CN107162144A - 功能性漆雾凝聚剂、制备方法及其使用方法 - Google Patents

Abstract

一种功能性漆雾凝聚剂，包括固化剂和提取剂；其中固化剂由以下重量百分比的原料配制而成：硅烷偶联剂A‑172 0.1‑0.5%；硅烷偶联剂KH‑550 0.2‑0.6%；三乙醇胺3‑7%；水余量；提取剂由以下重量百分比的原料配制而成：羧甲基纤维素5‑10%，阳离子表面活性剂4‑8%，十二烷基硫酸钠 1‑5%；余量为水。该功能性漆雾凝聚剂不会使得水体发臭发黑，消粘效果极为优良，漆雾上浮率高达99%以上。

Description

功能性漆雾凝聚剂、制备方法及其使用方法

技术领域

本发明属于工业废水处理领域的凝聚剂，特别是涉及应用于喷房涂装循环水中的一种功能性漆雾凝聚剂。

背景技术

设备长期暴露在空气或者外界环境中，容易出现锈蚀或者其他化学反应，造成设备的损坏，影响使用寿命及其功能，所以需要在设备的表面或者壁面上喷涂油漆，最初是采用空气喷漆方式，在空气喷漆过程中，产生大量的漆雾以及有机溶剂气体，影响操作者的健康，严重污染周围的环境和空气。风压-水洗涤式喷漆房的涂装系统使得涂装方式产生了飞跃，涂装质量大幅提升，对环境的污染大幅减小，同时，附带产品—漆雾凝聚剂也开始产生。

风压-水洗涤式喷漆房如果不使用漆雾凝聚剂，进入循环水中的涂料未被去粘、凝聚，会粘附在设备、管道以及泵体的内部，造成水路、气路的阻塞，使得净化系统无法正常运行。目前喷房涂装循环水中漆渣的处理大部分采用的是传统漆雾凝聚剂，如采用铝硅酸胶溶液以及聚N- 二甲氨基丙烯酰氨水溶液构成的漆雾凝聚剂，其成本高，而且对循环水的二次污染严重，循环水浑浊且容易出现发臭现象，无法进行长期的使用，循环水更换频率高，造成水资源的浪费与二次污染，不利于喷漆生产。

市面上传统型漆雾凝聚剂一般是通过消粘剂破除油漆粘性、凝聚上浮剂“捕捉”“架桥”“网架”作用使油漆形成棉花状絮状物漂浮于水面上，这种漆雾消粘絮凝上浮技术得到了广泛的应用。这些传统的漆雾凝聚剂还存在如下缺点：如漆渣不能完全消粘，漆渣黏附于水帘或水幕处，造成水帘或水幕不连续，引起空气中的漆雾分子不能有效被吸附，进而引起工厂内出现“飞漆”现象，破坏成品涂装质量。再如漆渣不能完全絮凝上浮，造成部分漆渣沉于水底，不便于打捞。

因此,有必要开发一种效果更好的功能性漆雾凝聚剂。

发明内容

本发明的目的之一在于克服现有技术的不足，提供一种功能性漆雾凝聚剂，该功能性漆雾凝聚剂，不会使得水体发臭发黑，消粘效果极为优良，漆雾上浮率高达99%以上。

本发明的目的之二在于提供上述功能性漆雾凝聚剂的制备方法。

本发明的目的之三在于提供上述功能性漆雾凝聚剂的使用方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种功能性漆雾凝聚剂，包括固化剂和提取剂；

其中固化剂由以下重量百分比的原料配制而成：

硅烷偶联剂A-172 0.1-0.5%；

硅烷偶联剂KH-550 0.2-0.6%；

三乙醇胺 3-7%；

水 余量；

其中所述硅烷偶联剂A-172为乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷，用量优选0.2-0.3% ；

其中所述硅烷偶联剂KH-550为γ―氨丙基三乙氧基硅烷，用量优选0.3-0.5% ；

其中所述三乙醇胺用量优选4-6%；

其中提取剂由以下重量百分比的原料配制而成：

羧甲基纤维素 5-10%；

阳离子表面活性剂 4-8%；

十二烷基硫酸钠 1-5%；

水 余量；

其中所述羧甲基纤维素用量优选7-9%；

其中所述阳离子表面活性剂为氟碳-碳氢柔桥混链双季铵，用量优选7-8%；

其中所述十二烷基硫酸钠用量优选2-3%。

所述固化剂和提取剂使用时的用量重量比为1：（0.5-1.5）。

本发明功能性漆雾凝聚剂的制备方法，具体制备步骤如下:

（1）固化剂的制备：在反应釜中先加入全部用水的1/3-1/2,加入硅烷偶联剂A-172、硅烷偶联剂KH-550，常温下搅拌20-30h；加入三乙醇胺，常温下搅拌60-120分钟；补足余量水，搅拌30-40分钟即得固化剂；

（2）提取剂的制备：在反应釜中先加入全部用水的1/3-1/2, 加入羧甲基纤维素，常温下搅拌24-48h；加入阳离子表面活性剂，常温下搅拌60-120分钟；加入十二烷基硫酸钠，常温下搅拌7-8小时；补足余量水，搅拌30-40分钟即得提取剂。

