CN109879354B - 一种溶剂废液固体化处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种溶剂废液固体化处理方法，属于涂料废水处理技术领域，包括以下步骤：（1）取溶剂废液测量光密度；（2）配置固化光油，按照重量分计将20‑70份光固化丙烯酸齐聚物、20‑40份光固化丙烯酸单体、3‑10份引发剂、0.02‑1份助剂混合得到固化光油；（3）将固化光油、溶剂废液按照质量比为0.3‑10：1的比例混合；（4）将步骤（3）中的混合液在光照的条件下固化。本发明通过光固化将溶剂废液固化。树脂在聚合过程中，会形成交联网状结构，而溶剂废液分子进入到网状结构中，在固化过程中就会被锁住，从而将溶剂废液固定在树脂中，形成整体。固化过程简单、固化时间短，方便运输，易于处理溶剂废液。

Description

一种溶剂废液固体化处理方法

技术领域

本发明属于涂料废水处理技术领域，具体涉及一种溶剂废液固体化处理方法。

背景技术

涂料废液是指涂料生产过程产生的不经过处理不能重复利用的废弃溶剂。涂料废水主要来源于配料罐、反应釜的清洗和配制不同颜色的涂料过程。废水有机物浓度高，色度和悬浮物含量也较高； 此外，还含有大量纳米级无机物料，如二氧化钛、高岭土和各种有色颜料等。

我国涂料工艺生产和使用体量大，增长速度快，其产生的涂料废水也相应的增加，涂料废水中含有大量的有机溶液，不经过处理是无法直接排放的。涂料在生产过程中产生的溶剂废液一般含有一定量的树脂、颜填料、助剂等，组成十分复杂，其中的高分子和有机化合物难以生化降解并具有毒性。通常溶剂废液的处理方式有焚烧和安全填埋、物化处理、综合利用等。溶剂废液产生量大的企业或者有条件的企业，一般会对这些溶剂废液通过简单的蒸馏或者精馏，从而分离出一部分溶剂进行重复利用，但回收的溶剂通常质量指标较差，不能达到客户回用标准，也只能降级使用。大部分的小企业或者溶剂废液产生量较少的企业，是没有溶剂回收处理装置的，而集中收集后运送到专门公司处理时，也存在液体运输不便，且处理价格高等因素造成安全处置率低。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种溶剂废液固体化处理方法，能够通过光固化将涂料废液固化，并且具有一定的强度，方便运输，且固化成本低。

本发明为一种溶剂废液固体化处理方法，包括以下步骤：

（1）取溶剂废液测量光密度；

（2）配置固化光油，按照重量分计将20-70份光固化丙烯酸齐聚物、20-40份光固化丙烯酸单体、3-10份引发剂、0.02-1份助剂混合得到固化光油；

（3）将所述固化光油、所述溶剂废液按照质量比为0.3-10：1的比例混合；

（4）将步骤（3）中的混合液在光照的条件下固化，此光照优选为的自然阳光照射或汞灯照射。

先测量溶剂废液中杂质的含量，杂质的含量通过光密度的数值进行判断，根据光密度的数值大小选择适应官能度的光固化丙烯酸齐聚物、光固化丙烯酸单体，以及引发剂的种类及含量。一般溶剂废液中的杂质含量越高所选择的光固化丙烯酸齐聚物、光固化丙烯酸单体的官能度越高，同时引发剂也需要使用多种引发剂混合，且引发剂的含量会增高，对于光密度较小的溶剂废液则只需要使用单一的引发剂。

当光密度小于1时，所述固化光油、所述溶剂废液的质量比为0.3-2:1。

当光密度≥1时，所述固化光油、所述溶剂废液的质量比为2-8:1。

其中，所述光固化丙烯酸齐聚物的官能度为2-15官，所述光固化丙烯酸齐聚物为环氧丙烯酸齐聚物、聚氨酯丙烯酸齐聚物、聚酯丙烯酸齐聚物中的一种或者多种的混合物。

较为优选的，所述光固化丙烯酸齐聚物可以为官能度≥2官的环氧丙烯酸树脂、官能度≥6的聚氨酯丙烯酸树脂、官能度≥4的聚酯丙烯酸树脂、超支化丙烯酸树脂中的一种或多种混合物。

