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印钞废水是一种含油墨废水，主要成分为颜填料、树脂油类、NaOH、表面活性剂( 太古油) 、蜡及有机溶剂等，其质量分数依次大致为1． 0%，1． 0%，1． 0%，0． 5%，0． 2% 和0． 2%［1］。印钞废水的特点是水量小，污染物浓度高，成分复杂，可生化性差。印钞废水呈强碱性，色度较高，有一定黏性［2］，显示出高乳化性和强亲水性［3］。一般采用的处理方法是将其浓缩后，用酸调至中性再利用絮凝剂絮凝，然后将滤渣焚烧或填埋［4］，这种方法是治标不治本，将对环境产生二次污染，且处理费用昂贵。目前我国的几家大型印钞厂现有的处理设施还不能使出水
达标排放，为此企业每年要交纳超标排污费数十万元［5］。
水溶性丙烯酸氨基烤漆具有色泽光亮，硬度高，柔韧性好，耐水，耐油，耐化学腐蚀，耐候，过热烘烤不泛黄等一系列优点［6］，且无毒不燃，安全环保，不污染环境，是一种资源节约型产品，发展前景广阔［7］。印钞废水中含有颜填料、树脂油类、表面活性剂等物质，均是基本的涂料成分，若能用其制备水性硅丙树脂氨基烤漆，既节约资源，又能解决废水对环境的污染问题。
1 实验部分
1． 1 实验原材料
印钞擦板废水，南昌印钞厂; HL － T19 水溶性硅丙树脂，深圳市汉龙科技开发有限公司; 氨基树脂( 固化剂) ，深圳市汉龙科技开发有限公司; 金红石型钛白粉，分析纯，天津市科密欧化学试剂开发中心; 5040 分散剂，I″1935 流平增稠剂，DA － 208 消泡剂，LXE 杀菌剂，杭州明炬进出口有限公司; 丙二醇，分析纯，南昌市青山试剂助剂厂。
1． 2 实验主要仪器
GSl2 － 2 型电子恒速搅拌器，上海医械专机厂( 有限公司) ; QM －1 2 P 型行星式球磨机，南京大学仪器厂;外径千分尺，上海驭琅量具有限公司; FA2104型电子分析天平，上海民桥精密科学仪器有限公司。
1． 3 实验基本配方
基本配方见表1。
表1 水性丙烯酸氨基烤漆的基本配方
1． 4 制作方法
烤漆制作方法是将印钞废水、颜料( TiO2 ) 混合均匀后，用行星式球磨机研磨1 h，然后在搅拌条件下加入水性硅丙树脂、氨基树脂及助溶剂，20 min 后加入蒸馏水补足至100%，充分搅拌，即得成品。
1． 5 防霉氨基烤漆国家标准
国家军用标准GJB 3023—97 中防霉氨基烤漆的涂膜性能要求如表2。
表2 涂膜性能标准
2 结果与讨论
2． 1 树脂配比的影响
本实验所用的HL － T19 树脂，属热固性聚合物，具有中等硬度、漆膜综合性能好的特点，用氨基树脂作固化剂，可配制成水溶性玻璃和金属喷涂或浸涂烘烤涂料。调节配方中硅丙树脂与氨基树脂的配比用量，所得漆膜的性能结果如表3 所示。
由表3 可以看出: 随着水溶性硅丙树脂的减少和氨基树脂用量的增加，漆膜的硬度增加，柔韧性变差，耐冲击性能增强。这是由于随着氨基树脂用量增加，使得氨基树脂在漆膜中的作用越来越显著的原因，若单独用氨基树脂，制得漆膜太硬，而且发脆，对底材附着力差。所以必须控制HL － T19 硅丙树脂与氨基树脂的配比，以获得漆膜的良好性能。由实验结果可知: 当两者配比为4∶1 时，漆膜的硬度、柔韧性、耐冲击性等性能都达到相对优良的状态。
2． 2 水性硅丙树脂用量的影响
水性硅丙树脂用量的影响结果见表4，其SEM图见图1。
表4 水性硅丙树脂的用量对涂膜性能的影响
图1 不同硅丙树脂用量涂膜SEM图
由实验结果可知: 在保持氨基树脂量不变的情况下，随着水性硅丙树脂量的增加，漆膜的硬度逐渐变大，光泽度越来越高，漆膜的耐冲击性能有所增强，而耐盐水性和耐汽油性略有降低。
2． 3 印钞废水的用量对涂膜性能的影响
在制作烤漆的配方中加入废水使其资源化，主要利用废水中含有的树脂、表面活性剂和NaOH 等，这些物质对涂料的性能会有一定的影响，特别是印钞废水中的树脂( 主要为C9 石油树脂) ，其软化点较高，加入到涂料中可以提高涂料的硬度等性能，影响结果见表5。
