系pH值调节方法是将碳酸铵、 碳酸氢铵、氯化铵、盐酸、磷酸、硫酸、硝酸中的至少一种加入反应体系中。所述有机/无机组合涂料消粘剂的制备中，无机高分子聚合物中聚合氯化物为 聚合氯化铝、聚合氯化铝铁；所述的聚合硫酸物为聚合硫酸铁、聚合硫酸铝铁、聚合硫酸铝；所述的聚合硅酸盐为聚合硅酸铝、聚合硅酸铁、聚合硅酸铝铁、聚合硅酸铝锌、聚合硅酸铝镁。本发明的有机/无机组合涂料消粘剂应用在湿式除漆系统循环水的处理中，先将废水PH值调节至8-10，然后在含漆废水中加入有机/无机组合涂料消粘剂，使其与含漆废水充分混合消粘后，在向废水中加入含表面活性剂的凝聚剂，充分混合，静置，油漆粒子快速结块上浮，分离循环水中的消粘漆渣，含漆废水得到净化后循环利用。所述的有机/无机组合涂料消粘剂应用在湿式除漆系统循环水的处理中，凝聚剂为分子量为900-2500万的阳离子聚丙酰胺、900-2500万非离子聚丙烯酰胺、900-2500万两性聚丙烯酰胺和聚二甲基二烯丙基氯化铵中的至少一种。所述的有机/无机组合涂料消粘剂应用在湿式除漆系统循环水的处理中，表面活性剂为十六烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵、椰子油二乙醇酰胺、聚山梨酯、脂肪酸甘油酯，烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚环氧乙烷酯中至少一种。本发明的有机/无机组合涂料消粘剂使用性能可以用下列实验进行验证取一个无色透明的1.5L的塑料瓶，加入IL自来水，调节pH值至8-10，加入有机 /无机组合涂料消粘剂摇勻，用吸管或针管滴加任意品牌轿车的清漆或面漆10余滴，盖好瓶盖，用力上下摇动十几秒钟。加入凝聚剂，盖好瓶盖，再用力上下摇动十几秒钟，静置5分钟。观察效果，油漆粘性被破环，呈多空块状漂浮于水面上；瓶壁上没有明显的粘附物，水质清澈。本发明与现有技术相比具有以下优点本发明的有机/无机组合涂料消粘剂中，含氮的线性有机高分子聚合物在酸性条件下，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，破坏涂料粒子形成的胶体，使其脱稳凝聚；无机高分子聚合物在弱碱条件下可以产生活性沉淀，使涂料表面脱粘，对水溶性、脂溶性涂料有快速有效的消粘、凝聚作用，使95%以上的涂料失去粘性。本发明制备有机/无机组合涂料消粘剂的原料成本低、工艺简单，使得成品的产率高、成本低，处理喷涂废水操作方便，程序简单。本发明的有机/无机组合涂料消粘剂与凝聚剂配合使用能有效改善涂装作业环境，提高循环水净化系统运行效率，较好改善循环水质从而减少循环水更换次数，产生的漆渣易于后续处理。
具体实施例方式实例1将双氰胺、甲醛以摩尔比1 1的量加入到水中，搅拌使其充分混合，在55°C下反应20分钟后，加入37%的盐酸调节pH为2-3，继续在55°C下反应10小时，即得含氮线性有机高分子聚合物。将上述双氰胺-甲醛聚合物和聚合硫酸铝铁以重量比1 0. 1混合，加水稀释至固含量为10%，即得有机/无机组合涂料消粘剂。取一个无色透明的1. 5L的塑料瓶，加入IL自来水，用氢氧化钠调节pH值至8_10， 加入上述有机/无机组合涂料消粘剂摇勻，用吸管或针管滴加10余滴醇酸面漆，盖好瓶盖， 用力上下摇动十几秒钟。加入1500万阳离子聚丙烯酰胺凝聚剂，盖好瓶盖，再用力上下摇动十几秒钟，静置5分钟。观察效果，油漆粘性被破环，呈多空块状漂浮于水面上；瓶壁上没有明显的粘附物，水质清澈。实例2将三聚氰胺、乙醛以摩尔比1 3的量加入到水中，搅拌使其充分混合，在85°C下反应10分钟后，加入98%的硫酸调节PH为1-2，继续在85°C下反应2小时，即得含氮线性有机高分子聚合物。