CN101070443B

CN101070443B - 一种涂料消粘剂组合物以及使用该组合物的涂料消粘方法

Info

Publication number: CN101070443B
Application number: CN2006100757873A
Authority: CN
Inventors: 谢守德; 陈梁; 宫清
Original assignee: BYD Co Ltd
Current assignee: BYD Co Ltd
Priority date: 2006-05-09
Filing date: 2006-05-09
Publication date: 2010-11-17
Anticipated expiration: 2026-05-09
Also published as: CN101070443A

Abstract

一种涂料消粘剂组合物，其中，所述消粘剂组合物含有含-NH-基团的有机含氮化合物与醛反应的产物，含-NH-基团的有机含氮化合物与醛的摩尔比不小于1，反应的温度为20-100℃。本发明提供的涂料消粘剂组合物能够在0.5-30分钟内使90％以上的涂料消除粘性，大大提高了涂料清理效率。

Description

一种涂料消粘剂组合物以及使用该组合物的涂料消粘方法

技术领域

本发明是关于一种涂料消粘剂组合物以及使用该组合物的涂料消粘方法。

背景技术

在现有的涂装工艺如汽车涂装工业、机械电子产品的外壳涂装工艺中用到的各种油性涂料，通常会有很大一部分不能涂覆到涂装工件(如上述汽车涂装工业、机械电子产品的外壳)上而成为“过喷”涂料。“过喷”量通常高达30-40重量％。这些涂料因含有大量的对人体健康不利的挥发性有机溶剂，因而需要及时清理。由于这些“过喷”涂料落在地上很难清理，因此经常使这种“过喷”涂料落入循环水中，将涂料中的有机溶剂带走。这种循环***通常包括室内水槽、室外水槽、管道和水泵，在水泵作用下，室内水槽和室外水槽的水通过管道进行循环流动，从而将涂料中的溶剂随水流带出室外，降低对作业人员的健康损害。而“过喷”涂料本身则由于粘性大而粘附在水槽壁上、管道壁上或者水泵上，经过长时间积累后，会形成体积较大的漆团或漆块，从而降低循环***的工作效率。目前用于清除这些由“过喷”涂料的方法基本为原始的机械刮涂方式，这种方式效率低，需要耗费大量的时间和人力，而且由于涂料粘性大，不能彻底清理，清理效果差。

为了克服涂料“过喷”带来的管道堵塞和难于清理的问题，很有必要开发一种能有效地消除“过喷”涂料粘性的涂料消粘剂组合物，以防止“过喷”涂料粘附管道上或器壁上。另一方面，还需要一种使消粘后的漆渣凝聚成块状或团状物的物质，以便打捞清理。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术“过喷”涂料清理工艺效率低、清理效果差的缺点，提供一种能快速有效消除“过喷”涂料粘性从而使涂料易于清理的涂料消粘剂组合物。

本发明的另一个目的是提供使用上述涂料消粘剂组合物的涂料消粘方法。

本发明提供了一种涂料消粘剂组合物，其中，所述消粘剂组合物含有含-NH-基团的有机含氮化合物与醛反应的产物，含-NH-基团的有机含氮化合物与醛的摩尔比不小于1，反应的温度为20-100℃

本发明还提供了一种涂料消粘方法，该方法包括将涂料与涂料消粘剂组合物水溶液接触反应，其中，所述涂料消粘剂组合物为本发明提供的涂料消粘剂组合物。

本发明提供的涂料消粘剂组合物能够有效地消除涂料的粘性，极大地方便了“过喷”涂料废弃物的清理，而且该组合物有机挥发物(VOC)残留低，对环境友好。另外，本发明提供的涂料消粘剂组合物的消粘作用非常强，涂料一与消粘剂组合物水溶液接触，粘性立刻消除，因此消粘速度块，消粘作用强。通过在喷涂前将本发明的消粘剂组合物预先加入到接收“过喷”涂料的循环水***中，可以使“过喷”涂料消除粘性，从而使涂料不粘附到循环水***的管道和器壁上。尤其通过将凝聚剂加入到含有消粘后的涂料的水***中，可以使消粘后的涂料颗粒聚集成尺寸较大的颗粒或块状，从而易于打捞清理。打捞清理过“过喷”涂料的循环水仍然很清澈，可以继续循环使用，由此大大节约循环水的更换次数。经过上述方法处理后的“过喷”涂料漆渣不粘不臭，进一步的后续处理也很方便。

