一種涂料消粘劑組合物以及使用該組合物的涂料消粘方法

專利名稱：一種涂料消粘劑組合物以及使用該組合物的涂料消粘方法
技術領域：
本發明是關于一種涂料消粘劑組合物以及使用該組合物的涂料消粘方法。
背景技術：
在現有的涂裝工藝如汽車涂裝工業、機械電子產品的外殼涂裝工藝中用到的各種油性涂料，通常會有很大一部分不能涂覆到涂裝工件(如上述汽車涂裝工業、機械電子產品的外殼)上而成為“過噴”涂料。“過噴”量通常高達30-40重量％。這些涂料因含有大量的對人體健康不利的揮發性有機溶劑，因而需要及時清理。由于這些“過噴”涂料落在地上很難清理，因此經常使這種“過噴”涂料落入循環水中，將涂料中的有機溶劑帶走。這種循環系統通常包括室內水槽、室外水槽、管道和水泵，在水泵作用下，室內水槽和室外水槽的水通過管道進行循環流動，從而將涂料中的溶劑隨水流帶出室外，降低對作業人員的健康損害。而“過噴”涂料本身則由于粘性大而粘附在水槽壁上、管道壁上或者水泵上，經過長時間積累后，會形成體積較大的漆團或漆塊，從而降低循環系統的工作效率。目前用于清除這些由“過噴”涂料的方法基本為原始的機械刮涂方式，這種方式效率低，需要耗費大量的時間和人力，而且由于涂料粘性大，不能徹底清理，清理效果差。
為了克服涂料“過噴”帶來的管道堵塞和難于清理的問題，很有必要開發一種能有效地消除“過噴”涂料粘性的涂料消粘劑組合物，以防止“過噴”涂料粘附管道上或器壁上。另一方面，還需要一種使消粘后的漆渣凝聚成塊狀或團狀物的物質，以便打撈清理。

發明內容
本發明的目的是為了解決現有技術“過噴”涂料清理工藝效率低、清理效果差的缺點，提供一種能快速有效消除“過噴”涂料粘性從而使涂料易于清理的涂料消粘劑組合物。
本發明的另一個目的是提供使用上述涂料消粘劑組合物的涂料消粘方法。
本發明提供了一種涂料消粘劑組合物，其中，所述消粘劑組合物含有含-NH-基團的有機含氮化合物與醛反應的產物，含-NH-基團的有機含氮化合物與醛的摩爾比不小于1，反應的溫度為20-100℃本發明還提供了一種涂料消粘方法，該方法包括將涂料與涂料消粘劑組合物水溶液接觸反應，其中，所述涂料消粘劑組合物為本發明提供的涂料消粘劑組合物。
本發明提供的涂料消粘劑組合物能夠有效地消除涂料的粘性，極大地方便了“過噴”涂料廢棄物的清理，而且該組合物有機揮發物(VOC)殘留低，對環境友好。另外，本發明提供的涂料消粘劑組合物的消粘作用非常強，涂料一與消粘劑組合物水溶液接觸，粘性立刻消除，因此消粘速度塊，消粘作用強。通過在噴涂前將本發明的消粘劑組合物預先加入到接收“過噴”涂料的循環水系統中，可以使“過噴”涂料消除粘性，從而使涂料不粘附到循環水系統的管道和器壁上。尤其通過將凝聚劑加入到含有消粘后的涂料的水系統中，可以使消粘后的涂料顆粒聚集成尺寸較大的顆粒或塊狀，從而易于打撈清理。打撈清理過“過噴”涂料的循環水仍然很清澈，可以繼續循環使用，由此大大節約循環水的更換次數。經過上述方法處理后的“過噴”涂料漆渣不粘不臭，進一步的后續處理也很方便。
具體實施例方式
按照本發明，只要含-NH-基團的有機含氮化合物與醛的摩爾比大于1∶1即可實現本發明的目的，但優選情況下，所述含-NH-基團的有機含氮化合物與醛的摩爾比為1-15∶1，更優選為3-10∶1。
