改性三聚氰胺甲醛树脂漆雾凝聚剂的研制及性能研究.pdf

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1、第29卷第3期徐州工程学院学报(自然科学版)2014年9月Vo1．29No．3JournalofXuzhouInstituteofTechnology(NaturalSciencesEdition)Sep．2014改性三聚氰胺甲醛树脂漆雾凝聚剂的研制及性能研究曾德芳，徐浪，刘俊(武汉理工大学资源与环境工程学院，湖北武汉430070)摘要：以三聚氰胺、甲醛为原料制得的三聚氰胺甲醛树脂为消粘剂，以改性聚丙酰胺为凝聚剂，开发出一种能用于油性漆喷涂房循环水处理的新型高效漆雾凝聚剂．通过漆雾凝聚剂合成工艺的正交实验，确定了该漆雾凝聚

2、剂最佳反应物质量比、反应温度和反应时间等因素．在制备过程中通过加入阻聚剂对三聚氰胺甲醛树脂进行改性，能够有效地提高稳定时间．改性之后漆雾凝聚剂的漆渣去除率能达到88．87，存储时间也能达到180d左右，能满足生产以及运输要求．关键词：漆雾凝聚剂；合成；凝聚性；稳定性中图分类号：TQ630．9文献标志码：A文章编号：1674—358X(2014)03—0030—05三聚氰胺甲醛树脂是三聚氰胺和甲醛经羟甲基化反应和缩聚反应制得的．因其具有低黏度和高交联活性的特点，被广泛地用于漆雾絮凝剂、纸张湿强剂、涂料的固化剂和木材加工中的胶

3、粘剂等方面．随着现代喷涂房涂装工艺的发展，在工艺不断更新换代的同时，喷涂过程中所形成的过喷油漆一直都是喷涂房循环水处理的一个难题．过喷油漆所形成的漆雾，会伴随着循环水系统的流动而黏附在水槽和管道壁上，附着的油漆由于黏性大，处理起来很困难．如果这些漆雾不能得到及时的处理，会形成较大的漆团堵塞管道，影响循环水处理系统的工作效率．传统的漆雾处理方法主要包括原始的机械刮涂方式、苛性钠、三聚氰胺一醛类溶液、黏土、金属盐、生物处理和生化处理等．这些处理方法都不能有效的去除油漆的黏性，并且处理后的产物可能会产生新的污染，不能达到去除漆雾

4、的同时又能降低污染的要求[1]．本实验中所研究的漆雾凝聚剂有两种组分，组分A为消粘剂，主要作用是消除油漆黏性，组分B为凝聚剂，主要作用是凝聚漆渣，使其聚集成团，利于打捞分离．1材料与方案1．1实验材料主要仪器：恒温水浴锅，广州市宏研仪器有限公司；电子分析天平，YP1002型，上海楚研实验室设备有限公司；pH测试仪，TP311型，北京时代新维测控设备有限公司；便携式浊度仪，HACH21OOP型，美国哈希公司．主要试剂：三聚氰胺(99．8，工业一级，河南省骏马化工集团有限公司生产)，聚丙烯酰胺(工业一级，淄博中森化工有限公司生

5、产)，醇酸树脂漆(武汉双虎涂料有限公司生产)，阻聚剂(自制)，甲醛、盐酸、氢氧化钠(均为分析纯，湖北大学化工厂生产)．1．2实验方案1．2．1实验水质本实验所用水质采取模拟喷涂房喷涂作业完成后的废水进行配制．用烧杯取适量的水，加油漆搅拌、震荡均匀后即可配得．1．2．2A剂的制备A剂为消粘剂，制备过程需要两步反应，首先是在碱性条件下，三聚氰胺与甲醛发生反应生成羟甲基三聚氰胺．然后在酸性条件下，上一步反应所生成的羟甲基三聚氰胺进行缩聚反应，使得分子质量进一步提高，收稿日期：2014—03—25基金项目：国家2010年中小企业技

6、术创新基金(1OC2O2l4202268)作者简介：曾德芳(1955一)，男。湖南省新化县人，博士，教授，博导，主要从事新型水处理剂的研究·3O·曾德芳，等：改性三聚氰胺甲醛树脂漆雾凝聚剂的研制及性能研究支链数增多，反应方程式如F所不：CH2OH2C、(HOH2c)2NH：(HoH2c)2NNNN(cH2。、HoHNNN，cv6肖NIlIN(CH~OH)2Ni《CH2OH)2N(CH：OH)2(HOH2CH2OH)2CH20Hl2NCH2~'NHN(CH2oHkNNN，N——。·-Inun2J2lIN,NIIl『，、。．^

7、．．N洲N(CH2OH}2N{CH20H)2"-r《cH2oHN(CH2OH)2N为保证A剂的消粘效果，缩聚反应的聚合度要控制在一定程度．缩聚反应完成之后，加入阻聚剂与缩聚产物继续反应一定时间．反应方程式如下所示：(HOH2C(HOH：c)：NNNH2oH)2+’Ho一_R^一-oHN(CH2OH)2反应完成之后稳定一段时间后，通过凝聚实验观察处理效果．1．2．3B剂的制备TNB剂为凝聚剂，它所起的主要作用是在A剂的作用下漆渣形成小絮体后，通过吸附架桥作用使小絮体进一步聚集成团．其制备过程主要是将聚丙烯酰胺N、一种金属盐助

8、剂Y(如氯化铁等)和稳定助剂X等加热共聚后得到的一种复合型絮凝剂．1．2．4凝聚实验kIN向油漆废水中加入一定量的A剂，并搅拌分散均匀；然后再向其中加入一定量的B剂，继续用玻璃棒搅拌均匀后即可观察到漆渣凝聚成团、迅速浮于水面之上，如下图2所示．，cN。N图1油漆废水处理前后效果对比2结果与分析2．1A剂