[發明專利]一種連續纖維增強熱塑性復合材料廢料回收利用方法

在審

• 申請號: 201210426060.0
• 申請日: 2012-10-31
• 公開（公告）號: CN103786352A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 劉旭
• 申請（專利權）人: 遼寧遼杰科技有限公司
• 主分類號: B29C70/34
• 分類號: B29C70/34;B29B17/00
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 吳林松

技術領域

本發明屬于復合材料領域，涉及一種連續纖維增強熱塑性復合材料廢料回收利用方法。

背景技術

隨著復合材料的發展，復合材料憑借其比強度，比剛度高，密度輕的特性得到廣泛的應用，當前復合材料發展的趨勢之一是用熱塑性復合材料代替傳統的熱固性環氧復合材料。原因之一是熱塑性復合材料可以通過簡單加熱、熔化及冷卻成型，可以像金屬一樣進行焊接，為此熱塑性復合材料的發展對今后的市場產生很大的變化。傳統的塑料回收方法，將復合材料打碎，將長纖變為短纖后進行從新造粒，極大的破壞了纖維，重新造粒后的性能下降很多。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種具有簡單便捷的復合材料處理方法，與其他處理方法相比，可以最大程度上保持原料的特性，減少性能損傷，高效、快速。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

本發明先將連續纖維或者長纖維復合材料制品進行裁切，洗滌干燥處理，然后將其粉碎，然后將與連續纖維增強樹脂預浸料或纖維增強織物一起，通過加熱連續輥壓，形成新的卷材或者片材，可以制作層壓板或者其他制件。

一種連續纖維增強熱塑性復合材料廢料的回收利用方法，包括以下步驟：

（1）將連續纖維增強熱塑性復合材料廢料進行切割，洗滌，干燥，粉碎得到粉碎料；

（2）將纖維增強樹脂預浸料或纖維織物通過牽引和輥壓壓平；

（3）將步驟（1）中得到的粉碎料碾平，均勻鋪放于步驟（2）中輥壓后的預浸料或纖維織物上，然后在粉碎料表面再鋪放一層預浸料或纖維織物；

（4）將步驟（3）中得到的材料通過牽引、加熱、輥壓平整、冷卻然后進行卷取或切割。

所述連續纖維增強熱塑性復合材料廢料中的熱塑性樹脂為聚烯烴或聚酰胺類樹脂，其中聚烯烴為共聚聚丙烯或均聚聚丙烯；聚酰胺為聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺1010或聚酰胺1212；

所述連續纖維增強熱塑性復合材料廢料中的連續纖維為玻璃纖維、碳纖維、硼纖維或玄武巖纖維。

所述的步驟（1）中連續纖維增強熱塑性復合材料廢料切割處理后的規格小于200×200mm。

所述的步驟（1）中洗滌采用工業盥洗池或清洗設備進行洗滌，干燥采用工業干燥箱或者鼓風干燥箱設備進行干燥。

所述的洗滌使用的溶劑為堿類洗滌劑或酮類洗滌劑；其中所述堿類洗滌劑為火堿洗滌劑，配置成濃度為3-5wt%的水溶液；所述酮類洗滌劑為丙酮、己酮或環己酮洗滌劑。

所述的洗滌的溫度為60-90℃。

所述的步驟（1）中的干燥溫度為100-120℃，干燥時間為10-20min。

所述的步驟（1）中得到的粉碎料中的纖維長度為15-50mm。

所述的連續纖維增強樹脂預浸料由包含以下重量份的組分制成：

連續纖維????????????????45~50份；

熱塑性樹脂??????????????50~55份。

所述的纖維織物由包含以下重量份的組分制成：

纖維????????????????????40~55份；

熱塑性樹脂??????????????50~55份。

所述的連續纖維增強樹脂預浸料中連續纖維額單向均勻分布于熱塑性樹脂中。

所述的連續纖維選自無機連續纖維、有機連續纖維或金屬連續纖維。

所述的無機連續纖維為玻璃纖維、碳纖維、硼纖維或玄武巖纖維；其中所述的有機連續纖維為芳香族聚酰胺纖維或超高分子量聚乙烯纖維；所述的金屬連續纖維為不銹鋼纖維。

所述的纖維織物中纖維在熱塑性樹脂中呈無規狀態；所述的纖維選自選自玻璃纖維、碳纖維或玄武巖纖維。

所述的熱塑性樹脂選自聚烯烴或聚酰胺；優選的，所述的聚烯烴為均聚聚丙烯或共聚聚丙烯；所述聚酰胺選自聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺1010或聚酰胺1212。

所述的連續纖維增強樹脂預浸料或纖維織物中的熱塑性樹脂與連續纖維增強熱塑性復合材料廢料中的樹脂材料相同。

所述的步驟（3）中粉碎料碾平后面密度為1200-1800g/㎡。

所述步驟（4）中牽引的速率為0.8-2.4m/min，加熱的溫度為聚烯烴類樹脂溫度為160-180℃，聚酰胺類樹脂溫度為220-240℃。

所述的步驟（4）加熱的方式為電加熱、紅外加熱或電磁輻射；冷卻的方式為油冷、水冷或常溫冷卻。

與現有技術相比，本發明具有以下優點和有益效果：