所述含-NH-基團的有機含氮化合物可以是能與醛發生親核加成反應的各種含-NH-基團的有機含氮化合物，可用一般式X1-NH-X2表示，其中X1選自H、NH2、OH、NHAr、RCOOH、CN、NHCONH2，X2選自NHAr、RCOOH、CN、NHCONH2，其中，Ar為芳基，優選為C6-C20芳基，R為芳基，優選為C1-C5的烷基。所述衍生物例如可以是它們的銨鹽形式。具體地說，所述含-NH-基團的有機含氮化合物的例子可以是氨基酸、羥氨、肼、氨基脲、酰胺和氰胺類物質。所述氨基酸例如可以是氨基乙酸、氨基丙酸。上述化合物可以單獨使用或者幾種結合使用。優選情況下，所述含-NH-基團的有機含氮化合物為氰胺、氨基酸、尿素中的一種或幾種。所述氰胺優選為二氰胺和/或三聚氰胺。
根據本發明，所述醛可以是具有Y1-CO-H一般式的各種含酰基化合物，其中Y1可以是氫、各種烷基或芳基，優選為C1-C10烷基、芳基。具體地說，本發明所述醛可以是甲醛、乙醛、丙醛、丁醛、異丁醛、戊醛、己醛和芳基醛中如苯甲醛、苯乙醛中的一種或幾種，更優選為甲醛、乙醛、丙醛和苯甲醛中的一種或幾種。
所述含-NH-基團的有機含氮化合物與醛的接觸反應優選在30-80℃下進行，更優選在40-70℃下進行。由于該反應是放熱反應，在反應進行一段時間后，可以利用反應本身的熱量使體系保持上述溫度。
為了便于控制反應溫度，本發明優選所述反應在溶劑中進行。對所述溶劑沒有特別的限定，可以是不與反應原料和反應產物發生反應且能有效溶解反應產物的各種溶劑，從經濟和環保角度考慮，本發明優選所述溶劑為水。溶劑的加入量優選為含-NH-基團的有機含氮化合物與醛加料總重量的1-20倍，更優選為5-15倍。本發明對所述反應時間沒有特別限定，所述反應時間優選為1-15小時，更優選為3-10小時。為了使反應更順利地進行，本發明優選在上述反應過程中加入pH值調節劑，將反應體系的pH調節至1-6，更優選2-5。所述pH值調節劑優選在反應開始0.5-8小時后加入。pH值調節為1-6之后，使反應在上述溫度范圍內繼續進行0.5-7小時，優選2-5小時。所述pH調節劑可以是碳酸鈉、氫氧化鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀、碳酸氫鉀、氫氧化鉀、碳酸銨、碳酸氫銨中的一種或幾種。所述pH調節劑可以直接以固體形式或濃縮液形式加入，也可以以水溶液形式加入。為了更精確地控制體系pH值，優選以水溶液形式加入。對上述水溶液的濃度沒有特別限定，對于碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀、碳酸氫鉀、碳酸銨、碳酸氫銨為pH調節劑時，優選以飽和溶液形式加入。
按照上述方法制得的涂料消粘劑組合物為澄清透明的粘稠液體。本發明所述的涂料消粘劑組合物可以消除各種涂料的粘性，尤其是油性涂料的粘性，例如環氧樹脂類、氨基樹脂類、醇酸樹脂類涂料的粘性。
本發明提供的涂料清理方法包括將涂料與涂料消粘劑組合物水溶液混合接觸，其中，所述涂料消粘劑組合物為本發明提供的涂料消粘劑組合物。
本發明對所述涂料與涂料消粘劑組合物水溶液混合接觸的時間沒有特別的限定，具體視涂料消粘劑組合物的濃度、待處理的“過噴”涂料的性質如粘性不同而略有不同。一般地，涂料消粘劑組合物的濃度越大、涂料消粘劑組合物與“過噴”涂料的重量比越大、“過噴”涂料的粘性越小，在其它條件相同的情況下的消粘效果就越好。另外，循環水的pH值越接近6-9范圍內，消粘效果相對也越好。由于本發明的涂料消粘劑組合物效果好、消粘速度快，在本發明的上述條件下，涂料消粘劑組合物水溶液一與涂料接觸，涂料立刻變成沒有任何粘性的涂料顆粒或沉在水底或浮于水面。當涂料與本發明提供的涂料消粘劑組合物混合接觸0.5-20分鐘即可使涂料的消粘率達到90％以上。因此，所述混合接觸的時間優選不小于0.5分鐘，更優選為0.5-30分鐘，進一步優選為0.5-20分鐘。由于涂料消粘劑組合物對涂料的消粘作用為不可逆反應，因此，消粘率達到100％后延長混合接觸時間不會影響涂料的消粘率。
