CN109320918A - 可回收碳纤维增强环氧树脂复合材料、其制备方法及应用 - Google Patents

可回收碳纤维增强环氧树脂复合材料、其制备方法及应用 Download PDF

Info

Publication number
CN109320918A
CN109320918A CN201811319571.6A CN201811319571A CN109320918A CN 109320918 A CN109320918 A CN 109320918A CN 201811319571 A CN201811319571 A CN 201811319571A CN 109320918 A CN109320918 A CN 109320918A
Authority
CN
China
Prior art keywords
epoxy resin
carbon
composite material
fibre reinforced
carbon fiber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201811319571.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109320918B (zh
Inventor
马松琪
王胜
朱锦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ningbo Institute of Material Technology and Engineering of CAS
Original Assignee
Ningbo Institute of Material Technology and Engineering of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ningbo Institute of Material Technology and Engineering of CAS filed Critical Ningbo Institute of Material Technology and Engineering of CAS
Priority to CN201811319571.6A priority Critical patent/CN109320918B/zh
Publication of CN109320918A publication Critical patent/CN109320918A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109320918B publication Critical patent/CN109320918B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/04—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
    • C08J5/0405—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with inorganic fibres
    • C08J5/042—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with inorganic fibres with carbon fibres
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00—Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/20—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the epoxy compounds used
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/24—Impregnating materials with prepolymers which can be polymerised in situ, e.g. manufacture of prepregs
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2363/00—Characterised by the use of epoxy resins; Derivatives of epoxy resins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02—Fibres or whiskers
    • C08K7/04—Fibres or whiskers inorganic
    • C08K7/06—Elements

Abstract

本发明公开了一种可回收碳纤维增强环氧树脂复合材料、其制备方法及应用。所述复合材料由下述按质量份数计的组分制备而成：含醛基单官能度环氧树脂100份、固化剂5～120份、固化促进剂0～8份、环氧活性稀释剂0～40份、碳纤维5～300份、溶剂0～400份。在酸性条件下，使所述可回收碳纤维增强环氧树脂复合材料进行水解反应，从而实现碳纤维的回收。本发明所获复合材料具有优异的力学性能，玻璃化转变温度更高，并且可以在温和的条件下降解实现碳纤维的回收。

