CN102838196B - 一种无机纳米漆雾凝聚剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种无机纳米漆雾凝聚剂及其制备方法，其技术特点是：无机纳米漆雾凝聚剂的构成组分及其组分的重量份数为：金属盐或者金属盐聚合物50～200份，无机碱10～150份，硝酸1～10份，去离子水400～800份，制备方法为：⑴使用无机碱沉淀金属盐或者金属盐聚合物，并沉淀老化；⑵滤出沉淀并使用去离子水洗去沉淀的游离盐离子；⑶使用硝酸将洗涤好的沉淀物凝胶化；⑷将凝胶进行水热晶化；⑸喷雾干燥制备无机纳米漆雾凝聚剂。本漆雾凝聚剂具有更高的聚合度，对油漆具有更好的消黏作用、脱除性能，在使用时，减少了对有机助剂的使用，有利于节能环保，可适用于不同的油漆和工艺要求，其制备方法简单、成本低廉且稳定性强。
Description
技术领域
本发明属于漆雾凝聚剂领域，尤其是一种无机纳米漆雾凝聚剂及其制备方法。
背景技术
在汽车、家电、家具行业以及一些日用品制造行业中，都有喷漆作业。在喷漆过程中，会有20%～60%的油漆不能被有效利用，成为过喷漆。在喷涂房中，一般采用循环水漆分离系统，在循环水中加入漆雾凝聚剂，用以捕获飘散在空气中的过喷漆雾，并将收集到的漆雾在水相中消黏、乳化，使其在水中稳定存在，不团聚、不粘壁，之后再通过加入絮凝剂将分散在水中油漆絮凝成大块打捞除去。
目前，漆雾凝聚剂包括无机类和有机类两种。无机类漆雾凝聚剂一般使用铝盐、铁盐、聚合氯化铝以及无机粘土，铝盐、铁盐及其聚合物价格便宜，但是，其分子量小、聚合度小，会造成电荷密度低、消黏力差、漆渣细小、含水量高且不易处理问题；无机粘土由于分散性差、使用消耗量大而不受欢迎。有机类漆雾凝聚剂具有用量小、性能优异等特点，但是，其生产工艺复杂，而且在具体使用过程中经常需要和其它物质配合使用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、工艺简单、廉价高效且环保无毒的无机纳米漆雾凝聚剂及其制备方法。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种无机纳米漆雾凝聚剂，其原料组分及各组分的重量份数为：
所述金属盐为硝酸铝、三氯化铝、三氯化铁或硫酸铁；所述的聚合物为聚合氯化铝或聚合氯化铁；
所述的一种无机纳米漆雾凝聚剂，其特征在于：所述无机碱为氢氧化钠、氨水或碳酸钠。
一种无机纳米漆雾凝聚剂的制备方法，包括以下步骤：
⑴使用无机碱沉淀金属盐或者金属盐聚合物，并沉淀老化；
⑵滤出沉淀并使用去离子水洗去沉淀的游离盐离子；
⑶使用硝酸将洗涤好的沉淀物凝胶化；
⑷将凝胶进行水热晶化；
⑸喷雾干燥制备无机纳米漆雾凝聚剂。
而且，所述步骤⑴沉淀老化的方法为：20～100℃保温环境下搅拌1～10小时。
而且，所述步骤⑶使用硝酸将洗涤好的沉淀物凝胶化的方法为：将沉淀物重新分散到去离子水中，加入硝酸进行搅拌使沉淀物凝胶化。
而且，所述步骤⑷水热晶化的方法是：将凝胶置于高压反应釜中，在120～250℃水热晶化2～24小时。
本发明的优点和积极效果是：
1、本无机纳米漆雾凝聚剂与传统的盐及其聚合物相比，具有更高的聚合度，对油漆具有更好的消黏作用、脱除性能。
2、本无机纳米漆雾凝聚剂在漆雾凝聚、以及油水分离过程中，可大量减少有机助剂的使用，从而减少有机物质对人体的伤害及环境的破坏，节能环保，并且可以有效抑制漆渣的发霉变质。
3、本无机纳米漆雾凝聚剂可以通过工艺参数的变化，制备出不同聚合度、不同纳米尺度的纳米粒子，以应对不同的油漆和工艺要求。
4、本制备方法工艺简单、成本低廉且稳定性强。
具体实施方式
以下结合实例对本发明做进一步描述。
一种无机纳米漆雾凝聚剂，其原料组分及各组分的重量份数分别为：
其中，金属盐可以使用硝酸铝、三氯化铝、三氯化铁或硫酸铁。聚合物可以使用聚合氯化铝或聚合氯化铁。无机碱可以使用氢氧化钠、氨水或碳酸钠。
实施例1
一种无机纳米漆雾凝聚剂，采用如下原料配比：
该无机纳米漆雾凝聚剂的制备方法包括以下步骤：
（1）将硝酸铝溶解到去离子水中,完全溶解后,升温至80℃,在快速搅拌下缓慢滴加氢氧化钠溶液,滴加完毕后继续保温2小时；
（2）使用滤纸滤出沉淀，并将沉淀用去离子水反复洗涤5次；
（3）将沉淀重新分散到700份去离子水中，加入硝酸搅拌30分钟；
（4）将料液加入到1000ml高压反应釜中，开动搅拌，升温至170℃保温反应5小时，降温至60℃以下出料；
（5）料液经过喷雾干燥得到无机纳米漆雾凝聚剂，即白色粉末A。
实施例2
一种无机纳米漆雾凝聚剂，采用如下原料配比：
该无机纳米漆雾凝聚剂的制备方法包括以下步骤：
