[發(fā)明專利]一種兩步法全組份回收風(fēng)電葉片制造模具的方法

在審

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• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN110802101A
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王玉琪;侯相林;田梓賞;齊永琴;賈時宇
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所
• 主分類號: B09B3/00
• 分類號: B09B3/00;B09B5/00
• 代理公司: 太原申立德知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 14115
• 代理人: 程園園

本發(fā)明屬于廢舊高分子材料循環(huán)利用及資源化領(lǐng)域，具體涉及一種兩步法全組份回收風(fēng)電葉片制造模具的方法。第一步，將廢舊風(fēng)電葉片制造模具切割，加入化學(xué)惰性溶脹劑對廢舊風(fēng)電葉片制造模具中的環(huán)氧樹脂進(jìn)行溶脹，使得鋁層和玻璃纖維?環(huán)氧樹脂層的界面分離，同時鋁層和銅管的界面發(fā)生分離，可以直接回收銅管，同時回收鋁層。第二步，玻璃纖維?環(huán)氧樹脂層溶脹蓬松，加入催化劑?溶劑反應(yīng)，使得環(huán)氧樹脂降解可溶，實現(xiàn)玻璃纖維和環(huán)氧樹脂的分離，玻璃纖維可以直接回收，環(huán)氧樹脂降解產(chǎn)物通過分離提純回收。本發(fā)明實現(xiàn)了廢舊風(fēng)電葉片制造模具的全組份回收，包括銅管、鋁層、玻璃纖維和環(huán)氧樹脂低聚物。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于廢舊高分子材料循環(huán)利用及資源化領(lǐng)域，具體涉及一種兩步法全組份回收風(fēng)電葉片制造模具的方法。

背景技術(shù)

風(fēng)電葉片制造模具用于生產(chǎn)制備風(fēng)電葉片，主要結(jié)構(gòu)包括銅管(水循環(huán)加熱系統(tǒng))、鋁層(環(huán)氧樹脂作為粘結(jié)劑)和玻璃纖維-環(huán)氧樹脂復(fù)合材料層。其中，循環(huán)水或水蒸氣流經(jīng)銅管對鋁層進(jìn)行加熱，鋁層將熱量均勻地傳遞到玻璃纖維-環(huán)氧樹脂層，對風(fēng)電葉片玻璃纖維-環(huán)氧樹脂復(fù)合材料進(jìn)行加熱固化成型。伴隨著風(fēng)電葉片需求的擴(kuò)大，對風(fēng)電葉片的尺寸和性能的要求越來越高，大量的風(fēng)電葉片制造模具已不能滿足生產(chǎn)需要而廢棄。玻璃纖維-環(huán)氧樹脂層性能穩(wěn)定且鋁層相對活潑，廢舊風(fēng)電葉片制造模具全組份回收面臨著巨大的挑戰(zhàn)。目前，尚未見到風(fēng)電葉片制造模具回收利用相關(guān)技術(shù)報道。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題本發(fā)明提供了一種兩步法全組份回收風(fēng)電葉片制造模具的方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了下列技術(shù)方案：

一種兩步法全組份回收風(fēng)電葉片制造模具的方法：包括以下步驟：

步驟1，將廢舊風(fēng)電葉片制造模具切割，加入化學(xué)惰性溶脹劑對廢舊風(fēng)電葉片制造模具中的環(huán)氧樹脂進(jìn)行溶脹，使得鋁層和玻璃纖維-環(huán)氧樹脂層的界面分離，同時鋁層和銅管的界面發(fā)生分離，可以直接回收銅管，同時回收鋁層；

步驟2，玻璃纖維-環(huán)氧樹脂層溶脹蓬松，加入催化劑-溶劑反應(yīng)，使得環(huán)氧樹脂降解可溶，實現(xiàn)玻璃纖維和環(huán)氧樹脂的分離，玻璃纖維可以直接回收，環(huán)氧樹脂降解產(chǎn)物通過分離提純回收。該方法可以通過兩步法實現(xiàn)廢舊風(fēng)電葉片制造模具的全組分回收。第一步利用化學(xué)惰性的有機(jī)溶劑對環(huán)氧樹脂進(jìn)行溶脹，實現(xiàn)玻璃纖維-環(huán)氧樹脂、鋁層和銅管三相界面的分離，回收鋁層和銅管；第二步對第一步得到的玻璃纖維-環(huán)氧樹脂層進(jìn)行催化降解，可以回收玻璃纖維和環(huán)氧樹脂低聚物。回收方法簡單易行，且不產(chǎn)生二次污染。

進(jìn)一步地，所述將廢舊風(fēng)電葉片制造模具切割至1cm～1m。

再進(jìn)一步地，所述步驟1中的化學(xué)惰性溶脹劑是基于對環(huán)氧樹脂具有溶脹作用，同時對鋁單質(zhì)是化學(xué)惰性的有機(jī)溶劑，包括鹵代烷烴、鹵代烯烴或鹵代芳烴。該方案選取的有機(jī)溶劑對環(huán)氧樹脂具有較好的溶脹效果，且和單質(zhì)鋁不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

再進(jìn)一步地，所述的鹵代烷烴包括一氯甲烷、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、正丁基氯、異丁基氯、叔丁基氯、2-溴丙烷或新戊基碘；所述鹵代烯烴包括1-氯乙烯、1,2-二氯乙烯、3-溴-1-丙烯或2-乙基-4-氯-1-丁烯；所述鹵代芳烴包括氯苯、對氯甲苯、2,4-二氯甲苯、苯氯甲烷、對氯苯氯甲烷或2-苯基-4-氯丁烷。該方案為具體的有機(jī)惰性溶脹劑，對環(huán)氧樹脂具有較好的溶脹效果。

再進(jìn)一步地，所述步驟1中的廢舊風(fēng)電葉片制造模具與化學(xué)惰性溶脹劑的質(zhì)量比為1:1～100。在該技術(shù)方案所述范圍內(nèi)廢舊風(fēng)電葉片制造模具的溶脹效果較好。

再進(jìn)一步地，所述步驟1中溶脹的溫度是0℃～200℃，溶脹時間是10min～72h。當(dāng)溫度低于0℃時，溶脹劑對環(huán)氧樹脂的溶脹作用不明顯，而當(dāng)溫度高于200℃時，溶脹劑對環(huán)氧樹脂的溶脹作用沒有明顯的提高。當(dāng)溶脹時間小于10min時，溶脹作用基本不會發(fā)生，而高于72h時，溶脹效果也不會有明顯提升。