結合噴涂工藝實際，為了使“過噴”涂料徹底消粘，本發明所述的涂料與涂料消粘劑組合物水溶液的混合接觸的方式優選為先將涂料消粘劑組合物加入到循環水系統中，然后再開始噴涂，使“過噴”涂料一開始便與涂料消粘劑組合物接觸，從而杜絕未消粘的涂料與循環水系統接觸，防止粘附到循環水系統的器壁上。所述涂料消粘劑組合物可以一次加入到循環水系統中，也可以隨噴涂進程而分批加入到循環水系統中。不管涂料消粘劑組合物以上述哪種方式加料，優選均通過水泵的循環水使涂料消粘劑組合物均勻分布在循環水中。優選所述涂料消粘劑組合物的加入量為使該組合物水溶液的濃度為不低于0.1克/升，如0.2-5克/升，更優選為1-5克/升。對于噴涂量很大的連續作業，為了保證整個噴涂過程中的“過噴”涂料均能與本發明提供的涂料消粘劑組合物接觸而得以消粘，還可以在噴涂過程中不斷補充涂料消粘劑組合物的量。補充的量優選所述涂料消粘劑組合物的加料總量為涂料重量的5-30重量％，更優選為10-20重量％。為便于描述，本發明具體實施例中僅以一次性將涂料消粘劑組合物加入循環水中為例進行說明。根據本發明的上述描述，本領域技術人員無需經過創造性勞動即可知道在噴涂量過大時的連續作業中，涂料消粘劑組合物的加入方式。
優選情況下，所述涂料消粘劑組合物與涂料的混合接觸在攪拌條件下進行，根據實際噴涂工藝，上述攪拌條件通過循環水系統本身的運轉即可實現，這樣無需額外的能量進行攪拌。因此，本發明所述水為運轉的循環水泵的水。所述接觸在環境溫度下進行即可，優選在10-40℃下進行。
為了使消粘后的漆渣容易打撈清理，優選本發明所述方法還包括將凝聚劑與上述反應體系接觸，使消粘后的漆渣凝聚成塊狀或團狀，以便打撈清理。所述凝聚劑在上述消粘劑組合物水溶液與涂料接觸反應一段時間之后再加入。優選在消粘劑組合物水溶液與涂料接觸反應0.5-60分鐘后，也即待涂料消粘率達到90％以上之后再加入凝聚劑。更優選在噴涂完畢之后，再加入凝聚劑。對于含有室內水槽和室外水槽的循環水系統，更優選情況下，所述消粘劑組合物加入到室內水槽中，所述凝聚劑加入到室外水槽中。所述凝聚劑的加入量優選為每千克水體系加入0.2-5克，更優選為1-3克所述凝聚劑。另外，同時還優選所述凝聚劑的加料量為涂料重量的5-30重量％，更優選為10-20重量％。所述凝聚劑可以直接以固體形式直接加入，也可以以水溶液形式加入。
本發明人發現，常規的表面活性劑與本發明所述涂料消粘劑組合物配合作用即可實現上述凝聚目的。因此，本發明所述凝聚劑含有表面活性劑，所述表面活性劑可以為陽離子型表面活性劑、陰離子型表面活性劑或非離子型表面活性劑，具體地可以是聚丙烯酰胺、十二烷基苯磺酸鈉、OP系列乳化劑、NP系列乳化劑、異辛基硫酸鹽、磺基琥珀酸二環己酯鈉、十二烷基二甲基芐基氯化銨、十六烷基三甲基溴化銨、十八烷基三甲基氯化銨、脂肪酸聚環氧乙烷酯、硬脂酰乳酸鈉中的一種或幾種。更優選為聚丙烯酰胺、十二烷基苯磺酸鈉、異辛基硫酸鹽中的一種或幾種。
優選情況下，本發明所述凝聚劑還可以含有其它各種添加劑，例如殺菌劑、消泡劑等。所述殺菌劑和/或消泡劑為常規殺菌劑、消泡劑即可，其用量為常規用量即可。優選情況下，所述添加劑的含量不超過凝聚劑總量的50重量％。更優選情況下，以凝聚劑的總量為基準，所述其它各種添加劑的含量為5-40重量％。