（1）将硝酸铝溶解到去离子水中,完全溶解后,升温至80℃,在快速搅拌下缓慢滴加氢氧化钠溶液,滴加完毕后继续保温4小时；
（2）使用滤纸滤出沉淀，并将沉淀用去离子水反复洗涤5次；
（3）将沉淀重新分散到700份去离子水中，加入硝酸搅拌30分钟；
（4）将料液加入到1000ml高压反应釜中，开动搅拌，升温至170℃保温反应5小时，降温至60℃以下出料；
（5）料液经过喷雾干燥得到无机纳米漆雾凝聚剂，即白色粉末B。
实施例3
一种无机纳米漆雾凝聚剂，采用如下原料配比：
该无机纳米漆雾凝聚剂的制备方法包括以下步骤：
（1）将硝酸铝溶解到去离子水中,完全溶解后,升温至80℃,在快速搅拌下缓慢滴加氢氧化钠溶液,滴加完毕后继续保温2小时；
（2）使用滤纸滤出沉淀，并将沉淀用去离子水反复洗涤5次；
（3）将沉淀重新分散到700份去离子水中，加入硝酸搅拌30分钟；
（4）将料液加入到1000ml高压反应釜中，开动搅拌，升温至210℃保温反应5小时，降温至60℃以下出料；
（5）料液经过喷雾干燥得到无机纳米漆雾凝聚剂，即白色粉末C。
实施例4
一种无机纳米漆雾凝聚剂，采用如下原料配比：
该无机纳米漆雾凝聚剂的制备方法包括以下步骤：
（1）将三氯化铝溶解到去离子水中,完全溶解后,升温至80℃,在快速搅拌下缓慢滴加氨水,滴加完毕后继续保温2小时；
（2）使用滤纸滤出沉淀，并将沉淀用去离子水反复洗涤5次；
（3）将沉淀重新分散到去700份去离子水中，加入硝酸搅拌30分钟；
（4）将料液加入到1000ml高压反应釜中，开动搅拌，升温至160℃保温反应6小时，降温至60℃以下出料；
（5）料液经过喷雾干燥得到无机纳米漆雾凝聚剂，即白色粉末D
实施例5
一种无机纳米漆雾凝聚剂，采用如下原料配比：
该无机纳米漆雾凝聚剂的制备方法包括以下步骤：
（1）将三氯化铁和三氯化铝溶解到去离子水中,完全溶解后,快速搅拌,常温下缓慢滴加氨水,滴加完毕后继续搅拌4小时；
（2）使用滤纸滤出沉淀，并将沉淀用去离子水反复洗涤5次；
（3）将沉淀重新分散到700份去离子水中，加入硝酸搅拌30分钟；
（4）将料液加入到1000ml高压反应釜中，开动搅拌，升温至160℃保温反应6小时，降温至60℃以下出料；
（5）料液经过喷雾干燥得到无机纳米漆雾凝聚剂，即白色粉末E。
实施例6
一种无机纳米漆雾凝聚剂，采用如下原料配比：
该无机纳米漆雾凝聚剂的制备方法包括以下步骤：
（1）将聚合氯化铝溶解到去离子水中,完全溶解后,升温至80℃,在快速搅拌下缓慢滴加碳酸钠溶液,滴加完毕后继续保温2小时；
（2）使用滤纸滤出沉淀，并将沉淀用去离子水反复洗涤5次；
（3）将沉淀重新分散到去离子水中，加入硝酸搅拌30分钟；
（4）将料液加入到1000ml高压反应釜中，开动搅拌，升温至170℃保温反应5小时，降温至60℃以下出料；
（5）料液经过喷雾干燥得到无机纳米漆雾凝聚剂，即白色粉末F。
通过以上6个实施例制得的无机纳米漆雾凝聚剂的性质如下表
通过上述性能对比表分析可以看出，无机纳米漆雾凝聚剂的原始粒径和分散粒径均为纳米级，其分散液在漆雾吸附解黏方面性能优越。无机纳米漆雾凝聚剂的性能可以通过以下方式得到验证:
取2份无机纳米漆雾凝聚剂（纳米粉体），直接分散到500份自来水中，搅拌均匀形成均一稳定、半透明的分散液，在快速搅拌状态下滴入5～10份油漆，持续搅拌5分钟，停止搅拌，观察效果，发现油漆在水相中均匀分散，无粘壁情况，加入少量高分子絮凝剂则迅速团聚成大块絮状上浮，下层为清液。
需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。
Claims (1)
1.一种无机纳米漆雾凝聚剂，其特征在于：其原料组分及各组分的重量份数为：
所述金属盐为硝酸铝、三氯化铝、三氯化铁或硫酸铁；所述的聚合物为聚合氯化铝或聚合氯化铁；
所述的一种无机纳米漆雾凝聚剂，所述无机碱为氢氧化钠、氨水或碳酸钠；
该无机纳米漆雾凝聚剂是采用如下方法制成的：
⑴使用无机碱沉淀金属盐或者金属盐聚合物，并沉淀老化；
⑵滤出沉淀并使用去离子水洗去沉淀的游离盐离子；
⑶使用硝酸将洗涤好的沉淀物凝胶化；
⑷将凝胶进行水热晶化；
⑸喷雾干燥制备无机纳米漆雾凝聚剂；
其中步骤⑴沉淀老化的方法为：20～100℃保温环境下搅拌1～10小时；步骤⑶使用硝酸将洗涤好的沉淀物凝胶化的方法为：将沉淀物重新分散到去离子水中，加入硝酸进行搅拌使沉淀物凝胶化；所述步骤⑷水热晶化的方法是：将凝胶置于高压反应釜中，在120～250℃水热晶化2～24小时。
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