具体实施方式

按照本发明，只要含-NH-基团的有机含氮化合物与醛的摩尔比大于1：1即可实现本发明的目的，但优选情况下，所述含-NH-基团的有机含氮化合物与醛的摩尔比为1-15：1，更优选为3-10：1。

所述含-NH-基团的有机含氮化合物可以是能与醛发生亲核加成反应的各种含-NH-基团的有机含氮化合物，可用一般式X₁-NH-X₂表示，其中X₁选自H、NH₂、OH、NHAr、RCOOH、CN、NHCONH₂，X₂选自NHAr、RCOOH、CN、NHCONH₂，其中，Ar为芳基，优选为C₆-C₂₀芳基，R为芳基，优选为C₁-C₅的烷基。所述衍生物例如可以是它们的铵盐形式。具体地说，所述含-NH-基团的有机含氮化合物的例子可以是氨基酸、羟氨、肼、氨基脲、酰胺和氰胺类物质。所述氨基酸例如可以是氨基乙酸、氨基丙酸。上述化合物可以单独使用或者几种结合使用。优选情况下，所述含-NH-基团的有机含氮化合物为氰胺、氨基酸、尿素中的一种或几种。所述氰胺优选为二氰胺和/或三聚氰胺。

根据本发明，所述醛可以是具有Y₁-CO-H一般式的各种含酰基化合物，其中Y₁可以是氢、各种烷基或芳基，优选为C₁-C₁₀烷基、芳基。具体地说，本发明所述醛可以是甲醛、乙醛、丙醛、丁醛、异丁醛、戊醛、己醛和芳基醛中如苯甲醛、苯乙醛中的一种或几种，更优选为甲醛、乙醛、丙醛和苯甲醛中的一种或几种。

所述含-NH-基团的有机含氮化合物与醛的接触反应优选在30-80℃下进行，更优选在40-70℃下进行。由于该反应是放热反应，在反应进行一段时间后，可以利用反应本身的热量使体系保持上述温度。

为了便于控制反应温度，本发明优选所述反应在溶剂中进行。对所述溶剂没有特别的限定，可以是不与反应原料和反应产物发生反应且能有效溶解反应产物的各种溶剂，从经济和环保角度考虑，本发明优选所述溶剂为水。溶剂的加入量优选为含-NH-基团的有机含氮化合物与醛加料总重量的1-20倍，更优选为5-15倍。本发明对所述反应时间没有特别限定，所述反应时间优选为1-15小时，更优选为3-10小时。为了使反应更顺利地进行，本发明优选在上述反应过程中加入pH值调节剂，将反应体系的pH调节至1-6，更优选2-5。所述pH值调节剂优选在反应开始0.5-8小时后加入。pH值调节为1-6之后，使反应在上述温度范围内继续进行0.5-7小时，优选2-5小时。所述pH调节剂可以是碳酸钠、氢氧化钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、氢氧化钾、碳酸铵、碳酸氢铵中的一种或几种。所述pH调节剂可以直接以固体形式或浓缩液形式加入，也可以以水溶液形式加入。为了更精确地控制体系pH值，优选以水溶液形式加入。对上述水溶液的浓度没有特别限定，对于碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸铵、碳酸氢铵为pH调节剂时，优选以饱和溶液形式加入。

按照上述方法制得的涂料消粘剂组合物为澄清透明的粘稠液体。本发明所述的涂料消粘剂组合物可以消除各种涂料的粘性，尤其是油性涂料的粘性，例如环氧树脂类、氨基树脂类、醇酸树脂类涂料的粘性。

