一种无机纳米漆雾凝聚剂及其制备方法技术领域
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,其构成组分及其组分的重量份数为:
而且,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。
而且,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。