[發明專利]一種環氧樹脂基材料的回收方法

無效

• 申請號: 201210308282.2
• 申請日: 2012-08-28
• 公開（公告）號: CN103627026A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 楊曉林
• 申請（專利權）人: 楊曉林
• 主分類號: C08J11/14
• 分類號: C08J11/14;C08J11/24;C08L63/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種環氧樹脂基材料的回收方法，屬于化工材料回收利用領域。

背景技術

環氧樹脂(Epoxy?Resin)是指分子結構中含有兩個或兩個以上環氧基并在適當的化學試劑存在下能形成三維網狀固化物的化合物的總稱，是一類重要的熱固性樹脂。環氧樹脂因其具有力學性能高、附著力強、固化收縮率小、工藝性好、穩定性和電絕緣性優良，耐熱性好等優點，因此作為涂料、復合材料、膠黏劑和電絕緣材料等的樹脂基體，廣泛應用于水利、交通、電子、機械、汽車及航空航天等領域。

但是三維的網狀交聯結構使環氧樹脂基材料不能像熱塑性樹脂一樣再次熔融成型加工，回收利用造成困難。傳統的環氧樹脂基材料的處理方法是掩埋與焚燒，掩埋有占用大量土地及污染地下水的缺點，焚燒有產生有害氣體污染環境的缺點。溶劑分解法可以分離無機材料和樹脂，但存在污染環境和溶劑價格貴等缺點，高溫熱裂解工藝過程雖然簡單，但容易產生泄漏、著火等安全問題，同時處理過程中還會產生積碳，導致熱效率低，設備使用壽命低。因此，開發一種既經濟又環保的環氧樹脂基材料回收方法是迫切需要的。

發明內容

本發明的目的提供一種環氧樹脂基材料的回收方法。利用高溫蒸氣對環氧樹脂基材料進行熱裂解，分離提純得到聚合原料以及燃料油。所述回收方法包括：

將環氧樹脂基材料放置于反應器中，反應器的一端為高溫蒸氣的入口，另一端連接冷卻裝置。從反應器的入口端通入加熱到150～600℃的蒸氣，同時也保持反應器的溫度在150～600℃之間，可以對反應器加熱來進行。反應時間控制在1～15小時，以2～10小時最佳。環氧樹脂基材料在蒸氣和熱的共同作用下發生降解及裂解，形成分解混合物通過冷卻裝置被冷卻下來。收集經過冷卻的液體，分離提純，得到由酸、酸酐、醇及其低聚物或填料等產物和所用蒸氣冷凝后的液體的混合物。未分解的環氧樹脂基材料叮以參與下一批次的裂解過程。通入反應器的蒸氣可以是水蒸氣，也可以是小分子二元醇的蒸氣，也可以是它們的任意比例的混合蒸氣。其中小分子二元醇蒸氣，可以是乙二醇、二乙二醇、丙二醇，二丙二醇、丁二醇，己二醇等二元醇的一種或者幾種的混合蒸氣。

熱裂解反應可以在催化劑存在下進行，催化劑為堿性化合物催化劑，用量為環氧樹脂基廢棄物重量的0.05～5％。所使用的催化劑是氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、氫氧化鎂、氫氧化鋇、氧化鈉、氧化鈣、氧化鎂或氧化鋇中的一種或多種物質的混合物。催化劑的存在能加速環氧樹脂基材料的裂解。

本發明的優點在于裂解產物是由酸、酸酐、醇及基低聚物或填料等產物和所用蒸氣冷凝后的液體的混合物組成。經過分離提純后，得到的酸、酸酐、醇可以重新合成環氧樹脂基材料或者其他產品。分離得到的油相部分，可以直接作為燃料油使用，而不必要繼續分離，避免了進一步提純時發生的成本，可以明顯提高該項回收方法的經濟效益。經該回收方法處理后沒有新的廢棄物產生，符合循環經濟、低碳經濟的要求。

具體實施方式

如下的實施例將更詳細地描述本發明，但是本發明并不應僅僅限制在這些具體的實施例中。

實施例1

將50克環氧樹脂基材料裝入反應器中，通入加熱到160℃的水蒸氣，反應器溫度160℃，反應10小時。停止反應，反應器中殘存的固體干燥，稱量，重42.3克，分解率為15.4％。未分解的環氧樹脂基材料可以參與下一批次的裂解過程。形成的分解混合物通過冷卻裝置被冷卻下來，經過分離提純后得到酸、酸酐、醇與燃料油。

實施例2

將50克環氧樹脂基材料裝入反應器中，通入加熱到250℃的丙二醇蒸氣，反應器溫度250℃，反應8小時。停止反應，反應器中殘存的固體干燥，稱量，重7.2克，分解率為85.6％。未分解的環氧樹脂基材料可以參與下一批次的裂解過程。形成的分解混合物通過冷卻裝置被冷卻下來，經過分離提純后得到酸、酸酐、醇與燃料油。

實施例3

將50克環氧樹脂基材料裝入反應器中，通入加熱到450℃的丙二醇蒸氣，反應器溫度450℃，反應3小時。停止反應，反應器中殘存的固體干燥，稱量，重1.1克，分解率為97.8％。未分解的環氧樹脂基材料可以參與下一批次的裂解過程。形成的分解混合物通過冷卻裝置被冷卻下來，經過分離提純后得到酸、酸酐、醇與燃料油。

實施例4