本发明提供的涂料清理方法包括将涂料与涂料消粘剂组合物水溶液混合接触，其中，所述涂料消粘剂组合物为本发明提供的涂料消粘剂组合物。

本发明对所述涂料与涂料消粘剂组合物水溶液混合接触的时间没有特别的限定，具体视涂料消粘剂组合物的浓度、待处理的“过喷”涂料的性质如粘性不同而略有不同。一般地，涂料消粘剂组合物的浓度越大、涂料消粘剂组合物与“过喷”涂料的重量比越大、“过喷”涂料的粘性越小，在其它条件相同的情况下的消粘效果就越好。另外，循环水的pH值越接近6-9范围内，消粘效果相对也越好。由于本发明的涂料消粘剂组合物效果好、消粘速度快，在本发明的上述条件下，涂料消粘剂组合物水溶液一与涂料接触，涂料立刻变成没有任何粘性的涂料颗粒或沉在水底或浮于水面。当涂料与本发明提供的涂料消粘剂组合物混合接触0.5-20分钟即可使涂料的消粘率达到90％以上。因此，所述混合接触的时间优选不小于0.5分钟，更优选为0.5-30分钟，进一步优选为0.5-20分钟。由于涂料消粘剂组合物对涂料的消粘作用为不可逆反应，因此，消粘率达到100％后延长混合接触时间不会影响涂料的消粘率。

结合喷涂工艺实际，为了使“过喷”涂料彻底消粘，本发明所述的涂料与涂料消粘剂组合物水溶液的混合接触的方式优选为先将涂料消粘剂组合物加入到循环水***中，然后再开始喷涂，使“过喷”涂料一开始便与涂料消粘剂组合物接触，从而杜绝未消粘的涂料与循环水***接触，防止粘附到循环水***的器壁上。所述涂料消粘剂组合物可以一次加入到循环水***中，也可以随喷涂进程而分批加入到循环水***中。不管涂料消粘剂组合物以上述哪种方式加料，优选均通过水泵的循环水使涂料消粘剂组合物均匀分布在循环水中。优选所述涂料消粘剂组合物的加入量为使该组合物水溶液的浓度为不低于0.1克/升，如0.2-5克/升，更优选为1-5克/升。对于喷涂量很大的连续作业，为了保证整个喷涂过程中的“过喷”涂料均能与本发明提供的涂料消粘剂组合物接触而得以消粘，还可以在喷涂过程中不断补充涂料消粘剂组合物的量。补充的量优选所述涂料消粘剂组合物的加料总量为涂料重量的5-30重量％，更优选为10-20重量％。为便于描述，本发明具体实施例中仅以一次性将涂料消粘剂组合物加入循环水中为例进行说明。根据本发明的上述描述，本领域技术人员无需经过创造性劳动即可知道在喷涂量过大时的连续作业中，涂料消粘剂组合物的加入方式。

优选情况下，所述涂料消粘剂组合物与涂料的混合接触在搅拌条件下进行，根据实际喷涂工艺，上述搅拌条件通过循环水***本身的运转即可实现，这样无需额外的能量进行搅拌。因此，本发明所述水为运转的循环水泵的水。所述接触在环境温度下进行即可，优选在10-40℃下进行。

为了使消粘后的漆渣容易打捞清理，优选本发明所述方法还包括将凝聚剂与上述反应体系接触，使消粘后的漆渣凝聚成块状或团状，以便打捞清理。所述凝聚剂在上述消粘剂组合物水溶液与涂料接触反应一段时间之后再加入。优选在消粘剂组合物水溶液与涂料接触反应0.5-60分钟后，也即待涂料消粘率达到90％以上之后再加入凝聚剂。更优选在喷涂完毕之后，再加入凝聚剂。对于含有室内水槽和室外水槽的循环水***，更优选情况下，所述消粘剂组合物加入到室内水槽中，所述凝聚剂加入到室外水槽中。所述凝聚剂的加入量优选为每千克水体系加入0.2-5克，更优选为1-3克所述凝聚剂。另外，同时还优选所述凝聚剂的加料量为涂料重量的5-30重量％，更优选为10-20重量％。所述凝聚剂可以直接以固体形式直接加入，也可以以水溶液形式加入。

