CN101891902B - 一种废旧环氧树脂的回收方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种废旧环氧树脂的回收方法，它包括将废旧环氧树脂粉碎，废旧环氧树脂颗粒的表面处理以及与新环氧树脂复合固化三个步骤。本发明通过粉碎废旧环氧树脂，并通过硅烷偶联剂、正硅酸乙酯和对甲苯磺酸(或盐酸)等对其进行特殊的表面处理，最后将表面处理后的废旧环氧树脂粉末颗粒与新的环氧树脂复合固化，制备得到的材料的力学性能较新环氧树脂有所提高，绝缘性能与新品环氧树脂制备的材料相比，没有明显变化。本发明工艺简单，反应条件温和，可以有效实现废旧环氧树脂的回收。

Description

一种废旧环氧树脂的回收方法
技术领域
本发明涉及废旧树脂的回收利用技术，特别是涉及一种废旧环氧树脂的回收方法。
背景技术
环氧树脂是一类重要的热固性树脂，具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性、黏结性以及机械强度，在化工、轻工、机械、电子、水利、交通、汽车、家电和宇航等领域具有广泛的应用。目前，世界环氧树脂的生产能力已超过150万吨。随着我国经济的发展，我国对环氧树脂需求量也越来越大。随着环氧树脂产品应用的大幅增加，随之产生的废旧环氧树脂废品也随着增加。但是环氧树脂是一种热固性树脂，因此导致了废旧环氧树脂的回收利用十分困难。目前，对废旧环氧树脂的处理方法主要是填埋法，长期持续填埋，势必加重环境负担，造成环境的污染；于此同时，大量废旧环氧树脂的抛弃也是一种很大的浪费。随着国家可持续发展政策的实施及环保意识的增强，热固性环氧树脂经粉碎，可作填料使用，有研究发现，将原始环氧树脂与回收环氧树脂粉末直接混合后，与原始环氧树脂相比，强度具有较大幅度的降低，即使采用表面活性剂、分散剂等，力学性能仍有不同程度的下降。因此，找到一种合理的方法回收利用废旧环氧树脂具有十分重要的实际意义。
发明内容
本发明的目的在于针对废旧环氧树脂回收困难，对环境污染比较严重，作为填料在新的环氧树脂中使用时，影响材料的力学性能等不足，提供一种废旧环氧树脂的回收方法。通过该方法可以回收利用废旧环氧树脂，在达到环保的同时，还能有效地降低成本，提高原始环氧树脂的强度。
为了达到上述目的，本发明的技术解决方案如下：
一种废旧环氧树脂的回收方法，包括以下步骤：
(1)将废旧环氧树脂通过粉碎机粉碎后，通过筛选机筛选直径达到2.5微米以下颗粒，大于2.5微米的颗粒可以重复粉碎；
(2)将该粉碎颗粒通过溶胶-凝胶法进行表面改性处理；
(3)将表面处理后的废旧环氧树脂粉碎颗粒，加入到新的环氧树脂中，搅拌均匀后，加入固化剂，通过固化过程成型。
进一步地，所述步骤(2)具体为：分别称取质量比为：正硅酸乙酯∶硅烷偶联剂∶无水乙醇∶对甲苯黄酸＝6∶4～9∶6～30∶0.18～0.48的正硅酸乙酯、硅烷偶联剂、无水乙醇和对甲苯黄酸，将对甲苯磺酸充分溶解到无水乙醇中后，加入到正硅酸乙酯和硅烷偶联剂的混合液中，边加边搅拌成透明状溶胶后，以颗粒和溶胶的质量比为1∶2的比例，将颗粒放入溶胶中，搅拌5～30分钟后，取出颗粒并沥干后，将其暴露在常温的空气中48小时以上，得到表面处理后的废旧环氧树脂粉碎颗粒。其中，所述对甲苯黄酸用盐酸替代。
进一步地，所述步骤(3)具体为：将表面处理后的废旧环氧树脂粉碎颗粒加入到新的环氧树脂中，表面处理后的废旧环氧树脂粉碎颗粒质量与新的环氧树脂的质量比为3～10∶90～97。搅拌均匀后，加入甲基四氢液态酸酐固化剂，通过固化过程成型，其中，新的环氧树脂与固化剂的质量比为1∶0.7。
本发明的有益效果是：
1、本发明利用表面处理工艺和复合工艺，将表面处理后的废旧环氧树脂颗粒和新品环氧树脂复合在一起。
2、由于经过了表面处理，废旧环氧树脂颗粒的表面缺陷得到了修复的同时，废旧环氧树脂与新品环氧树脂的界面结合得到了有效的改善，当废旧环氧树脂的质量含量为6％时，不但该材料的力学强度大于新品的环氧树脂，而且伸长度也得到了改善。
3、与新品环氧树脂比，废旧环氧树脂颗粒含量为10％的材料，其力学强度提高了20％以上。
4、处理液中不加水，处理液自身较稳定，可以重复使用，基本没有废液排放，既节省成本，也保护了环境。
附图说明
图1是本发明所得材料的应力-应变图。
具体实施方式
本发明是一种废旧环氧树脂的回收方法，它包括以下步骤：