另外，光固化丙烯酸单体从化学结构上来说，是含有可聚合官能团的小分子，所述光固化丙烯酸单体为单官能单体、双官能单体、三官能单体、多官能单体中的一种或者多种混合物，所述光固化丙烯酸单体的官能度≥3。单官能团单体可以为丙烯酸异冰片脂；双官能团单体可以为三缩丙二醇双丙烯酸酯；三官能团单体可以为丙氧基化多官能团丙烯酸酯；多官能团单体可以为三羟甲基丙烷三（甲基）丙烯酸酯。

引发剂指一类容易受热分解成自由基(即初级自由基)的化合物，可用于引发烯类、双烯类单体的自由基聚合和共聚合反应，也可用于不饱和聚酯的交联固化和高分子交联反应。引发剂能引发单体进行聚合反应的物质。不饱和单体聚合活性中心有自由基型、阴离子型、阳离子型和配位化合物等，目前在胶黏剂工业中应用最多的是自由基型，它表现出独特的化学活性，在热或光的作用下发生共价键均裂而生成两个自由基，能够引发聚合反应。本发明中的引发剂为可以为裂解型引发剂、夺氢型引发剂、阳离子光引发剂中的一种或多种的混合物。使用的引发剂优选对深色固化具有较好效果的TPO、819、907、ITX其中的一种或者多种，光引发剂TPO、819、907、ITX为本技术领域人才常用的光引发剂的代号，在网上均可查出。助剂使用市面上常用的固化光油固化助剂即可。

丙烯酸树脂中含有双键，属于不饱和基团，当引发剂在光照的条件下时，引发剂分解，产生自由基，这些自由基与不饱和双键可以进行自由基聚合。树脂在聚合过程中，会形成交联网状结构，而溶剂废液分子进入到网状结构中，在固化过程中就会被锁住，从而将溶剂废液固定在树脂中，形成一个整体，并且根据使用的树脂的材质的性能和使用的引发剂的种类形成的固体具有一定的强度，能够方便运输保存。也可以将固化以后的废液固体进行粉碎，用于其他领域，另外粉碎以后也利于整装。

固化的时间和所使用的聚合物的官能度有关，一般官能度越高所需要固化的时间越长，杂质越多固化的时间越长。在固化的时候用于存放混合液的容器应当是透光的，最好无色透明，可以是玻璃、PC塑料或者PET塑料的，固化后容易脱模的，在模具上可以涂一层脱模剂，如石蜡，利于固化以后脱模。

固化常用的方式是置于阳光下暴晒，无阳光时可以汞灯照射固化，使溶剂废液就变成固体废物。UV光油的官能能高低及阳光强烈程度，固化所需时间不一，大致0.5-30min即可完全固化；使用汞灯照射固化时，0.5-5min即可实现固化。

光油配置过程中各物质的比例、所使用原料的官能度以及光油与溶剂废液的比例都会影响固化的效果，本发明通过大量的实验和数据分析得到了较适宜的配比和实验原料。

本发明通过光固化将溶剂废液固化，从液体变成固体。树脂在聚合过程中，会形成交联网状结构，而溶剂废液分子进入到网状结构中，在固化过程中就会被锁住，从而将溶剂废液固定在树脂中，形成一个整体，固化过程简单、固化时间短，方便运输，易于处理溶剂废液。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细的描述。