本发明人发现，常规的表面活性剂与本发明所述涂料消粘剂组合物配合作用即可实现上述凝聚目的。因此，本发明所述凝聚剂含有表面活性剂，所述表面活性剂可以为阳离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂或非离子型表面活性剂，具体地可以是聚丙烯酰胺、十二烷基苯磺酸钠、OP系列乳化剂、NP系列乳化剂、异辛基硫酸盐、磺基琥珀酸二环己酯钠、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基氯化铵、脂肪酸聚环氧乙烷酯、硬脂酰乳酸钠中的一种或几种。更优选为聚丙烯酰胺、十二烷基苯磺酸钠、异辛基硫酸盐中的一种或几种。

优选情况下，本发明所述凝聚剂还可以含有其它各种添加剂，例如杀菌剂、消泡剂等。所述杀菌剂和/或消泡剂为常规杀菌剂、消泡剂即可，其用量为常规用量即可。优选情况下，所述添加剂的含量不超过凝聚剂总量的50重量％。更优选情况下，以凝聚剂的总量为基准，所述其它各种添加剂的含量为5-40重量％。

本发明提供的上述凝聚剂适合于目前市场上的各种涂料，尤其适用于清理油性涂料如环氧树脂类、氨基树脂类、醇酸树脂类涂料等形成的漆渣。其用法简单，只需将凝聚剂加入到循环水***中即可。对于含有室内水槽和室外水槽的循环水***，优选将凝聚剂加入到室外水槽中。在本发明的上述条件下，所述凝聚剂能使涂料漆渣形成2-50厘米的团块，因此采用常规方法打捞，即可清除掉消粘后的漆渣，使循环水泵的水可以继续使用，大大缩短循环水泵的换水频率。

下面的实施例将对本发明作进一步的描述。

实施例1

本实施例用于说明本发明提供的涂料消粘剂组合物的制备方法以及使用该消粘剂组合物的涂料清除方法。

在带有冷凝管的圆底烧瓶中以摩尔比为7：1的比例加入三聚氰胺和丙醛，同时加入三聚氰胺和丙醛总重量12倍的去离子水，搅拌并控制反应温度为40℃，反应4小时后，反应体系变成澄清透明的粘稠液体，用氢氧化钠调节体系pH值为4.0，然后使反应在50℃下继续进行5个小时，所得澄清透明的粘稠液体即为涂料消粘剂组合物。

将上述涂料消粘剂组合物40公斤加入到装有40吨循环水的喷漆室循环水槽中，开启循环水流动10分钟后，让消粘剂组合物与循环水充分混合均匀。然后开始喷涂环氧树脂涂料，“过喷”涂料在循环水的搅动下与消粘剂混合，涂料与上述涂料消粘剂组合物接触5分钟后再将40公斤聚丙烯酰胺作为凝聚剂加入到循环水外水槽中，0.5分钟后，涂料颗粒全部凝聚成2-50厘米的块状。块状物以及循环水泵中的水均无异味，并且循环水很清澈、水槽壁和管道壁上未观察到涂料粘附现象。

实施例2

在带有冷凝管的圆底烧瓶中以摩尔比为3：1的比例加入氨基乙酸和甲醛，同时加入氨基乙酸和甲醛总重量2倍的去离子水，搅拌并控制反应温度为70℃，反应7小时后，反应体系变成澄清透明的粘稠液体，用碳酸氢钠调节体系pH值为2.0，然后使反应在75℃下继续进行2个小时，所得澄清透明的粘稠液体即为涂料消粘剂组合物。

将上述组合物80公斤加入到装有40吨循环水的喷漆室循环水槽中，开启循环水流动15分钟后，让消粘剂与循环水充分混合均匀。然后开始喷涂氨基树脂涂料，“过喷”涂料在循环水的搅动下与消粘剂混合，喷涂完毕后未观察到涂料粘附到管道壁上或水槽壁上的现象，然后再将80公斤50重量％异辛基硫酸钠水溶液作为凝聚剂加入到循环水外水槽中，0.5分钟后，涂料颗粒全部凝聚成2-50厘米的块状。块状物以及循环水泵中的水均无异味，并且循环水很清澈。

实施例3

在带有冷凝管的圆底烧瓶中以摩尔比为10：1的比例加入尿素和乙醛，同时加入尿素和乙醛总重量20倍的去离子水，搅拌并控制反应温度为40℃，反应5小时后，反应体系变成澄清透明的粘稠液体，用碳酸铵调节体系pH值为6.0，然后使反应在20℃下继续进行7个小时，所得澄清透明的粘稠液体即为涂料消粘剂组合物。

