[發(fā)明專利]一種帶有預處理方式的碳纖維增強樹脂基復合材料回收方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410143390.8
• 申請日: 2014-04-10
• 公開（公告）號: CN103897213B
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發(fā)明（設計）人: 黃海鴻;成煥波;李振文;殷晏珍;劉志峰
• 申請（專利權）人: 合肥工業(yè)大學
• 主分類號: C08J11/08
• 分類號: C08J11/08;C08J11/06;C08J11/16;C08J11/00;C08L63/00;C08L61/06;C08L67/02;C08K7/06
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司34101
• 代理人: 何梅生

1.一種帶有預處理方式的碳纖維增強樹脂基復合材料回收方法，其特征在于按如下步驟進行：

步驟1、對碳纖維增強樹脂基復合材料進行預處理

將碳纖維增強樹脂基復合材料通過砂輪切割或水射流切割處理成體積為35mm×35mm×2mm—60mm×60mm×3mm的小塊，將切割后的碳纖維增強樹脂基復合材料經(jīng)過濕熱處理、循環(huán)加速老化處理或水射流沖擊處理，獲得預處理碳纖維增強樹脂基復合材料，將所述預處理碳纖維增強樹脂基復合材料加入反應釜中；

所述砂輪切割所用砂輪的磨料粒度為36#或46#、切削速度為30m/s-40m/s；

所述水射流切割是射流壓力為350MPa的純水射流切割或射流壓力為150MPa-200MPa的SiC磨料水射流切割；

所述濕熱處理是以5d-7d為周期，將切割后的碳纖維增強樹脂基復合材料在溫度為70℃-90℃的蒸餾水或去離子水中浸泡2～4個周期；

所述循環(huán)加速老化處理的步驟為：

步驟a、將切割后的碳纖維增強樹脂基復合材料在溫度為70℃-90℃的蒸餾水中浸泡20h-30h；

步驟b、在溫度為-30℃～-20℃的低溫環(huán)境中處理50min-100min，然后再放入溫度為100℃-120℃的高溫環(huán)境中處理200min-400min；

重復步驟a和b 3～9次；

所述水射流沖擊處理是以射流壓力為250MPa-300MPa的純水射流進行沖擊處理；

步驟2、配制復合液

將催化劑加入到有機溶劑中并攪拌均勻，獲得復合液，所述復合液中催化劑的濃度為6×10-⁵～5×10-⁴mol/mL；將所述復合液加入到所述反應釜中，在反應釜中所述預處理碳纖維增強樹脂基復合材料的質量與復合液的體積的比例為0.05g/mL-0.1g/mL；

所述有機溶劑為正丙醇、異丙醇、甲醇、乙醇、正丁醇或異丁醇；

所述催化劑為NaOH、KOH或CsOH；

步驟3、進行超臨界反應

將反應釜內抽真空并加溫加壓至復合液中有機溶劑的超臨界反應條件，使復合液變?yōu)槌R界流體，維持超臨界反應條件30min-3h，使預處理碳纖維增強樹脂基復合材料被分解為氣體產(chǎn)物、液體產(chǎn)物和固體產(chǎn)物；

步驟4、分離回收產(chǎn)物

將反應釜中的氣體產(chǎn)物和液體產(chǎn)物通過恒壓降溫進行分離，并收集固體產(chǎn)物，以丙酮為清洗液超聲清洗固體產(chǎn)物20min-50min，將清洗后的固體產(chǎn)物在溫度為70℃-90℃的環(huán)境下干燥3d-7d，獲得高性能碳纖維，實現(xiàn)碳纖維增強樹脂基復合材料的回收。

2.根據(jù)權利要求1所述的帶有預處理方式的碳纖維增強樹脂基復合材料回收方法，其特征在于：所述碳纖維增強樹脂基復合材料中樹脂為熱固性樹脂或熱塑性樹脂。

3.根據(jù)權利要求2所述的帶有預處理方式的碳纖維增強樹脂基復合材料回收方法，其特征在于：所述熱固性樹脂為酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂或馬來樹脂，所述熱塑性樹脂為聚碳酸酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯或聚對苯二甲酸乙二酯。