漆霧凝聚劑,又稱造渣劑、除漆劑,是對噴漆室內被循環水收集到的過噴油漆進行處理,生成沒有黏性的能固液分離的漆渣的藥劑。隨著現代涂裝技術的發展,涂裝過程中的過噴油漆因具有黏性,會黏附在水泵、管道,出現堵塞噴嘴等問題,影響設備的正常運行。加入漆霧絮凝劑能快速消除水體中油漆的黏性,并將漆霧凝集成多孔浮渣漂浮于水面,易清除打撈,防止噴漆漆霧處理系統中油漆對各種設備及管道的黏附及堵塞,并使噴漆室保持清潔,從而保護了工作環境及操作人員的健康。

禾川化學專業從事漆霧凝聚劑配方分析，配方開發，為漆霧凝聚劑量相關企業提供一站式技術服務。本文中所提供配方僅為參考，無實際生產價值，如要了解更多漆霧凝聚劑配方問題，以及我們的分析方法及精度，可以聯系我們的技術人員索取相關配方分析報告案例。

1.背景

1.1油漆的基本組成及作用

涂料(liao)就是(shi)(shi)通(tong)稱的(de)油漆，是(shi)(shi)含有顏料(liao)或不含顏料(liao)的(de)以樹脂和油制成的(de)化工產品。

1.2涂料成膜方式可以分為非轉化型和轉化型

1.2.1非轉化型成膜

非轉化型成(cheng)膜(mo)(mo)，就是(shi)在常(chang)溫下靠(kao)溶(rong)(rong)(rong)劑(ji)(ji)(ji)揮(hui)(hui)發(fa)干(gan)(gan)(gan)燥(zao)成(cheng)膜(mo)(mo)，其特點是(shi)成(cheng)膜(mo)(mo)過程中聚合(he)物(wu)(wu)不發(fa)生化學反應，溶(rong)(rong)(rong)劑(ji)(ji)(ji)揮(hui)(hui)發(fa)后(hou)殘留涂(tu)料組分形成(cheng)涂(tu)膜(mo)(mo)。這類涂(tu)料的樹脂(zhi)分子量很(hen)高，靠(kao)溶(rong)(rong)(rong)劑(ji)(ji)(ji)揮(hui)(hui)發(fa)便能形成(cheng)干(gan)(gan)(gan)硬(ying)涂(tu)膜(mo)(mo)，表干(gan)(gan)(gan)極快，故多采取自然干(gan)(gan)(gan)燥(zao)方法，干(gan)(gan)(gan)燥(zao)速度取決于溶(rong)(rong)(rong)劑(ji)(ji)(ji)的揮(hui)(hui)發(fa)速度。聚合(he)物(wu)(wu)在成(cheng)膜(mo)(mo)后(hou)，還可以被適當的有機(ji)溶(rong)(rong)(rong)劑(ji)(ji)(ji)溶(rong)(rong)(rong)解，因為(wei)它是(shi)線型聚合(he)物(wu)(wu)。屬于這種(zhong)成(cheng)膜(mo)(mo)方式的有硝化纖維素漆(qi)、過氯(lv)乙烯樹脂(zhi)漆(qi)、熱塑性丙(bing)烯酸漆(qi)、乳(ru)膠(jiao)漆(qi)等。

1.2.2轉化型成膜

轉化型成(cheng)膜(mo)，就(jiu)是靠(kao)油漆中(zhong)樹脂發生化學反應，交聯成(cheng)膜(mo)。屬于此類(lei)成(cheng)膜(mo)方式的涂料樹脂分(fen)(fen)子量較低，它們(men)通(tong)過(guo)縮合、加(jia)聚(ju)或氧化聚(ju)合交聯成(cheng)網狀大分(fen)(fen)子，形成(cheng)固(gu)態涂膜(mo)，轉化型成(cheng)膜(mo)具(ju)體可分(fen)(fen)成(cheng)以下三(san)類(lei)。