表5 印钞废水的用量对涂膜性能的影响
随着废水量的增加，漆膜的硬度、光泽度和耐酸性等性能有所降低，当废水量达到40% 时，耐冲击性开始变差，而附着力性能仍保持良好。废水中含有少量石油树脂，其软化点较高，能提高漆膜的硬度，但废水中同时还含有其他水溶性物质，会对涂膜硬度产生影响。当废水量低于10%时，废水添加量过少，石油树脂和水溶性物质对涂膜硬度的影响均不明显，硬度无明显变化; 随着废水量增加至30%时，硬度呈下降趋势，此时石油树脂含量过少，废水中的水溶性物质对涂膜的影响起主要作用，使涂膜硬度降低［8］。当废水量达到30%之后，石油树脂的作用与其他水溶性物质的作用相当，故漆膜硬度无明显变化。另外废水呈强碱性，故而废水的增加使得漆膜易与酸发生中和反应，使耐酸性变差。印钞废水是呈暗红色的高色度废水，废水的增加会使漆膜的光泽度降低。从充分回收利用废水考虑，废水配比宜为30%。
2． 4 钛白粉对漆膜性能的影响
二氧化钛用量对涂膜性能的影响结果见表6。
表6 二氧化钛的用量对涂膜性能的影响
随着钛白粉量的增加，漆膜的硬度有所增强，但光泽度明显降低，而其他性能则无明显变化。涂料中加入颜料，可以提供防锈、着色和遮盖的作用，能增强涂膜的力学性能。
2． 5 固化温度对涂膜性能的影响
热固性丙烯酸树脂必须加入可与之交联的带有活性官能团的树脂，在高温下才能固化成膜，漆膜的好坏与交联度的大小有直接关系，交联度受固化温度、固化时间的影响［9］。固化温度的不同，主要影响的是涂料漆膜的机械性能。不同固化温度下所得漆膜的性能如表7 所示。
表7 固化温度对涂膜性能的影响
由此可知: 提高固化温度，能明显提高涂料漆膜的硬度和耐冲击性，这可能是因为提高固化温度能提高漆膜的内应力所致。而漆膜的柔韧性，在温度低于150 ℃时，柔韧性随温度升高而增强，因为在此温度范围内，温度的提高能使漆膜得到很好的固化，其机械性能也随之提高。但当温度到达180 ℃，此时温度较高，使得固化后漆膜硬度太大，柔韧性变差。在室温下固化，漆膜中含有的水和少量有机溶剂挥发速度较慢，所得漆膜的表面较平整和光滑; 当固化温度大于100 ℃( 即水的沸点) 时，漆膜中水分和溶剂挥发速度会明显加快，这使得漆膜表面不再平整光滑，涂膜的光泽度降低。当温度大于100 ℃时，漆膜的光泽度随温度的升高而逐渐增强，但变化不大。这可能是因为高温使得漆膜得到更好的固化，涂膜能充分表现出其性能。综合考虑，当固化温度为150 ℃时，涂膜的各方面性能最佳。
2． 6 固化时间对涂膜性能的影响
固化时间对涂料漆膜的影响见表8。
表8 固化时间对涂膜性能的影响
由实验结果可知: 固化时间越长，漆膜的硬度增加，附着力增强，耐冲击性能也变强。当固化时间为30 min 时，漆膜的硬度、附着力、耐冲击性以及耐碱和耐沸水性都已经达到很好的状态; 当固化时间延长至45 min 时，漆膜的性能与固化时间为30 min 的漆膜性能基本没什么变化。当固化时间达到一定值后，若再进一步延长，不仅浪费能源，而且有可能使漆膜固化过度，从而导致性能下降［10］。最佳的固化时间应该确定为30 min。
2． 7 漆膜固化前后的SEM 图和实拍图对比
漆膜固化前后的SEM 图和实拍图对比分别见图2、图3。
2． 8 废水与纯水制备的涂膜对比
废水与纯水制备的涂膜对比见图4。
3 结论
1) 利用废水制氨基丙烯酸烤漆的最优配方和工艺条件为: 水溶性硅丙树脂与氨基树脂质量比4∶1，水溶性硅丙树脂、印钞废水、钛白粉质量分数依次为40%，30%，15%，固化温度为150 ℃，固化
时间为30 min，依此配方所得漆膜能满足国家标准，且性能良好。
2) 实验结果表明: 利用废水制作氨基烤漆从而实现印钞废水的资源化是可行的，废水的配比占30%，利用率高，一方面解决了废水污染问题，另一方面节约了水资源，同时废水中的有用成分得到充
分利用。