将上述三聚氰胺-乙醛聚合物和聚合硅酸铁以重量比2 1混合，加水稀释至固含量为15%，即得有机/无机组合涂料消粘剂。取一个无色透明的1. 5L的塑料瓶，加入IL自来水，用氢氧化钾调节pH值至8_10， 加入上述有机/无机组合涂料消粘剂摇勻，用吸管或针管滴加10余滴醇酸面漆，盖好瓶盖， 用力上下摇动十几秒钟。加入1200万两性离子聚丙烯酰胺凝聚剂，盖好瓶盖，再用力上下摇动十几秒钟，静置5分钟。观察效果油漆粘性被破环，呈多空块状漂浮于水面上；瓶壁上没有明显的粘附物，水质清澈。实例3将尿素、苯甲醛以摩尔比1 1.5的量加入到水中，搅拌使其充分混合，在60°C下反应30分钟后，加入硝酸调节pH为4-5，继续在70°C下反应6小时，即得含氮线性有机高分子聚合物。将上述双氰胺-苯甲醛聚合物和聚合硅酸铝铁以重量比5 1混合，加水稀释至固含量为9%，即得有机/无机组合涂料消粘剂。取一个无色透明的1.5L的塑料瓶，加入IL自来水，用硅酸钠调节pH值至8_10，加入上述有机/无机组合涂料消粘剂摇勻，用吸管或针管滴加10余滴醇酸清漆漆，盖好瓶盖， 用力上下摇动十几秒钟。加入2000万非离子聚丙烯酰胺凝聚剂，盖好瓶盖，再用力上下摇动十几秒钟，静置5分钟。观察效果油漆粘性被破环，呈多空块状漂浮于水面上；瓶壁上没有明显的粘附物，水质清澈。实例4将双氰胺、三聚氰胺、甲醛以摩尔比1 1 4的量加入到水中，搅拌使其充分混合，在75°C下反应15分钟后，加入氯化铵调节pH为5-6，继续在85°C下反应3小时，即得含氮线性有机高分子聚合物。将上述双氰胺-三聚氰胺-甲醛聚合物和聚合氯化铝铁以重量比1 2混合，加水稀释至固含量为6%，即得有机/无机组合涂料消粘剂。取一个无色透明的1.5L的塑料瓶，加入IL自来水，用硅酸钾调节pH值至8-10，加入上述有机/无机组合涂料消粘剂摇勻，用吸管或针管滴加10余滴醇酸清漆，盖好瓶盖，用力上下摇动十几秒钟。加入聚二甲基二烯丙基氯化铵凝聚剂，盖好瓶盖，再用力上下摇动十几秒钟，静置5分钟。观察效果油漆粘性被破环，呈多空块状漂浮于水面上；瓶壁上没有明显的粘附物，水质清澈。实例 5将三聚氰胺、氨基乙酸、乙二醛以摩尔比1 1 3的量加入到水中，搅拌使其充分混合，在95°C下反应5分钟后，加入37%的盐酸调节pH为2_3，继续在95°C下反应1小时，即得含氮线性有机高分子聚合物。将上述三聚氰胺-氨基乙酸-乙二醛聚合物和聚合硅酸铝锌以重量比1 10混合，加水稀释至固含量为25%，即得有机/无机组合涂料消粘剂。取一个无色透明的1. 5L的塑料瓶，加入IL自来水，用碳酸钠调节pH值至8_10，加入上述有机/无机组合涂料消粘剂摇勻，用吸管或针管滴加10余滴醇酸清漆，盖好瓶盖，用力上下摇动十几秒钟。加入1500万两性聚丙烯酰胺凝聚剂，盖好瓶盖，再用力上下摇动十几秒钟，静置5分钟。观察效果油漆粘性被破环，呈多空块状漂浮于水面上；瓶壁上没有明显的粘附物，水质清澈。
权利要求
1.一种有机/无机组合涂料消粘剂，其特征在于所述消粘剂为含氮线性有机高分子聚合物与无机高分子聚合物以1 0.02-1 50的重量比例均勻溶解在水中，溶液的固含量在 3% -25%。
2.如权利要求1所述的有机/无机组合涂料消粘剂，其特征在于所述的含氮线性有机高分子聚合物为含-NH-基团的有机化合物与醛类反应的产物。
3.根据权利要求1所述的有机/无机组合涂料消粘剂，其特征在于所述的无机高分子聚合物为锌、铁、铝、镁的聚合氯化物、聚合硫酸物或聚合硅酸盐中的一种、两种或两种以上组合。