1）氣(qi)干型：利用涂(tu)料(liao)中成膜樹脂與空氣(qi)中的氧氣(qi)和水蒸氣(qi)反應固化成膜。

2）固(gu)化(hua)劑固(gu)化(hua)型：此類涂料(liao)多為雙組(zu)分(fen)涂料(liao)，兩個組(zu)分(fen)之間有很(hen)高(gao)的化(hua)學活性(xing)，因此在常溫下(xia)能固(gu)化(hua)成膜，并且混合以(yi)后只(zhi)有4－8h的使用期。組(zu)分(fen)之間的混合比(bi)對涂膜性(xing)能和干燥(zao)影響(xiang)很(hen)大。如(ru)環氧、聚(ju)氨酯和不飽和聚(ju)酯等都屬于這種成膜方(fang)式(shi)。

3）烘(hong)(hong)(hong)烤(kao)固(gu)化(hua)(hua)(hua)型：這類涂(tu)(tu)料樹脂中(zhong)的各基(ji)團在(zai)常溫(wen)下的化(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)應性很弱，但(dan)加熱到較高溫(wen)度時，基(ji)團之間將(jiang)快速地(di)發生化(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)應使涂(tu)(tu)膜交聯固(gu)化(hua)(hua)(hua)。主要(yao)品種有氨基(ji)烘(hong)(hong)(hong)漆、丙(bing)烯酸烘(hong)(hong)(hong)漆、聚酯漆、熱固(gu)性聚氨酯、環(huan)氧烘(hong)(hong)(hong)漆和有機(ji)硅涂(tu)(tu)料等。

2.漆霧凝聚劑的組成與分類

為了減少(shao)漆(qi)(qi)渣(zha)(zha)在(zai)設備上(shang)的粘(zhan)附，方便(bian)打撈漆(qi)(qi)渣(zha)(zha)，提高(gao)漆(qi)(qi)霧(wu)捕(bu)獲效(xiao)率(lv)，常在(zai)循(xun)環(huan)水(shui)中加入(ru)并維(wei)持少(shao)量化學(xue)(xue)物質（漆(qi)(qi)霧(wu)凝(ning)(ning)聚劑又稱(cheng)除漆(qi)(qi)劑、造(zao)渣(zha)(zha)劑、涂料絮(xu)凝(ning)(ning)劑），這些物質與被(bei)水(shui)捕(bu)捉的油(you)漆(qi)(qi)粒子接觸通(tong)過化學(xue)(xue)反應破壞油(you)漆(qi)(qi)粒子的功能基團，使之脫(tuo)穩、消(xiao)粘(zhan)，并聚集為具有一(yi)定(ding)粒度的絮(xu)凝(ning)(ning)體（稱(cheng)為漆(qi)(qi)渣(zha)(zha)），與水(shui)分離。

2.1根據漆霧凝聚劑性能分類

根據漆(qi)霧凝(ning)聚(ju)劑性能可以將其分為強堿分散型(xing)、凝(ning)聚(ju)吸(xi)附型(xing)、水性漆(qi)霧凝(ning)聚(ju)型(xing)。

2.1.1強堿分散型

2.2.1.1組成

強堿(jian)分散型漆霧(wu)凝聚(ju)劑由氫(qing)氧化(hua)鈉、氫(qing)氧化(hua)鉀、硅酸鈉、碳酸鈉等組(zu)成(cheng)，或者可(ke)以適(shi)當(dang)加(jia)入廢油。

2.1.1.2作用機理

使漆(qi)霧皂(zao)化，皂(zao)化反應(ying)能有效地破壞漆(qi)霧結構，消除其(qi)粘性(xing)，生成一種(zhong)不溶于(yu)水的堿皂(zao)物質，分(fen)散在水中。

2.1.1.3性能

抗粘性高(gao)，分散(san)性好，對設備防蝕(shi)效(xiao)果(guo)好，如(ru)果(guo)和廢油配用，其效(xiao)果(guo)更佳(jia)，而且成本低。但(dan)由于(yu)是(shi)強堿性溶液，易(yi)使漆霧的某些成分溶解于(yu)水(shui)中(zhong)，使水(shui)變混濁，降低凈(jing)化(hua)效(xiao)率；另外漆渣(zha)下沉易(yi)變硬。