Description

可回收碳纤维增强环氧树脂复合材料、其制备方法及应用
技术领域
本发明涉及一种碳纤维增强复合材料的制备方法，特别涉及一种简单的制备可回收碳纤维增强环氧树脂复合材料的方法及其应用，属于高分子材料技术领域。
背景技术
碳纤维增强复合材料具有其质轻、高强度、高耐热性等特点，被广泛应用于航空航天、风力发电、汽车、土木工程、体育用品等领域。尽管碳纤维增强复合材料具有许多优点，但由于大量废物(包括未使用的预浸料、制造过程中的切口和寿命终止组件)，其广泛使用产生了显著的经济和环境挑战。因此，碳纤维复合材料的回收是非常有必要的。
碳纤维增强复合材料的回收难点主要是由于其基体热固性树脂(环氧树脂、酚醛树脂)的降解。由于热固性树脂的交联网状结构，其不能再加工，亦不能溶解于有机溶剂当中。自20世纪90年代初以来，技术研究人员已经探索了许多不同的回收技术，例如机械回收、热处理回收(热解、微波辅助热解、热床降解)和溶剂分解。但是这些传统回收方法会对碳纤维造成不可逆的破坏(回收的碳纤维不能用于回收前的相同高科技应用)，这将大大降低其商业价值。因此，将碳纤维从热固性树脂基质中以高效和无损的方式回收仍然是一个非常迫切的目标。
到目前为止，现有技术中还未见一种可简单高效回收可降解碳纤维复合材料的专利报道。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种可回收碳纤维增强环氧树脂复合材料。
本发明的另一目的在于提供一种从碳纤维增强环氧树脂复合材料中回收碳纤维的方法。
为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：
本发明实施例提供了一种可回收碳纤维增强环氧树脂复合材料，它由下述按质量份数计的组分制备而成：
进一步地，所述含醛基单官能度环氧树脂具有式I所示的结构：
其中，R包括CH3或H。
本发明实施例还提供了一种可回收碳纤维增强环氧树脂复合材料的制备方法，其包括：
将将含醛基单官能度环氧树脂、固化剂、固化促进剂、环氧活性稀释剂和溶剂均匀混合后进行预固化，得到混合溶液，其中，所述含醛基单官能度环氧树脂与所述固化剂能够反应形成席夫碱结构；
将碳纤维浸润于所述混合溶液中，之后移除所述溶剂，得到碳纤维预浸料；
对所述碳纤维预浸料进行热压处理和后固化处理，获得可回收碳纤维增强环氧树脂复合材料。
相应的，本发明实施例还提供了一种从碳纤维增强环氧树脂复合材料中回收碳纤维的方法，其包括：在酸性条件下，使前述的可回收碳纤维增强环氧树脂复合材料进行水解反应，从而实现碳纤维的回收。
与现有技术相比，本发明的优点至少包括：
1)本发明通过含醛基的单官能度环氧树脂和二胺之间的反应来制备环氧树脂基体材料，其制备方式不同于传统的利用二官能度环氧单体，较为简单；
2)本发明在环氧树脂基体材料中引入了席夫碱结构，利用可逆的席夫碱结构可以实现环氧树脂基体材料的降解，从而实现碳纤维的无损回收，同时，席夫碱结构刚性较强，并且可以和碳纤维共轭，制备的碳纤维复合材料体现出优异的力学性能，玻璃化转变温度更高，并且可以在温和的条件下降解实现碳纤维的回收；
3)本发明提供的碳纤维增强环氧树脂复合材料的制备工艺简单，操作简便，可控制好，易于实施，适于大规模工业化生产。
附图说明
图1是本发明实施例1制备的碳纤维增强环氧树脂复合材料的降解过程示意图。
图2-1至图2-4是本发明实施例1制备的碳纤维增强环氧树脂复合材料中碳纤维回收前后的电镜图。
具体实施方式
席夫碱结构是有机合成中非常常用的可逆反应，利用含醛基的单官能度环氧单体和二胺之间的反应就可以简单的得到环氧树脂，其中含醛基的单官能度环氧单体只需要通过香草醛或者对羟基苯甲醛和环氧氯丙烷之间的一步反应就可以得到，利用现有的化工设备就可以大规模生产，具有产率高，工艺简单的优点。在复合材料中引入席夫碱结构，席夫碱结构可以在温和的弱酸性条件水解，可以实现环氧树脂基体的降解，从而可以实现碳纤维的回收。并且席夫碱结构具有非常强的刚性，并且可以和碳纤维形成共轭，使复合材料体现出较高的强度。
鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本发明的技术方案，如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。
本发明实施例的一个方面提供了一种可回收碳纤维增强环氧树脂复合材料，它由下述按质量份数计的组分制备而成：
作为优选实施方案之一，所述含醛基单官能度环氧树脂具有式I所示的结构：
其中，R包括CH3或H。
作为优选实施方案之一，所述固化剂包括乙二胺、丁二胺、己二胺、4,4-二氨基二苯甲烷、对苯二胺和4,4-二氨基二环己基甲烷等中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。