将上述组合物60公斤加入到装有40循环水的吨喷漆室循环水槽中，开启循环水流动10分钟后，让消粘剂与循环水充分混合均匀。然后开始喷涂醇酸树脂涂料，“过喷”涂料在循环水的搅动下与消粘剂组合物混合，涂料与上述涂料消粘剂组合物接触5分钟后再将60公斤十二烷基苯磺酸钠作为凝聚剂加入到循环水外水槽中，1分钟后，涂料颗粒凝聚成2-50厘米的块状。块状物以及循环水泵中的水均无异味，并且循环水很清澈、水槽壁和管道壁上未观察到涂料粘附现象。

实施例4

按照实施例1的方法制备涂料消粘剂组合物以及使用该消粘剂组合物消除涂料粘性，不同的是，含-NH-基团的有机含氮化合物为摩尔比为1：3的三聚氰胺和二聚氰胺的混合物。涂料小颗粒全部凝聚成2-5厘米块状的时间大约为3分钟。

实施例5

按照实施例4的方法制备涂料消粘剂组合物以及使用该消粘剂组合物消除涂料粘性，不同的是，醛为摩尔比为1：1的甲醛和丁醛的混合物。结果发现，涂料小颗粒全部凝聚成块状的时间为5分钟。

Claims

1.一种涂料消粘剂组合物，其特征在于，所述消粘剂组合物含有含-NH-基团的有机含氮化合物与醛反应的产物，含-NH-基团的有机含氮化合物与醛的摩尔比为3-15∶1，反应的温度为20-100℃，所述含-NH-基团的有机含氮化合物选自氨基酸、羟氨、肼、氨基脲、酰胺和氰胺中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述含-NH-基团的有机含氮化合物与醛的摩尔比为3-10∶1，所述反应温度为30-80℃，反应时间为1-15小时。

3.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述反应在溶剂存在下进行，溶剂的量为含-NH-基团的有机含氮化合物和醛总重量的1-20倍。

4.根据权利要求3所述的组合物，其中，所述溶剂为水。

5.根据权利要求2所述的组合物，其中，在反应开始后0.5-8小时后将反应体系的pH值调节为1-6。

6.根据权利要求5所述的组合物，其中，调节所述pH值的方法包括将碳酸钠、氢氧化钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、氢氧化钾、碳酸铵、碳酸氢铵中的一种或几种加入反应体系中。

7.根据权利要求5所述的组合物，其中，将反应体系的pH值调节为1-6后，在pH值为1-6条件下继续在20-100℃下反应0.5-7小时。

8.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述含-NH-基团的有机含氮化合物选自氨基酸、氰胺和尿素中的一种或几种；所述醛选自甲醛、乙醛、丙醛和苯甲醛中的一种或几种。

9.一种涂料消粘方法，该方法包括将涂料与涂料消粘剂组合物水溶液混合接触，其中，所述涂料消粘剂组合物为权利要求1-8中任意一项所述的涂料消粘剂组合物。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述涂料消粘剂组合物的加入量为使该组合物水溶液的初始浓度为1-5克/升。

11.根据权利要求9或10所述的方法，其中，所述涂料消粘剂组合物的加料量为涂料重量的5-30重量％。

12.根据权利要求9所述的方法，其中，所述涂料与涂料消粘剂组合物水溶液混合接触的温度为10-40℃，混合接触的时间为0.5-30分钟。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，该方法还包括在涂料与涂料消粘剂组合物水溶液混合接触0.5-30分钟后，再将涂料与涂料消粘剂组合物水溶液的反应体系与凝聚剂接触，所述凝聚剂含有表面活性剂。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述凝聚剂的加入量为涂料重量的5-30重量％。

15.根据权利要求13所述的方法，其中，所述表面活性剂为聚丙烯酰胺、十二烷基苯磺酸钠、OP乳化剂、NP乳化剂、异辛基硫酸钠、磺基琥珀酸二环己酯钠、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基氯化铵、脂肪酸聚环氧乙烷酯、硬脂酰乳酸钠中的一种或几种。