申请日2011.07.07
公开(公告)日2012.03.28
IPC分类号C02F1/66; C02F1/52
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。
权利要求书
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的重量比例均匀溶解在水 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℃，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℃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。
说明书
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
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。
技术背景
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℃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℃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 比例均匀溶解在水中，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1L自来水，调节pH值至8-10，加 入有机/无机组合涂料消粘剂摇匀，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℃ 下反应20分钟后，加入37%的盐酸调节pH为2-3，继续在55℃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1L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匀，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℃下反应10分钟后，加入98%的硫酸调节pH为1-2，继续在85℃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1L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匀，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℃下反应30分钟后，加入硝酸调节pH为4-5，继续在70℃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1L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匀，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℃下反应15分钟后，加入氯化铵调节pH为5-6，继续在85℃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1L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匀，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℃下反应5分钟后，加入37%的盐酸调节pH为2-3，继续在 95℃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1L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匀，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。