作为优选实施方案之一，所述固化促进剂为季胺盐、有机碱、叔胺、路易斯酸等中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。
作为优选实施方案之一，所述环氧活性稀释剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯、三级羧酸缩水甘油酯、二缩水甘油基苯胺、三甲醇基丙烷三缩水甘油醚、丙三醇三缩水甘油醚二缩水甘油醚、聚乙醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、正丁基缩水甘油醚，烯丙基缩水甘油醚、5-乙基己基缩水甘油醚、苯乙烯氧化物、苯基缩水甘油醚、甲酚缩水甘油醚、对异丁基苯基缩水甘油醚等中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。
作为优选实施方案之一，所述的碳纤维为短纤维、碳纤维单向布、碳纤维双向布或碳纤维毡，但不限于此。
作为优选实施方案之一，所述溶剂包括甲醇、乙醇、三氯甲烷、甲苯、二氧六环和四氢呋喃等中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。
进一步地，所述可回收碳纤维增强环氧树脂复合材料包括环氧树脂基体材料，以及通过所述环氧树脂基体材料连接的碳纤维，所述环氧树脂基体材料具有席夫碱结构。
进一步地，所述可回收碳纤维增强环氧树脂复合材料的拉伸强度为800MPa～5000MPa，拉伸模量为16000MPa～43000MPa，玻璃化转变温度为50～300℃。
进一步地，所述环氧树脂基体材料包含醛基和氨基反应后的席夫碱结构，可以在酸性条件下水解，从而实现碳纤维的回收。
本发明在环氧树脂基体材料中引入了席夫碱结构，利用可逆的席夫碱结构可以实现基体树脂的降解，从而实现碳纤维的无损回收，同时，席夫碱结构刚性较强，并且可以和碳纤维共轭，制备的碳纤维复合材料体现出优异的力学性能。
本发明实施例的另一个方面提供了前述可回收碳纤维增强环氧树脂复合材料的制备方法，其包括：
将含醛基单官能度环氧树脂、固化剂、固化促进剂、环氧活性稀释剂和溶剂均匀混合后进行预固化，得到混合溶液，其中，所述含醛基单官能度环氧树脂与所述固化剂能够反应形成席夫碱结构；
将碳纤维浸润于所述混合溶液中，之后移除所述溶剂，得到碳纤维预浸料；
对所述碳纤维预浸料进行热压处理和后固化处理，获得可回收碳纤维增强环氧树脂复合材料。
作为优选实施方案之一，所述含醛基单官能度环氧树脂、固化剂、固化促进剂、环氧活性稀释剂、碳纤维与溶剂的质量比为100：(5～120)：(0～8)：(0～40)：(5～300)：(0～400)。
进一步地，所述制备可回收碳纤维增强环氧树脂复合材料的方法，由下述按质量份数计的组分制备而成：
进一步地，所述含醛基单官能度环氧树脂的制备方法包括：使包含香草醛或对羟基苯甲醛、环氧氯丙烷、四丁基溴化铵的均匀混合反应体系于50～100℃反应2～5h，之后加入碱性物质继续反应1～10h，获得含醛基单官能度环氧树脂。
更进一步地，所述香草醛或对羟基苯甲醛、环氧氯丙烷与四丁基溴化铵的质量比为10：(20～100)：(0.5～5)。
更进一步地，所述香草醛或对羟基苯甲醛与碱性物质的质量比为1：1～3。
更进一步地，所述碱性物质包括氢氧化钠水溶液，但不限于此。
作为一更为具体的实施案例，所述含醛基单官能度环氧树脂的制备方法包括：将10g香草醛或对羟基苯甲醛，20-100g环氧氯丙烷，0.5-5g四丁基溴化铵混合，在50～100℃反应2～5h。随后待反应溶液冷却后，滴加10-30g 50％的氢氧化钠水溶液继续反应1-10个小时。待反应结束后将反应液萃取旋蒸得到环氧树脂。
其中，作为本发明一更为具体的实施方案之一，所述制备方法具体包括以下两个步骤：
a)将含醛基单官能度环氧树脂、固化剂、固化促进剂、环氧活性稀释剂和溶剂均匀混合在一定温度下预固化一定时间，待预固化后将碳纤维浸润在混合溶液中，随后在鼓风烘箱中挥发溶剂得到碳纤维预浸料；
b)将碳纤维预浸料进行热压并且在真空烘箱中后固化得到碳纤维增强环氧树脂复合材料。
作为优选实施方案之一，所述浸润的时间为1～30min。
作为优选实施方案之一，所述的预固化温度为50～80℃，预固化时间为10～50min。
进一步地，所述制备方法包括：采用烘干的方式移除所述溶剂。鼓风烘箱中挥发溶剂的温度为30～60℃，时间为0.5～2h。
作为优选实施方案之一，所述的热压温度为100～180℃，热压时间为10～40min，热压压力为0.5～5MPa。
进一步地，所述后固化处理的温度为150～200℃，后固化时间为1～4h。
本发明实施例的另一个方面还提供了一种从碳纤维增强环氧树脂复合材料中回收碳纤维的方法，其包括：在酸性条件下，使前述的可回收碳纤维增强环氧树脂复合材料进行水解反应，从而实现碳纤维的回收。
