用印钞废水制备乳胶漆及水性氨基烤漆的研究

论文摘要

本论文主要是回收利用印钞擦版废水为原料制备两种水性涂料,一种为建筑用乳胶漆,一种为工业用丙烯酸氨基烤漆。首先,以印钞擦版废水为原料,将硅溶胶拼入苯丙乳液中作为主要成膜物,通过单因素实验讨论研究了水性内墙乳胶漆的较佳配方。其配方（均为质量分数）如下：苯丙乳液18%,硅溶胶12%,印钞废水30%,钛白粉14%,填料24%,SD-505成膜助剂0.5%,SD-202消泡剂0.3%,5040分散剂0.2%,SD-200水性润湿剂0.1%,防冻剂0.5%,TT-935流平增稠剂0.3%,LXE杀菌剂0.1%。其次,按照实验所得较优配方,将以印钞擦版废水及去离子水为原料制备的水性内墙乳胶漆与同类市售产品进行了对比。结果表明,自制的产品在外观、附着力、耐碱性等方面与市售同类产品相当,且硬度更好。由于本配方中废水本身为碱性,可适量调节涂料的pH值,而不需要特别的加易挥发性的pH调节剂,因而VOC的含量大大降低,保护了环境,符合国家环保的政策。第三,本文再以印钞擦版废水为原料,通过单因素实验,并采用红外光谱和DSC法初步研究讨论了水性丙烯酸氨基烤漆的较佳配方及固化条件。较优配方（均为质量分数）为：T19水性硅丙树脂30%,氨基树脂4.5%,印钞废水30%,钛白粉21%,助溶剂6%,消泡剂0.3%,5040分散剂0.4%,流平剂0.2%及适量的水；涂膜较佳的固化条件为150℃,30min。另外,根据已制备的水性丙烯酸氨基烤漆,本实验也初步讨论了黑色水性丙烯酸氨基烤漆的配方。第四,讨论了金属底材处理工艺对涂膜性能的影响。结果表明,用碱洗和酸液洗能完全除尽底材表面的污物,增强底材的附着力；用酸洗和砂纸打磨能增加金属表面的粗糙度,提高附着力。所以,为了进一步增强涂层附着力,最终确定先将金属底材用砂纸打磨,再放入酸液中浸泡的方法。最后,初步估算了烤漆的成本,并对比分析了三种不同方法处理印钞废水的经济性。结果表明,直接回用印钞废水制备涂料的方法,回避了处理印钞废水的难题,省去了治理费用与超标排污费,避免了焚烧废油墨渣的二次污染,且将其资源化利用,降低了涂料的生产成本,具有最佳的经济效益和社会效益。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 引言
• 1.1 前言
• 1.2 水污染现状及废水回用概况
• 1.2.1 我国水资源污染现状
• 1.2.2 国内外水资源回用现状
• 1.3 印钞废水概述
• 1.3.1 印钞擦版废水的产生及特点
• 1.3.2 现有印钞废水的处理方法
• 1.3.3 南昌印钞厂现有废水处理工艺及存在的问题
• 1.3.4 印钞废水的回收再生处理研究进展
• 1.4 水性涂料概述
• 1.4.1 水性涂料的分类
• 1.4.2 水性涂料的研究进展
• 1.4.3 建筑乳胶漆
• 1.4.4 水性丙烯酸氨基烤漆
• 1.5 本论文研究的目的、意义、主要内容及创新点
• 1.5.1 本论文研究的目的及意义
• 1.5.2 本论文研究的主要内容
• 1.5.3 本论文研究的创新点
• 第2章 印钞废水制备乳胶漆
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 原料
• 2.1.2 主要设备及仪器
• 2.2 内墙乳胶漆的制备方法及工艺流程
• 2.3 涂料的性能测试及表征方法
• 2.3.1 涂料原始状态检测
• 2.3.2 涂料的施工性能检测
• 2.3.3 涂层测试
• 2.3.4 力学性能的测定
• 2.3.5 国家标准中规定的内墙涂料性能要求
• 2.3.6 表征方法
• 2.4 分析与讨论
• 2.4.1 乳胶漆内墙涂料的基本配方
• 2.4.2 成膜物对涂料性能的影响
• 2.4.3 印钞废水对涂料性能的影响
• 2.4.4 颜填料对涂料性能的影响
• 2.4.5 成膜助剂对涂料性能的影响
• 2.4.6 其它助剂的选择
• 2.4.7 与市售同类产品的对比
• 2.5 乳胶漆的环保性
• 2.6 乳胶漆可观的经济性
• 2.7 小结
• 第3章 印钞废水制备水性丙烯酸氨基烤漆
• 3.1 实验部分
• 3.1.1 原料
• 3.1.2 主要设备及仪器
• 3.2 水性丙烯酸氨基烤漆涂层的制备方法及施工工艺
• 3.2.1 水性丙烯酸氨基涂料的制备
• 3.2.2 金属底材的预处理
• 3.2.3 涂层
• 3.2.4 交联固化
• 3.3 烤漆的性能测试及表征方法
• 3.3.1 力学性能的测定
• 3.3.2 耐液体介质的测定
• 3.3.3 其它性能的测定及表征方法
• 3.4 分析与讨论
• 3.4.1 水性丙烯酸氨基烤漆的基本配方
• 3.4.2 水性丙烯酸氨基烤漆配方的确定
• 3.4.3 固化条件的确定
• 3.4.4 固化反应的研究
• 3.4.5 废水与纯水制备涂膜的比较
• 3.5 黑色水性丙烯酸氨基烤漆
• 3.6 金属底材的处理方法对涂膜性能的影响
• 3.6.1 不同脱脂方法对涂膜附着力的影响
• 3.6.2 金属表面粗糙度对涂膜附着力的影响
• 3.7 本章小结
• 第4章 回用印钞废水的经济性分析
• 4.1 水性丙烯酸氨基烤漆的成本分析
• 4.2 回用印钞废水的经济性分析
• 第5章 结论与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果