2.1.2凝聚吸附型

2.1.2.1組成

凝(ning)聚吸(xi)附型的漆霧(wu)凝(ning)聚劑(ji)，包含(han)有無機堿、兩性金(jin)屬鹽、高分子絮凝(ning)劑(ji)等。如氫氧化鈉、硅酸(suan)(suan)鈉、聚合氯化鋁、硫酸(suan)(suan)鋁、氯化鋅、聚丙烯酰胺(an)、聚酰胺(an)等。

2.1.2.2作用機理

反應(ying)分二(er)步進行，首先由(you)堿和兩(liang)性金屬(shu)鹽經水(shui)合作用而生成(cheng)金屬(shu)氫氧(yang)化(hua)物的絮(xu)凝(ning)物，在中和漆霧外層電荷的同時使漆霧凝(ning)聚，凝(ning)聚粒子之間又通過相(xiang)互碰撞而粘(zhan)結成(cheng)絮(xu)塊，再由(you)高分子絮(xu)凝(ning)劑(ji)吸附架橋起(qi)交聯作用，結合成(cheng)更大的絮(xu)凝(ning)物。

作用機理(li)如圖1.1所示：

圖1.1凝聚(ju)吸(xi)附型漆霧絮凝劑作用機理

2.1.3水性漆霧凝聚型

2.1.3.1組成

水性漆霧(wu)凝(ning)聚型的漆霧(wu)凝(ning)聚劑包含有：三聚氰胺樹脂膠體、陽離子高(gao)分子絮凝(ning)劑、無機堿及(ji)鹽類、消泡劑等(deng)。

2.1.3.2作用機理

水(shui)性(xing)漆霧凝(ning)聚型的(de)(de)漆霧凝(ning)聚劑(ji)的(de)(de)作(zuo)用機理：主(zhu)要是中和漆霧膠(jiao)體電荷，破壞膠(jiao)體的(de)(de)穩定性(xing)，經高分子(zi)聚合物絮凝(ning)。

2.1.3.3性能

水性(xing)漆霧凝聚型的(de)漆霧凝聚劑(ji)的(de)性(xing)能特點(dian)是：抗粘性(xing)高，泡沫多，易分散，有(you)沉降性(xing)，其性(xing)能與(yu)水性(xing)涂(tu)料的(de)特性(xing)有(you)關。生適量泡沫，幫助絮凝物上浮。

這三種(zhong)類型(xing)的漆霧凝(ning)聚(ju)(ju)劑(ji)的性能不一樣，但其(qi)作用機理都是先通(tong)過有(you)效的物理化(hua)學反應破壞漆霧結構，消除其(qi)黏性，形(xing)成(cheng)疏(shu)松的漆渣分散(san)在(zai)(zai)水中，然后通(tong)過無機、有(you)機絮凝(ning)劑(ji)在(zai)(zai)中和外層電荷的同時，使漆渣凝(ning)聚(ju)(ju)，凝(ning)聚(ju)(ju)粒子之(zhi)間又通(tong)過相(xiang)互碰撞(zhuang)而粘結成(cheng)絮塊上(shang)浮或(huo)下沉便于(yu)打(da)撈(lao)收(shou)(shou)集。因為上(shang)浮型(xing)漆渣便于(yu)收(shou)(shou)集打(da)撈(lao)，現在(zai)(zai)噴涂車間使用的凝(ning)聚(ju)(ju)劑(ji)大部分為上(shang)浮型(xing)。

2.2按漆霧凝聚劑的組成分類

漆霧凝聚(ju)劑(ji)一般是雙組分(fen)(fen)或三組分(fen)(fen)的，其中(zhong)A組分(fen)(fen)為脫黏(nian)劑(ji)；B組分(fen)(fen)為絮凝劑(ji)；C組分(fen)(fen)為PH調整劑(ji)，在各組分(fen)(fen)中(zhong)一般會(hui)含有（或根據使用(yong)現場的實際情況單獨添加）消(xiao)泡劑(ji)（不含聚(ju)硅氧烷類）、殺(sha)菌劑(ji)、金屬緩蝕劑(ji)等(deng)助(zhu)劑(ji)。