以下结合若干实施例对本发明的技术方案作进一步的解释说明，但本发明的实施方式不限于此。
含醛基单官能度环氧树脂的合成
将10g香草醛、20g环氧氯丙烷、0.5g四丁基溴化铵混合，在80℃反应2h。随后待反应溶液冷却后，滴加5g 30％的氢氧化钠水溶液继续反应10个小时。待反应结束后将反应液萃取旋蒸得到含醛基单官能度环氧树脂1，其结构式为：
将10g对羟基苯甲醛、20g环氧氯丙烷、0.5g四丁基溴化铵混合，在80℃反应2h。随后待反应溶液冷却后，滴加5g 30％的氢氧化钠水溶液继续反应10个小时。待反应结束后将反应液萃取旋蒸得到含醛基单官能度环氧树脂2，其结构式为：
实施例1：
(1)将100g含醛基单官能度环氧树脂1、80g乙二胺、10g乙醇混合在50℃下预固化50分钟，将碳纤维单向布浸润在混合溶液中1min，随后在鼓风烘箱中30℃挥发溶剂2h得到碳纤维预浸料。
(2)将10g碳纤维预浸料在180℃、0.5MPa压力下热压10分钟，随后并且在180℃真空烘箱中后固化2h得到碳纤维增强环氧树脂复合材料。
经检测，该碳纤维增强环氧树脂复合材料的拉伸强度为3600MPa，拉伸模量为29GPa，玻璃化转变温度为180℃，并且其可以在0.1M的盐酸甲醇混合溶剂中降解，如图1所示。回收前后碳纤维的形貌通过扫面电镜来表征，如图2-1至图2-4所示，可以看到，碳纤维的形貌没有被破坏。
实施例2：
将100g含醛基单官能度环氧树脂1、90g丁二胺、2g三乙胺、3g正丁基缩水甘油醚、30g短纤维混合搅拌均匀后，在160℃下固化2小时，200℃下固化2小时，即得碳纤维复合材料。
经检测，该碳纤维增强环氧树脂复合材料的拉伸强度为800MPa，拉伸模量为16GPa，玻璃化转变温度为140℃，并且其可以在0.1M的盐酸甲醇混合溶剂中降解。
实施例3：
(1)将100g含醛基单官能度环氧树脂1、105g 4,4-二氨基二苯甲烷，4g三氟化硼，10g苯乙烯氧化物、300g二氧六环混合在50℃下预固化50分钟，将碳纤维双向布浸润在混合溶液中2min，随后在鼓风烘箱中50℃挥发溶剂1h得到碳纤维预浸料。
(2)将10g碳纤维预浸料在180℃、0.5MPa压力下热压10分钟，随后并且在180℃真空烘箱中后固化2h得到碳纤维增强环氧树脂复合材料。
经检测，该碳纤维增强环氧树脂复合材料的拉伸强度为4400MPa，拉伸模量为40GPa，玻璃化转变温度为205℃，并且其可以在0.1M的盐酸甲醇混合溶剂中降解。
实施例4：
(2)将100g含醛基单官能度环氧树脂2、120g 4,4-二氨基二环己基甲烷、6g四丁基溴化铵、30g二缩水甘油基苯胺、400g甲醇混合在80℃下预固化10分钟，将碳纤维毡浸润在混合溶液中30min，随后在鼓风烘箱中50℃挥发溶剂0.5h得到碳纤维预浸料。
(3)将20g碳纤维预浸料在100℃、5MPa压力下热压40分钟，随后并且在200℃真空烘箱中后固化1h得到碳纤维增强环氧树脂复合材料。
经检测，该碳纤维增强环氧树脂复合材料的拉伸强度为3000MPa，拉伸模量为31GPa，玻璃化转变温度为189℃，并且其可以在0.1M的盐酸甲醇混合溶剂中降解。
实施例5：
(2)将100g含醛基单官能度环氧树脂2、120g对苯二胺、8g十二烷基二甲基苯氧乙基溴化铵、40g甲基丙烯酸缩水甘油酯混合在80℃下预固化10分钟，将碳纤维单向布浸润在混合溶液中30min，随后在鼓风烘箱中60℃挥发溶剂0.5h得到碳纤维预浸料。
(3)将5g碳纤维预浸料在100℃、5MPa压力下热压40分钟，随后并且在200℃真空烘箱中后固化1h得到碳纤维增强环氧树脂复合材料。
经检测，该碳纤维增强环氧树脂复合材料的拉伸强度为3900MPa，拉伸模量为39GPa，玻璃化转变温度为173℃，并且其可以在0.1M的盐酸甲醇混合溶剂中降解。
实施例6：
(1)将100g含醛基单官能度环氧树脂2、5g对苯二胺、8g十六烷基三甲基溴化胺、40g对异丁基苯基缩水甘油醚、400g二氧六环混合在80℃下预固化10分钟，将碳纤维双向布浸润在混合溶液中30min，随后在鼓风烘箱中60℃挥发溶剂0.5h得到碳纤维预浸料。
(2)将300g碳纤维预浸料在100℃、5MPa压力下热压40分钟，随后并且在200℃真空烘箱中后固化1h得到碳纤维增强环氧树脂复合材料。
经检测，该碳纤维增强环氧树脂复合材料的拉伸强度为5000MPa，拉伸模量为43GPa，玻璃化转变温度为205℃，并且其可以在0.1M的盐酸甲醇混合溶剂中降解。
对比例1：
(1)将10g双酚A环氧树脂(陶氏DER331，环氧值0.53)、80g乙二胺、10g乙醇混合在50℃下预固化50分钟，将碳纤维双向布浸润在混合溶液中，随后在鼓风烘箱中30℃挥发溶剂2h得到碳纤维预浸料。
(2)将碳纤维预浸料在180℃、0.5MPa压力下热压10分钟，随后并且在150℃真空烘箱中后固化4h得到碳纤维增强环氧树脂复合材料。