4.根据权利要求3所述的无机高分子聚合物，其特征在于所述的聚合氯化物为聚合氯化铝、聚合氯化铝铁；所述的聚合硫酸物为聚合硫酸铁、聚合硫酸铝铁、聚合硫酸铝； 所述的聚合硅酸盐为聚合硅酸铝、聚合硅酸铁、聚合硅酸铝铁、聚合硅酸铝锌、聚合硅酸铝镁。
5.根据权利要求2所述的含氮线性有机高分子聚合物，其特征在于含-NH-基团的有机化合物与醛类反应的反应温度为30-95°C，反应时间为1-15小时，含-NH-基团的有机化合物与醛类摩尔比为1 1-7。
6.根据权利要求4所述的含氮线性有机高分子聚合物，其特征在于所述的含-NH-基团的有机化合物与醛类反应，在反应开始后10-60分钟后将反应体系的pH值调节为1-6。
7.根据权利要求5所述的含氮线性有机高分子聚合物，其特征在于反应体系的pH值调节方法是将碳酸铵、碳酸氢铵、氯化铵、盐酸、磷酸、硫酸、硝酸中的一种、两种或两种以上加入反应体系中。
8.根据权利要求5所述含氮线性有机高分子聚合物，其特征在于将反应体系的pH调节为1-6后，在pH值为1-6的条件下继续在30-95°C下反应1_15小时。
9.根据权利要求2所述的含氮线性有机高分子聚合物，其特征在于所述的含-NH-基团的有机化合物为双氰胺，氨基酸、尿素、三聚氰胺中的一种、两种或两种以上；所述醛类为甲醛、乙醛、丙醛、乙二醛、苯甲醛、苯乙醛中的一种、两种或两种以上组合。
10.如权利要求1所述的有机/无机组合涂料消粘剂应用在湿式除漆系统循环水的处理中，其特征在于先将废水PH值调节至8-10，然后在含漆废水中加入有机 无机组合涂料消粘剂，使其与含漆废水充分混合消粘后，再向废水中加入含表面活性剂的凝聚剂，充分混合，静置，油漆粒子快速结块上浮，分离循环水中的消粘漆渣，含漆废水得到净化后循环利用。
11.根据权利要求9所述的有机/无机组合涂料消粘剂应用，其特征在于废水pH值调节方法是将碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠、硅酸钠、碳酸钾、碳酸氢钾、氢氧化钾、硅酸钾的一种、两种或两种以上的组合加到废水中。
12.根据权利要求9所述的有机/无机组合涂料消粘剂应用，其特征在于所述有机/ 无机组合涂料消粘剂的加料量为油漆重量的3% -20%;所述含有表面活性剂的凝聚剂的加入量为油漆重量的3^-20 ^
13.根据权利要求9所述的有机/无机组合涂料消粘剂应用，其特征在于所述的凝聚剂为分子量为900-2500万的阳离子聚丙酰胺、900-2500万非离子聚丙烯酰胺、900-2500万两性聚丙烯酰胺和聚二甲基二烯丙基氯化铵中的一种、两种或两种以上的组合。
14.根据权利要求9所述的有机/无机组合涂料消粘剂应用，其特征在于所述的表面活性剂为十六烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵、椰子油二乙醇酰胺、聚山梨酯、脂肪酸甘油酯，烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚环氧乙烷酯中的一种、两种或两种以上的组合。
全文摘要
本发明涉及一种有机/无机组合涂料消粘剂。该消粘剂对水溶性、脂溶性涂料都有很好的消粘效果，特别适用于现有涂装工艺生产的喷漆废水处理。该消粘剂为含氮线性有机高分子聚合物与无机高分子聚合物以1∶0.02～1∶50的重量比例组合而成，具有很强的电中和性，能迅速地中和涂料粒子电荷，在1-5分钟内使95％以上的涂料失去粘性，大大提高了涂料废水的处理效率。
文档编号C02F1/66GK102390886SQ201110189078
公开日2012年3月28日 申请日期2011年7月7日 优先权日2011年7月7日
发明者孙晓斌, 张建勋, 李远兵, 王路明, 董锐, 谢杉杉, 郑雪琴 申请人:盐城工学院