本發明提供的上述凝聚劑適合于目前市場上的各種涂料，尤其適用于清理油性涂料如環氧樹脂類、氨基樹脂類、醇酸樹脂類涂料等形成的漆渣。其用法簡單，只需將凝聚劑加入到循環水系統中即可。對于含有室內水槽和室外水槽的循環水系統，優選將凝聚劑加入到室外水槽中。在本發明的上述條件下，所述凝聚劑能使涂料漆渣形成2-50厘米的團塊，因此采用常規方法打撈，即可清除掉消粘后的漆渣，使循環水泵的水可以繼續使用，大大縮短循環水泵的換水頻率。
下面的實施例將對本發明作進一步的描述。
實施例1本實施例用于說明本發明提供的涂料消粘劑組合物的制備方法以及使用該消粘劑組合物的涂料清除方法。
在帶有冷凝管的圓底燒瓶中以摩爾比為7∶1的比例加入三聚氰胺和丙醛，同時加入三聚氰胺和丙醛總重量12倍的去離子水，攪拌并控制反應溫度為40℃，反應4小時后，反應體系變成澄清透明的粘稠液體，用氫氧化鈉調節體系pH值為4.0，然后使反應在50℃下繼續進行5個小時，所得澄清透明的粘稠液體即為涂料消粘劑組合物。
將上述涂料消粘劑組合物40公斤加入到裝有40噸循環水的噴漆室循環水槽中，開啟循環水流動10分鐘后，讓消粘劑組合物與循環水充分混合均勻。然后開始噴涂環氧樹脂涂料，“過噴”涂料在循環水的攪動下與消粘劑混合，涂料與上述涂料消粘劑組合物接觸5分鐘后再將40公斤聚丙烯酰胺作為凝聚劑加入到循環水外水槽中，0.5分鐘后，涂料顆粒全部凝聚成2-50厘米的塊狀。塊狀物以及循環水泵中的水均無異味，并且循環水很清澈、水槽壁和管道壁上未觀察到涂料粘附現象。
實施例2
本實施例用于說明本發明提供的涂料消粘劑組合物的制備方法以及使用該消粘劑組合物的涂料清除方法。
在帶有冷凝管的圓底燒瓶中以摩爾比為3∶1的比例加入氨基乙酸和甲醛，同時加入氨基乙酸和甲醛總重量2倍的去離子水，攪拌并控制反應溫度為70℃，反應7小時后，反應體系變成澄清透明的粘稠液體，用碳酸氫鈉調節體系pH值為2.0，然后使反應在75℃下繼續進行2個小時，所得澄清透明的粘稠液體即為涂料消粘劑組合物。
將上述組合物80公斤加入到裝有40噸循環水的噴漆室循環水槽中，開啟循環水流動15分鐘后，讓消粘劑與循環水充分混合均勻。然后開始噴涂氨基樹脂涂料，“過噴”涂料在循環水的攪動下與消粘劑混合，噴涂完畢后未觀察到涂料粘附到管道壁上或水槽壁上的現象，然后再將80公斤50重量％異辛基硫酸鈉水溶液作為凝聚劑加入到循環水外水槽中，0.5分鐘后，涂料顆粒全部凝聚成2-50厘米的塊狀。塊狀物以及循環水泵中的水均無異味，并且循環水很清澈。
實施例3本實施例用于說明本發明提供的涂料消粘劑組合物的制備方法以及使用該消粘劑組合物的涂料清除方法。
在帶有冷凝管的圓底燒瓶中以摩爾比為10∶1的比例加入尿素和乙醛，同時加入尿素和乙醛總重量20倍的去離子水，攪拌并控制反應溫度為40℃，反應5小時后，反應體系變成澄清透明的粘稠液體，用碳酸銨調節體系pH值為6.0，然后使反應在20℃下繼續進行7個小時，所得澄清透明的粘稠液體即為涂料消粘劑組合物。
將上述組合物60公斤加入到裝有40循環水的噸噴漆室循環水槽中，開啟循環水流動10分鐘后，讓消粘劑與循環水充分混合均勻。然后開始噴涂醇酸樹脂涂料，“過噴”涂料在循環水的攪動下與消粘劑組合物混合，涂料與上述涂料消粘劑組合物接觸5分鐘后再將60公斤十二烷基苯磺酸鈉作為凝聚劑加入到循環水外水槽中，1分鐘后，涂料顆粒凝聚成2-50厘米的塊狀。塊狀物以及循環水泵中的水均無異味，并且循環水很清澈、水槽壁和管道壁上未觀察到涂料粘附現象。
實施例4按照實施例1的方法制備涂料消粘劑組合物以及使用該消粘劑組合物消除涂料粘性，不同的是，含-NH-基團的有機含氮化合物為摩爾比為1∶3的三聚氰胺和二聚氰胺的混合物。涂料小顆粒全部凝聚成2-5厘米塊狀的時間大約為3分鐘。