经检测，该碳纤维增强环氧树脂复合材料的拉伸强度为3100MPa，拉伸模量为27GPa，玻璃化转变温度为178℃，并且其不能降解树脂基体。
将实施例1与对比例1比较可知，采用本发明的的制备碳纤维增强环氧树脂复合材料，其拉伸强度、模量、玻璃化转变温度均有提高，并且可以实现碳纤维的无损回收，而采用商用的双酚A环氧树脂不能在温和条件下回收碳纤维。
综上所述，藉由本发明的上述技术方案获得的碳纤维增强环氧树脂复合材料具有优异的力学性能，玻璃化转变温度更高，并且可以在温和的条件下降解实现碳纤维的回收。
此外，本案发明人还参照实施例1-实施例6的方式，以本说明书中列出的其它原料和条件等进行了试验，并同样制得了具有优异的力学性能、高玻璃化转变温度，并且可以在温和的条件下降解的可回收碳纤维增强环氧树脂复合材料。
应当指出，以上所述的仅是本发明的一些实施方式，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的创造构思的前提下，还可以做出其它变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种可回收碳纤维增强环氧树脂复合材料，其特征在于，它由下述按质量份数计的组分制备而成：
2.根据权利要求1所述的可回收碳纤维增强环氧树脂复合材料，其特征在于，所述含醛基单官能度环氧树脂具有式I所示的结构：
其中，R包括CH3或H。
3.根据权利要求1所述的可回收碳纤维增强环氧树脂复合材料，其特征在于：所述固化剂包括乙二胺、丁二胺、己二胺、4,4-二氨基二苯甲烷、对苯二胺和4,4-二氨基二环己基甲烷中的任意一种或两种以上的组合。
4.根据权利要求1所述的可回收碳纤维增强环氧树脂复合材料，其特征在于：所述固化促进剂包括季胺盐、有机碱、叔胺、路易斯酸中的任意一种或两种以上的组合。
5.根据权利要求1所述的可回收碳纤维增强环氧树脂复合材料，其特征在于：所述环氧活性稀释剂包括甲基丙烯酸缩水甘油酯、三级羧酸缩水甘油酯、二缩水甘油基苯胺、三甲醇基丙烷三缩水甘油醚、丙三醇三缩水甘油醚二缩水甘油醚、聚乙醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、正丁基缩水甘油醚，烯丙基缩水甘油醚、5-乙基己基缩水甘油醚、苯乙烯氧化物、苯基缩水甘油醚、甲酚缩水甘油醚、对异丁基苯基缩水甘油醚中的任意一种或两种以上的组合。
6.根据权利要求1所述的可回收碳纤维增强环氧树脂复合材料，其特征在于：所述碳纤维包括短纤维、碳纤维单向布、碳纤维双向布或碳纤维毡。
7.根据权利要求1所述的可回收碳纤维增强环氧树脂复合材料，其特征在于：所述溶剂包括甲醇、乙醇、三氯甲烷、甲苯、二氧六环和四氢呋喃中的任意一种或两种以上的组合。
8.根据权利要求1所述的可回收碳纤维增强环氧树脂复合材料，其特征在于：所述可回收碳纤维增强环氧树脂复合材料包括环氧树脂基体材料，以及通过所述环氧树脂基体材料连接的碳纤维，所述环氧树脂基体材料具有席夫碱结构。
9.权利要求1-8中任一项所述的可回收碳纤维增强环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于包括：
将含醛基单官能度环氧树脂、固化剂、固化促进剂、环氧活性稀释剂和溶剂均匀混合后进行预固化，得到预固化物，其中，所述含醛基单官能度环氧树脂与所述固化剂能够反应形成席夫碱结构；
将碳纤维浸润于所述预固化物中，之后移除所述溶剂，得到碳纤维预浸料；
对所述碳纤维预浸料进行热压处理和后固化处理，获得可回收碳纤维增强环氧树脂复合材料。
10.一种从碳纤维增强环氧树脂复合材料中回收碳纤维的方法，其特征在于包括：在酸性条件下，使可回收碳纤维增强环氧树脂复合材料进行水解反应，从而实现碳纤维的回收。
CN201811319571.6A 2018-11-07 2018-11-07 可回收碳纤维增强环氧树脂复合材料、其制备方法及应用 Active CN109320918B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811319571.6A CN109320918B (zh) 2018-11-07 2018-11-07 可回收碳纤维增强环氧树脂复合材料、其制备方法及应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811319571.6A CN109320918B (zh) 2018-11-07 2018-11-07 可回收碳纤维增强环氧树脂复合材料、其制备方法及应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109320918A true CN109320918A (zh) 2019-02-12
CN109320918B CN109320918B (zh) 2021-01-29