2.2.1脫粘劑：

A組分為脫黏劑，其成分為高分子(zi)表(biao)面(mian)活性(xing)(xing)劑，當過(guo)噴的(de)(de)漆霧(wu)隨噴漆室的(de)(de)空(kong)調風(feng)落到循環水中時，由于表(biao)面(mian)活性(xing)(xing)劑的(de)(de)潤濕(shi)、滲透(tou)、分散作用將漆霧(wu)粒子(zi)迅速分散成小顆粒。油基團包裹(guo)漆霧(wu)顆粒，親(qin)水基團伸向(xiang)水中并破壞涂(tu)料(liao)的(de)(de)功能基團，顯著地降低了界面(mian)自由能，改變(bian)了粒子(zi)的(de)(de)表(biao)面(mian)性(xing)(xing)質，因而(er)防止(zhi)了粒子(zi)的(de)(de)聚(ju)集，消除其黏性(xing)(xing)。

2.2.2絮凝劑

B組分(fen)為(wei)高(gao)分(fen)子(zi)(zi)絮凝劑。凝聚(ju)作(zuo)用主(zhu)要通過以下兩方面進行：由于氫(qing)鍵、靜(jing)電、范德華力(li)的(de)作(zuo)用對(dui)膠粒有(you)較強的(de)吸(xi)附結合(he)力(li)；因為(wei)高(gao)聚(ju)合(he)度的(de)線形高(gao)分(fen)子(zi)(zi)在溶(rong)液中(zhong)保持適當的(de)伸展(zhan)形狀，從而發揮吸(xi)附架(jia)橋作(zuo)用，把(ba)許多(duo)細(xi)小顆粒吸(xi)附后纏結在一(yi)起。絮凝劑的(de)主(zhu)要成分(fen)為(wei)聚(ju)丙(bing)烯酰胺，相對(dui)分(fen)子(zi)(zi)質(zhi)量一(yi)般為(wei)：1.0~1.5*106。

有機絮凝劑(ji)的還有DMC-AM共聚(ju)物、聚(ju)二甲基二烯丙基氯(lv)化銨、DMDAAC-AM共聚(ju)物、雙氰(qing)

胺--甲醛(quan)類陽離子絮凝劑、化(hua)學改性天然高分子絮凝劑等；

無機(ji)絮凝劑有硫(liu)酸鋁、三氯(lv)化鐵、聚合(he)氯(lv)化鋁、聚合(he)硫(liu)酸鐵等

2.2.3PH調整劑

一(yi)般(ban)用(yong)氫(qing)氧化鈉作為(wei)PH調整劑(ji)，聚丙(bing)烯(xi)酰(xian)(xian)(xian)胺在氫(qing)氧化鈉的(de)(de)(de)作用(yong)下，可起(qi)水解(jie)反應，水解(jie)時形(xing)成聚丙(bing)烯(xi)酰(xian)(xian)(xian)胺和聚丙(bing)烯(xi)酸鈉的(de)(de)(de)共聚物(wu)，形(xing)成陽離(li)子(zi)型高分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)絮凝(ning)(ning)劑(ji)，含極性(xing)基(ji)團的(de)(de)(de)涂料顆粒亦為(wei)極性(xing)分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)，因此相互具有(you)吸(xi)附作用(yong)。部分(fen)(fen)(fen)(fen)水解(jie)后的(de)(de)(de)聚丙(bing)烯(xi)酰(xian)(xian)(xian)胺，產生部分(fen)(fen)(fen)(fen)的(de)(de)(de)帶電(dian)部位(wei)，這(zhe)些帶電(dian)部位(wei)所(suo)帶的(de)(de)(de)電(dian)荷為(wei)同性(xing)，因同性(xing)電(dian)荷相斥，使高分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)主鏈(lian)由原來的(de)(de)(de)卷曲狀分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)鏈(lian)伸展開來，延伸為(wei)最大長度，增加吸(xi)附面(mian)積，提高了(le)架橋能力，所(suo)以(yi)部分(fen)(fen)(fen)(fen)水解(jie)的(de)(de)(de)絮凝(ning)(ning)劑(ji)效(xiao)果(guo)要優于非離(li)子(zi)型絮凝(ning)(ning)劑(ji)效(xiao)果(guo)。

