[發明專利]基于固相剪切碾磨技術利用廢棄環氧樹脂制備高活性填料的方法

有效

• 申請號: 202011455078.4
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN112829123B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 楊雙橋;康培鈴;白時兵;王琪
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: B29B17/04
• 分類號: B29B17/04;C08J11/10;C08L63/00;B29K63/00
• 代理公司: 成都華復知識產權代理有限公司 51298
• 代理人: 麥邁

本發明提供一種基于固相剪切碾磨技術利用廢棄環氧樹脂制備高活性填料的方法，是將廢棄環氧樹脂材料或制品經過預處理及粉碎后，加入至磨盤型固相力化學反應器中進行碾磨粉碎，待碾磨完成后，收集得廢棄環氧樹脂超細粉體。該方法通過對磨盤型固相力化學反應器的工藝參數嚴格限定，利用力化學作用破壞環氧樹脂中的交聯鍵，能夠有效降低廢棄環氧樹脂的交聯密度，從而賦予廢棄環氧樹脂再交聯的特性，將其作為高活性填料，可通過再交聯大幅提高再生制品的力學性能。

技術領域

本發明屬于環氧樹脂回收利用技術領域，具體涉及一種基于固相剪切碾磨技術利用廢棄環氧樹脂制備高活性填料的方法，特別是針對利用中國授權發明專利ZL95111258.9所公開的力化學反應器對上述廢棄環氧樹脂處理后作為高活性填料。

背景技術

環氧樹脂具有優異的機械和電氣性能，使用工藝靈活，粘接性、耐候性尺寸穩定性及耐腐蝕性突出，作為涂料、膠粘劑、塑封料和復合材料等在各領域得到了廣泛的應用，已成為使用量最大的熱固性樹脂之一，我國僅2017年的環氧樹脂產量就高達230萬噸，且每年都高速增長(張謙,王涵,畢治功.彈性體,2019,29(1):76-80)。在環氧樹脂相關產品如風電葉片、電子產品等加工生產過程中會產生大量的廢料、邊角料，再加上產品的報廢，其廢棄量也增長迅速(Hall WJ,Williams PT.Resources,Conservation and Recycling,2007,51(3):691-709)。

由于環氧樹脂具有三維交聯網狀結構，不溶不熔，回收處理極為困難，當前主要填埋和焚燒處理，嚴重污染環境，極大浪費資源(Jeffrey Morris.Journal of HazardousMaterials,1996,47(1))。

目前報道的回收方法包括化學回收法和物理機械回收法，其中化學回收使用大量的溶劑，面臨工藝復雜，回收成本高，溶劑二次污染等問題(Wenzhe Song,Ahmed Magid,Diyang Li,Koon-Yang Lee.Journal of Environmental Management,2020,269)。物理機械回收具有操作工藝簡便，成本低廉，回收過程不產生有毒有害物質等優點，已成為研究熱點(S.J.Pickering.Composites Part A,2005,37(8))。但傳統的物理機械回收方法難以實現熱固性樹脂的解交聯，所得粉體表面活性低，再生制品力學性能差，難以實際應用。

四川大學所擁有自主知識產權的固相碾磨設備“力化學反應器”(ZL95111258.9)，在過往文獻記載中，曾用作廢棄交聯聚乙烯的回收再利用技術，通過固相力化學反應器強大的剪切應力作用斷開廢棄交聯聚乙烯的交聯鍵，經過碾磨處理后的廢棄交聯聚乙烯重新被賦予了熱塑加工性。(“一種廢棄交聯聚乙烯回收材料及其回收方法”，CN201410526660.3)

但是，廢棄環氧樹脂因其為熱固性樹脂，當前報道的解交聯方法大多為化學溶劑法和高溫裂解法，通過物理方法實現其解交聯的文獻鮮有報道。本發明的發明人在嘗試利用固相力化學反應器對廢棄環氧樹脂碾磨處理時發現，按照固相力化學反應器對其他聚合物進行解交聯的工藝參數進行碾磨處理時，由于熱固性樹脂的交聯度高且交聯鍵非常牢固，得到的回收粉體粒徑大，交聯密度高，難以得到解交聯的廢棄環氧樹脂超細粉體。若具有一種廢棄環氧樹脂的高值高效回收利用技術，將極大地促進廢棄環氧樹脂的回收再利用。

發明內容

本發明的目的是解決上述背景技術中的問題，提供一種基于固相剪切碾磨技術利用廢棄環氧樹脂制備高活性填料的方法，該方法通過對磨盤型固相力化學反應器的工藝參數嚴格限定，利用力化學作用破壞環氧樹脂中的交聯鍵，能夠有效降低廢棄環氧樹脂的交聯密度，從而賦予廢棄環氧樹脂再交聯的特性，將其作為高活性填料，可通過再交聯大幅提高再生制品的力學性能。

為實現上述目的，本發明是采用由以下技術措施構成的技術方案來實現的。

一種基于固相剪切碾磨技術利用廢棄環氧樹脂制備高活性填料的方法，包括以下步驟：