（3）将固化剂和提取剂分别进行包装，使用时根据实际工艺确定固化剂和提取剂的添加工艺和添加量。

本发明漆雾凝聚剂包括以下两种成份:固化剂和提取剂。原理如下：

一：不同于传统消粘剂破坏漆雾官能团或分子键实现消粘，本发明中固化剂分子先层层包裹漆雾小颗粒，而后漆雾小颗粒表面的固化剂分子之间相互缩合成“锁链”结构，封闭漆雾小颗粒，使得漆雾分子的粘性表现不出来，这种消粘手法属于“固化”消粘。二：不同于传统凝聚上浮剂“捕捉”“架桥”“网架”作用，本发明中提取剂分子形如“章鱼”，拥有高悬浮力的“章鱼本体”和高捕捉力的“章鱼触手”，“章鱼触手”伸向固化后的漆雾小颗粒，这样“章鱼触手”携带大量固化漆雾小颗粒随同“章鱼本体”一起上浮至水面。

本发明功能性漆雾凝聚剂的使用方法为：配槽用量为0.3-0.5%，即一吨水体中配制固化剂和提取剂各3-5公斤即可；每日的添加量根据喷漆量与稀释剂用量而定。

本发明的有益效果是：

(1)固化剂、提取剂少量残留于水体中，不会使得水体发臭发黑；

(2)消粘效果极为优良；

(3)漆雾上浮率高达99%以上；

(4)使用6个月后水体透视度大于12cm；

(5)使用6个月后水体COD小于2000mg/L。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。

实施例1-5

实施例1-5及对比例1-2的配方见表1，表中用量为重量百分比，%。

表1

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对比例1

在实施例1的基础上将固化剂中的硅烷偶联剂KH-550替换为γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷KH-570，其他与实施例1相同。

对比例2

将实施例1中提取剂中的氟碳-碳氢柔桥混链双季铵换为氟碳柔桥混链双季铵，其他与实施例1相同。

实施例6-10

实施例6-10的配方见表2。

表2

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本发明功能性漆雾凝聚剂实施例1-10的制备方法如下:

（1）固化剂的制备：在反应釜中先加入全部用水的1/2,加入硅烷偶联剂A-172、硅烷偶联剂KH-550，常温下搅拌25h；加入三乙醇胺，常温下搅拌70分钟；补足余量水，搅拌30分钟即得固化剂；

（2）提取剂的制备：在反应釜中先加入全部用水的1/2, 加入羧甲基纤维素，常温下搅拌30h；加入阳离子表面活性剂，常温下搅拌70分钟；加入十二烷基硫酸钠，常温下搅拌7小时；补足余量水，搅拌30分钟即得提取剂。

试验一：取550ml矿泉水瓶12只，各装入400ml自来水，分别加入实施例1-10和对比例1-2的功能性漆雾凝聚剂，加入顺序为功能性漆雾凝聚剂固化剂2克，摇匀；加入功能性漆雾凝聚剂提取剂2克，摇匀；加入水溶性树脂油漆20克（该油漆配方为VAE乳液（固含量≥55%）24.69份，苯丙乳液（固含量≥45%）40.16份，钛白粉（工业级）20.08份，复合分散剂0.3份，乳化剂0.2份，成膜助剂2.0份，复合消泡剂0.3份，复合增稠剂1.5份，水11.05份 ），摇匀；静置1小时观察，发现实施例1-10漆渣均全部上浮至水面，水质澄清，油漆完全絮凝，水中无小颗粒漆渣，实施例1-10的漆渣上浮率均达到99.9%；并且打捞出的漆渣，无粘性，不会粘附在设备或者容器的壁面上，便于人员打捞，打捞的效果好。

对比例1成渣效果较差，只有90%上浮水面，剩余的沉底或者悬浮在水中，并且打捞出的漆渣，容易粘附在设备或者容器的壁面上，打捞效果不好。对比例2成渣效果较差，只有94%上浮到水面，剩余的沉底或者悬浮在水中，并且打捞出的漆渣，容易粘附在设备或者容器的壁面上，打捞效果不好。

试验二：取550ml矿泉水瓶12只，各装入400ml自来水，分别加入实施例1-10和对比例1-2的功能性漆雾凝聚剂，加入顺序为功能性漆雾凝聚剂固化剂1克，摇匀；加入功能性漆雾凝聚剂提取剂1克，摇匀；加入油溶性树脂油漆20克（该油漆配方为甲苯二异氰酸酯39-40份，三羟甲基丙烷10-11份，混合溶剂49-52份 ），摇匀；静置1小时观察，发现实施例1-10漆渣均全部上浮至水面，水质澄清，油漆完全絮凝，水中无小颗粒漆渣，实施例1-10的漆渣上浮率均达到99.9%；并且打捞出的漆渣，无粘性，不会粘附在设备或者容器的壁面上，便于人员打捞，打捞的效果好。