实施例一

一种溶剂废液固体化处理方法，包括以下步骤：

（1）取溶剂废液测量光密度，溶剂废液的组成成分为乙酸乙酯：乙酸丁酯：异丙醇=45:45:10，光密度为0；

（2）配置固化光油，按照重量分计将20份2官的环氧丙烯酸树脂、20份三丙烯酸丙烷三甲醇酯（官能度为3官）、3份光引发剂TPO、0.02份助剂混合得到固化光油；

（3）将所述固化光油、所述溶剂废液按照质量比为0.3：1的比例混合；

（4）将步骤（3）中的混合液在阳光照射的条件下固化，大致0.5min即可完全固化；

采用铅笔硬度计对固化以后的固体进行硬度测量。依据GB/T5739-1996设计制造，仪器为机械式，三点接触被测表面（两点为轮，一点为笔芯)，始终保证被测涂膜形成45度夹角，用力水平推动仪器运动，即可完成测试过程，测定涂膜抵抗变形的能力.此方法是按手工操作而设计制造，以铅笔标号表示.适用于涂膜硬度测定，设备仪器。

铅笔硬度计(小车型)是根据国家GB/T6739-1996标准并参照国外同类产品而设计制造的。它以铅笔的硬度标号来测定涂膜的硬度，其优点是体积小、重量轻，便于试验室和施工现场的硬度测定。750g铅笔硬度计，笔尖重负:750±5g。

本实施例中固化的固体的硬度为1H。

实施例二

一种溶剂废液固体化处理方法，包括以下步骤：

（1）取溶剂废液测量光密度，光密度为0.6；

（2）配置固化光油，按照重量分计将50份官能度为6官的聚氨酯丙烯酸树脂、25份官能度为 6的双季戊四醇五/六丙烯酸酯、5份引发剂819、0.08份助剂混合得到固化光油；

（3）将所述固化光油、所述溶剂废液按照质量比为0.7：1的比例混合；

（4）将步骤（3）中的混合液在自然光光照的条件下固化10min即可完全固化。

参照实施例一中的测试方法测得本实施例中的制备方法固化的固体的硬度为1H。

实施例三

一种溶剂废液固体化处理方法，包括以下步骤：

（1）取溶剂废液测量光密度，光密度为0.8；

（2）配置固化光油，按照重量分计将25份官能度为4官的聚酯丙酸树脂、26份官能度为6官的双季戊四醇五/六丙烯酸酯；5份引发剂907、0.09份助剂混合得到固化光油；

（3）将所述固化光油、所述溶剂废液按照质量比为2：1的比例混合；

（4）将步骤（3）中的混合液在自然光光照的条件下固化13min即可完全固化。

参照实施例一中的测试方法测得本实施例中的制备方法固化的固体的硬度为2H。

实施例四

一种溶剂废液固体化处理方法，包括以下步骤：

（1）取溶剂废液测量光密度，光密度为1.5；

（2）配置固化光油，按照重量分计将35份官能度为10官的超支化丙烯酸树脂、10份官能度为3官的季戊四醇三丙烯酸酯、18份官能度为3官的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、7份引发剂819，3份引发剂itx、0.2份助剂混合得到固化光油；

（3）将所述固化光油、所述溶剂废液按照质量比为2：1的比例混合；

（4）将步骤（3）中的混合液在自然光光照的条件下固化18min即可完全固化。

参照实施例一中的测试方法测得本实施例中的制备方法固化的固体的硬度为2H。

实施例五

一种溶剂废液固体化处理方法，包括以下步骤：

（1）取溶剂废液测量光密度，光密度为2；

（2）配置固化光油，按照重量分计将60份官能度为10官的聚氨酯丙烯酸树脂、20份官能团为6官的双季戊四醇五/六丙烯酸酯；10份官能团为3官的三羟甲基丙烷三（甲基）丙烯酸酯、4份引发剂TPO、2份引发剂819、0.5份助剂混合得到固化光油；