Family

ID=65260506

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811319571.6A Active CN109320918B (zh) 2018-11-07 2018-11-07 可回收碳纤维增强环氧树脂复合材料、其制备方法及应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109320918B (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110003443A (zh) * 2019-04-22 2019-07-12 东华大学 一种可回收型环氧树脂及其制备和回收方法
CN111909402A (zh) * 2020-09-03 2020-11-10 华南农业大学 一种碳纤维增强热固性树脂基复合材料的制备方法及其产品
CN113683815A (zh) * 2021-07-12 2021-11-23 浙江理工大学 一种无损闭环式回收复合材料中碳纤维的方法
CN114716952A (zh) * 2022-04-28 2022-07-08 华南理工大学 一种临时粘接用高效结构胶粘剂及其应用
CN114891315A (zh) * 2022-05-07 2022-08-12 重庆国际复合材料股份有限公司 一种环氧类玻璃高分子/短切玻璃纤维复合材料及其制备方法
CN115386066A (zh) * 2022-09-26 2022-11-25 西南大学 一种高性能生物基热固性环氧树脂及其制备方法
CN115572369A (zh) * 2022-10-24 2023-01-06 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 具有酯键/亚胺键双重动态交联网络的单组份环氧树脂、环氧固化物及应用
WO2023099307A1 (en) * 2021-12-01 2023-06-08 Solvay Sa Method of treatment of a fiber-reinforced composite