一、将废旧环氧树脂通过粉碎机粉碎后，通过筛选机筛选直径达到2.5微米以下颗粒，大于2.5微米的颗粒可以重复粉碎。
二、将该粉碎颗粒通过溶胶-凝胶法进行表面改性处理，具体为分别称取质量比为：正硅酸乙酯(TEOS)∶硅烷偶联剂(KH560)∶无水乙醇∶对甲苯黄酸(或盐酸)＝6∶4～9∶6～30∶0.18～0.48的正硅酸乙酯(TEOS)、硅烷偶联剂(KH560)、无水乙醇和对甲苯黄酸(或盐酸)，将对甲苯磺酸(或盐酸)充分溶解到无水乙醇中后，加入到正硅酸乙酯和硅烷偶联剂的混合液中，边加边搅拌成透明状溶胶后，以颗粒和溶胶的质量比为1∶2的比例，将颗粒放入溶胶中，搅拌5～30分钟后，取出颗粒并沥干(滤液可以重复使用)后，将其暴露在常温的空气中48小时以上，得到表面处理后的废旧环氧树脂粉碎颗粒。
三、将表面处理后的废旧环氧树脂粉碎颗粒，加入到新的环氧树脂中，搅拌均匀后，加入固化剂，通过固化过程成型。
将表面处理后的废旧环氧树脂粉碎颗粒加入到新的环氧树脂中，表面处理后的废旧环氧树脂粉碎颗粒质量与新的环氧树脂的质量比为3～10∶90～97，搅拌均匀后，加入甲基四氢液态酸酐固化剂，通过固化过程成型，其中新的环氧树脂与固化剂的配比为1∶0.7(质量比)。
新的环氧树脂可以采用E-39-D型环氧树脂。
下面根据附图和实施例详细描述本发明，本发明的目的和效果将变得更加明显。
实施例1
选用废旧环氧绝缘子，利用粉碎机将其粉碎后，通过孔径为2.5微米的筛子，选取颗粒直径小于2.5微米的废旧环氧树脂颗粒(大于2.5微米的用粉碎机重新粉碎)，将其放入TEOS∶KH560的质量比为1∶1，TEOS∶无水乙醇的质量比为1∶1.5的溶液中，加入1.5％的盐酸，在常温下搅拌5分钟后，取出沥干，在大气条件下放置48小时以上后，将废旧颗粒的质量含量分别为0％、3％、6％和10％的废旧环氧树脂颗粒与新品环氧树脂颗粒混合后，加入固化剂固化成型。得到的材料经过力学性能测试后，其力学性能的结果如图1所示(图中标签百分含量为添加废旧环氧树脂粉碎颗粒的质量百分含量)。在含量为6％时，力学强度伸长度均大于废旧环氧树脂颗粒为0％(即新品环氧树脂)；当含量为10％时，其力学强度提高了20％以上。
实施例2
选用废旧环氧绝缘子，利用粉碎机将其粉碎后，通过孔径为2.5微米的筛子，选取颗粒直径小于2.5微米的废旧环氧树脂颗粒，将其放入TEOS∶KH560的质量比为4∶4～6，TEOS和无水乙醇的比例为1∶2～5的溶液中，加入1.5％的对甲苯磺酸，在常温下搅拌5分钟后，取出沥干，在大气条件下放置48小时以上后，将废旧颗粒的质量含量分别为0、6％的废旧环氧树脂颗粒与新品环氧树脂颗粒复合后固化成型。高阻仪对制备材料的体积电阻率进行测试，废旧环氧树脂含量为6％的材料与废旧环氧树脂含量为0％(新品)的体积电阻率基本接近，均在1015Ω·cm。
上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种废旧环氧树脂的回收方法，其特征在于，它包括以下步骤：
(1)将废旧环氧树脂通过粉碎机粉碎后，通过筛选机筛选直径达到2.5微米以下颗粒，大于2.5微米的颗粒任选地重复粉碎；
(2)将该粉碎颗粒通过溶胶-凝胶法进行表面改性处理；
(3)将表面处理后的废旧环氧树脂粉碎颗粒，加入到新的环氧树脂中，搅拌均匀后，加入固化剂，通过固化过程成型；
其中，所述步骤(2)具体为：分别称取质量比为：正硅酸乙酯∶硅烷偶联剂∶无水乙醇∶对甲苯磺酸＝6∶4～9∶6～30∶0.18～0.48的正硅酸乙酯、硅烷偶联剂、无水乙醇和对甲苯磺酸，将对甲苯磺酸充分溶解到无水乙醇中后，加入到正硅酸乙酯和硅烷偶联剂的混合液中，边加边搅拌成透明状溶胶后，以颗粒和溶胶的质量比为1∶2的比例，将颗粒放入溶胶中，搅拌5～30分钟后，取出颗粒并沥干后，将其暴露在常温的空气中48小时以上，得到表面处理后的废旧环氧树脂粉碎颗粒。
2.根据权利要求1所述废旧环氧树脂的回收方法，其特征在于，所述对甲苯磺酸用盐酸替代。
3.根据权利要求1所述废旧环氧树脂的回收方法，其特征在于，所述步骤(3)具体为：将表面处理后的废旧环氧树脂粉碎颗粒加入到新的环氧树脂中，表面处理后的废旧环氧树脂粉碎颗粒质量与新的环氧树脂的质量比为3～10∶90～97；搅拌均匀后，加入甲基四氢液态酸酐固化剂，通过固化过程成型，其中，新的环氧树脂与固化剂的质量比为1∶0.7。
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