（3）将所述固化光油、所述溶剂废液按照质量比为6：1的比例混合；

（4）将步骤（3）中的混合液在汞灯照射固化3min即可实现固化。

参照实施例一中的测试方法测得本实施例中的制备方法固化的固体的硬度为2.3H。

实施例六

一种溶剂废液固体化处理方法，包括以下步骤：

（1）取溶剂废液测量光密度，光密度为3；

（2）配置固化光油，按照重量分计将60份官能度为4官的环氧丙烯酸树脂、29份官能度为6官的双季戊四醇五/六丙烯酸酯、4份引发剂TPO、4份引发剂819、2份ITX、0.7份助剂混合得到固化光油；

（3）将所述固化光油、所述溶剂废液按照质量比为8：1的比例混合；

（4）将步骤（3）中的混合液在汞灯照射固化4min即可实现固化。

参照实施例一中的测试方法测得本实施例中的制备方法固化的固体的硬度为3H。

实施例六

一种溶剂废液固体化处理方法，包括以下步骤：

（1）取溶剂废液测量光密度，光密度为3.5；

（2）配置固化光油，按照重量分计将70份官能度为15官的聚氨酯丙烯酸树脂、40份官能度为6官的双季戊四醇五/六丙烯酸酯、6份引发剂TPO、4份引发剂819、1份助剂混合得到固化光油；

（3）将所述固化光油、所述溶剂废液按照质量比为10：1的比例混合；

（4）将步骤（3）中的混合液在汞灯照射固化5min即可实现固化。

参照实施例一中的测试方法测得本实施例中的制备方法固化的固体的硬度为3H。

本发明通过光固化将溶剂废液固化，从液体变成固体。树脂在聚合过程中，会形成交联网状结构，而溶剂废液分子进入到网状结构中，在固化过程中就会被锁住，从而将溶剂废液固定在树脂中，形成一个整体，固化过程简单、固化时间短，方便运输，易于处理溶剂废液。制备出的固体具有较好的硬度，可以对固化以后的废液固体进行切削，便于运输加工。

本发明不局限于上述具体的实施方式，本发明可以有各种更改和变化。凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种溶剂废液固体化处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）取溶剂废液测量光密度；

（2）配置固化光油，按照重量分计将20-70份光固化丙烯酸齐聚物、20-40份光固化丙烯酸单体、3-10份引发剂、0.02-1份助剂混合得到固化光油；

（3）将所述固化光油、所述溶剂废液按照质量比为0.3-10：1的比例混合；

（4）将步骤（3）中的混合液在光照的条件下固化；

当光密度小于1时，所述固化光油、所述溶剂废液的质量比为0.3-2:1，

当光密度≥1时，所述固化光油、所述溶剂废液的质量比为2-8:1。

2.根据权利要求1所述的一种溶剂废液固体化处理方法，其特征在于，所述光固化丙烯酸齐聚物的官能度为2-15官。

3.根据权利要求2所述的一种溶剂废液固体化处理方法，其特征在于，所述光固化丙烯酸齐聚物为环氧丙烯酸齐聚物、聚氨酯丙烯酸齐聚物、聚酯丙烯酸齐聚物中的一种或者多种的混合物。

4.根据权利要求3所述的一种溶剂废液固体化处理方法，其特征在于，所述光固化丙烯酸齐聚物为官能度≥2官的环氧丙烯酸树脂、官能度≥6的聚氨酯丙烯酸树脂、官能度≥4聚酯丙烯酸树脂、超支化丙烯酸树脂中的一种或多种混合物。

5.根据权利要求1所述的一种溶剂废液固体化处理方法，其特征在于，所述光固化丙烯酸单体为单官能单体、双官能单体、三官能单体、多官能单体中的一种或者多种混合物。

6.根据权利要求1所述的一种溶剂废液固体化处理方法，其特征在于，所述光固化丙烯酸单体的官能度≥3。

7.根据权利要求1所述的一种溶剂废液固体化处理方法，其特征在于，所述引发剂为裂解型引发剂、夺氢型引发剂、阳离子光引发剂中的一种或多种的混合物。