对比例1成渣效果较差，只有91%上浮水面，剩余的沉底或者悬浮在水中，并且打捞出的漆渣，容易粘附在设备或者容器的壁面上，打捞效果不好。对比例2成渣效果较差，只有93%上浮到水面，剩余的沉底或者悬浮在水中，并且打捞出的漆渣，容易粘附在设备或者容器的壁面上，打捞效果不好。

试验三：

将本发明功能性漆雾凝聚剂实施例1-8及对比例1-2用于处理某富锌、富铁这些高密度底漆喷漆循环水，其中COD为6000mg/L，重金属离子的含量为800mg/L，处理剂用量为，以1000ml循环水计，加入顺序为功能性漆雾凝聚剂固化剂5克，搅拌均匀；加入功能性漆雾凝聚剂提取剂5克，搅拌均匀；静置1小时检测。处理后的结果见表3和表4，用本发明处理剂处理富锌、富铁高密度底漆喷漆循环水，循环水的使用周期可达9个月以上，而对比例最多达到4个月。

表3

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表4

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从上述表中可出看出，实施例1的效果最优。

试验四：

将本发明实施例1和对比例1-2用于前述试验一所用油漆喷涂时的循环水（COD为6000mg/L）处理，方法如下：

1、溶液的配制：首次配槽根据喷涂设备中的总用水量，按每吨水加漆雾凝聚剂固化剂4公斤和漆雾凝聚剂提取剂4 公斤计算投入药剂，同时开启水泵，对槽液充分搅拌均匀，控制溶液的PH 值在8-9之间（用试纸测试）；

2、药剂的添加：待漆雾凝聚剂与油漆在水中充分接触、混合均匀后，漆渣上浮率可达到99% 以上，再用手工或机械设备将上浮的漆渣打捞出水面即可；

3、质量控制：（1）配槽时，先将各槽体的水加入到规定的位置，根据总水量在循环水的不同地点加入漆雾凝聚剂固化剂和漆雾凝聚剂提取剂，同时开启水泵，对槽液循环20 分钟；（2）每天开班后，应开启水泵将槽内水循环20 分钟，再将漆雾凝聚剂固化剂和漆雾凝聚剂提取剂在不同的地点以连续滴加的方法加入；（3）因自然挥发或槽液渗漏等其他原因引起槽液减少，应及时补加水到正常液面，以免影响漆雾凝聚效果；（4）、换槽：为了防止细菌生长与槽液发臭，需定期对槽液进行更换。（5）每日的添加量根据喷漆量与稀释剂用量而定。

使用效果对比如表5。

表5

。

表中重金属离子含量采用原子吸收法测定；浊度采用浊度计测试；COD采用高锰酸钾法进行测试；透视度采用透视度仪测试；电导率采用电导率仪测试。

Claims (10)

1.一种功能性漆雾凝聚剂，其特征在于包括固化剂和提取剂；

其中固化剂由以下重量百分比的原料配制而成：硅烷偶联剂A-172 0.1-0.5%；硅烷偶联剂KH-550 0.2-0.6%；三乙醇胺3-7%；水余量；

提取剂由以下重量百分比的原料配制而成：羧甲基纤维素5-10%，阳离子表面活性剂4-8%，十二烷基硫酸钠1-5%；水余量。

2.根据权利要求1所述的功能性漆雾凝聚剂，其特征在于，所述固化剂和提取剂使用时的用量重量比为1：（0.5-1.5）。

3.根据权利要求1所述的功能性漆雾凝聚剂，其特征在于，固化剂中所述硅烷偶联剂A-172用量为0.2-0.3%。

4.根据权利要求1所述的功能性漆雾凝聚剂，其特征在于，固化剂中所述硅烷偶联剂KH-550为0.3-0.5%。

5.根据权利要求1所述的功能性漆雾凝聚剂，其特征在于，固化剂中所述三乙醇胺用量为4-6%。

6.根据权利要求1所述功能性漆雾凝聚剂的制备方法，其特征在于，提取剂中所述羧甲基纤维素用量为7-9%。

7.根据权利要求1所述的功能性漆雾凝聚剂，其特征在于，提取剂中所述阳离子表面活性剂为氟碳-碳氢柔桥混链双季铵，用量为7-8%。

8.根据权利要求1所述的功能性漆雾凝聚剂，其特征在于，提取剂中所述十二烷基硫酸钠用量为2-3%。

9.根据权利要求1所述功能性漆雾凝聚剂的制备方法，其特征在于，依次包括如下步骤：

（1）固化剂的制备：在反应釜中先加入全部用水的1/3-1/2,加入硅烷偶联剂A-172、硅烷偶联剂KH-550，常温下搅拌20-30h；加入三乙醇胺，常温下搅拌60-120分钟；补足余量水，搅拌30-40分钟即得固化剂；

（2）提取剂的制备：在反应釜中先加入全部用水的1/3-1/2, 加入羧甲基纤维素，常温下搅拌24-48h；加入阳离子表面活性剂，常温下搅拌60-120分钟；加入十二烷基硫酸钠，常温下搅拌7-8小时；补足余量水，搅拌30-40分钟即得提取剂。

10.根据权利要求1所述功能性漆雾凝聚剂的使用方法：配槽用量为0.3-0.5%。