為(wei)了增強造渣(zha)效(xiao)果還需要補充分散劑(ji)、消泡劑(ji)、防腐蝕劑(ji)等。

2.3常見的原料與作用

2.3.1粘土

粘(zhan)土屬于(yu)吸(xi)附包裹漆(qi)霧(wu)，防止漆(qi)霧(wu)相互附著，將漆(qi)霧(wu)轉(zhuan)換(huan)成不粘(zhan)附的(de)松(song)軟泥漿。可(ke)以用于(yu)漆(qi)霧(wu)凝聚的(de)粘(zhan)土類(lei)有膨(peng)潤土、硅藻土、蒙脫(tuo)土、白土等(deng)；

2.3.2廢油

漆(qi)霧(wu)凝聚劑中的廢油，可覆(fu)蓋在設備金屬表面(mian)上形(xing)成油膜，防止漆(qi)霧(wu)粘附在設備及管路上。

2.3.3防霉劑

防(fang)霉(mei)劑(ji)主要用(yong)于防(fang)止溶液在長(chang)期運行中長(chang)霉(mei)，腐敗發臭。

3.漆霧凝聚劑的舉例分析：

3.1聚丙烯酰胺的配制

配制質(zhi)量比(bi)為0.1%的PAM(聚(ju)丙烯酰胺(an))，并按(an)PAM：NaOH=1:0.2（質(zhi)量比(bi)）堿化。堿性水解可使聚(ju)丙烯酰胺(an)卷(juan)曲的高分(fen)子(zi)(zi)(zi)鏈(lian)(如(ru)圖(tu)1.2)充分(fen)伸展開成支鏈(lian)結構(如(ru)圖(tu)1.3)。高分(fen)子(zi)(zi)(zi)絮(xu)(xu)凝(ning)劑(ji)的結構對(dui)絮(xu)(xu)凝(ning)效(xiao)果(guo)的影(ying)響很大，線性結構的有機高分(fen)子(zi)(zi)(zi)絮(xu)(xu)凝(ning)劑(ji)絮(xu)(xu)凝(ning)效(xiao)果(guo)要好于環(huan)狀和支鏈(lian)結構的絮(xu)(xu)凝(ning)劑(ji)。

圖1.2卷曲的PAM分子(zi)鏈段

圖1.3伸展的PAM分(fen)子鏈段

3.2三聚氰胺甲醛樹脂的配制

三聚氰胺(an)甲(jia)(jia)醛(quan)樹(shu)脂是三聚氰胺(an)在鹽酸的(de)水溶液中與甲(jia)(jia)醛(quan)進行羥甲(jia)(jia)基(ji)化(hua)反(fan)應(ying)制得的(de)，產品(pin)具有低黏度和高交(jiao)聯(lian)活性，其(qi)甲(jia)(jia)氧基(ji)基(ji)團(tuan)能(neng)和分子結(jie)構(gou)中含有羥基(ji)、羧基(ji)、氨基(ji)等的(de)高分子發(fa)生(sheng)交(jiao)聯(lian)反(fan)應(ying)，因而(er)廣(guang)泛地用作漆霧絮(xu)凝劑(ji)(ji)、紙張濕強劑(ji)(ji)、涂(tu)料的(de)固(gu)化(hua)劑(ji)(ji)和木材加工中的(de)膠黏劑(ji)(ji)等。三聚氰胺(an)甲(jia)(jia)醛(quan)樹(shu)脂漆霧絮(xu)凝劑(ji)(ji)最佳的(de)反(fan)應(ying)條(tiao)件：n(三聚氰胺(an))：n(甲(jia)(jia)醛(quan))：n(鹽酸)=1：2：1，反(fan)應(ying)溫(wen)度為60℃，反(fan)應(ying)時間為3h。

3.3參考漆霧凝聚劑配方

3.3.1粘土型漆霧凝聚劑配方

3.3.2雙組份的漆霧凝聚劑配方

上浮劑

絮凝劑