實施例5按照實施例4的方法制備涂料消粘劑組合物以及使用該消粘劑組合物消除涂料粘性，不同的是，醛為摩爾比為1∶1的甲醛和丁醛的混合物。結果發現，涂料小顆粒全部凝聚成塊狀的時間為5分鐘。
權利要求
1.一種涂料消粘劑組合物，其特征在于，所述消粘劑組合物含有含-NH-基團的有機含氮化合物與醛反應的產物，含-NH-基團的有機含氮化合物與醛的摩爾比不小于1，反應的溫度為20-100℃。
2.根據權利要求1所述的組合物，其中，所述含-NH-基團的有機含氮化合物與醛的摩爾比為1-15∶1，所述反應溫度為30-80℃，反應時間為1-15小時。
3.根據權利要求1所述的組合物，其中，所述反應在溶劑存在下進行，溶劑的量為含-NH-基團的有機含氮化合物和醛總重量的1-20倍。
4.根據權利要求3所述的組合物，其中，所述溶劑為水。
5.根據權利要求2所述的組合物，其中，在反應開始后0.5-8小時后將反應體系的pH值調節為1-6。
6.根據權利要求5所述的組合物，其中，調節所述pH值的方法包括將碳酸鈉、氫氧化鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀、碳酸氫鉀、氫氧化鉀、碳酸銨、碳酸氫銨中的一種或幾種加入反應體系中。
7.根據權利要求5所述的組合物，其中，將反應體系的pH值調節為1-6后，在pH值為1-6條件下繼續在20-100℃下反應0.5-7小時。
8.根據權利要求1所述的組合物，其中，所述含-NH-基團的有機含氮化合物選自氨基酸、氰胺和尿素中的一種或幾種；所述醛選自甲醛、乙醛、丙醛和苯甲醛中的一種或幾種。
9.一種涂料消粘方法，該方法包括將涂料與涂料消粘劑組合物水溶液混合接觸，其中，所述涂料消粘劑組合物為權利要求1-8中任意一項所述的涂料消粘劑組合物。
10.根據權利要求9所述的方法，其中，所述涂料消粘劑組合物的加入量為使該組合物水溶液的初始濃度為1-5克/升。
11.根據權利要求9或10所述的方法，其中，所述涂料消粘劑組合物的加料量為涂料重量的5-30重量％。
12.根據權利要求9所述的方法，其中，所述涂料與涂料消粘劑組合物水溶液混合接觸的溫度為10-40℃，混合接觸的時間為0.5-30分鐘。
13.根據權利要求12所述的方法，其中，該方法還包括在涂料與涂料消粘劑組合物水溶液混合接觸0.5-30分鐘后，再將涂料與涂料消粘劑組合物水溶液的反應體系與凝聚劑接觸，所述凝聚劑含有表面活性劑。
14.根據權利要求13所述的方法，其中，所述凝聚劑的加入量為涂料重量的5-30重量％。
15.根據權利要求13所述的方法，其中，所述表面活性劑為聚丙烯酰胺、十二烷基苯磺酸鈉、OP乳化劑、NP乳化劑、異辛基硫酸鈉、磺基琥珀酸二環己酯鈉、十二烷基二甲基芐基氯化銨、十六烷基三甲基溴化銨、十八烷基三甲基氯化銨、脂肪酸聚環氧乙烷酯、硬脂酰乳酸鈉中的一種或幾種。
全文摘要
一種涂料消粘劑組合物，其中，所述消粘劑組合物含有含－NH－基團的有機含氮化合物與醛反應的產物，含－NH－基團的有機含氮化合物與醛的摩爾比不小于1，反應的溫度為20－100℃。本發明提供的涂料消粘劑組合物能夠在0.5－30分鐘內使90％以上的涂料消除粘性，大大提高了涂料清理效率。
文檔編號B05D5/00GK101070443SQ20061007578
公開日2007年11月14日 申請日期2006年5月9日 優先權日2006年5月9日
發明者謝守德, 陳梁, 宮清 申請人:比亞迪股份有限公司