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6465702B1 (en) * 1998-08-27 2002-10-15 Siemens Aktiengesellschaft Process for recycling of thermoset materials
CN102741315A (zh) * 2010-01-29 2012-10-17 日本化药株式会社 酚化合物、环氧树脂、环氧树脂组合物、预浸料及它们的固化物
CN103703047A (zh) * 2011-07-26 2014-04-02 日本化药株式会社 环氧树脂、环氧树脂组合物、预浸料及它们的固化物
CN104194038A (zh) * 2014-08-29 2014-12-10 浙江大学 一种环氧树脂组合物及其湿法超声降解方法和应用
US20160264717A1 (en) * 2013-10-11 2016-09-15 Connora Technologies, Inc. Sterically hindered aliphatic polyamine cross-linking agents, compositions containing them and uses thereof
CN108129638A (zh) * 2016-12-01 2018-06-08 航天特种材料及工艺技术研究所 一种可回收环氧树脂及制备方法
TW201829610A (zh) * 2016-11-21 2018-08-16 日商協立化學產業股份有限公司 電子裝置用樹脂組成物

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6465702B1 (en) * 1998-08-27 2002-10-15 Siemens Aktiengesellschaft Process for recycling of thermoset materials
CN102741315A (zh) * 2010-01-29 2012-10-17 日本化药株式会社 酚化合物、环氧树脂、环氧树脂组合物、预浸料及它们的固化物
CN103703047A (zh) * 2011-07-26 2014-04-02 日本化药株式会社 环氧树脂、环氧树脂组合物、预浸料及它们的固化物
US20160264717A1 (en) * 2013-10-11 2016-09-15 Connora Technologies, Inc. Sterically hindered aliphatic polyamine cross-linking agents, compositions containing them and uses thereof
CN104194038A (zh) * 2014-08-29 2014-12-10 浙江大学 一种环氧树脂组合物及其湿法超声降解方法和应用
TW201829610A (zh) * 2016-11-21 2018-08-16 日商協立化學產業股份有限公司 電子裝置用樹脂組成物
CN109689725A (zh) * 2016-11-21 2019-04-26 协立化学产业株式会社 电子装置用树脂组合物
CN108129638A (zh) * 2016-12-01 2018-06-08 航天特种材料及工艺技术研究所 一种可回收环氧树脂及制备方法

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110003443A (zh) * 2019-04-22 2019-07-12 东华大学 一种可回收型环氧树脂及其制备和回收方法
CN111909402A (zh) * 2020-09-03 2020-11-10 华南农业大学 一种碳纤维增强热固性树脂基复合材料的制备方法及其产品
CN111909402B (zh) * 2020-09-03 2021-06-29 华南农业大学 一种碳纤维增强热固性树脂基复合材料的制备方法及其产品
CN113683815A (zh) * 2021-07-12 2021-11-23 浙江理工大学 一种无损闭环式回收复合材料中碳纤维的方法
CN113683815B (zh) * 2021-07-12 2023-11-17 浙江理工大学 一种无损闭环式回收复合材料中碳纤维的方法
WO2023099307A1 (en) * 2021-12-01 2023-06-08 Solvay Sa Method of treatment of a fiber-reinforced composite
CN114716952A (zh) * 2022-04-28 2022-07-08 华南理工大学 一种临时粘接用高效结构胶粘剂及其应用
CN114716952B (zh) * 2022-04-28 2024-01-05 华南理工大学 一种临时粘接用高效结构胶粘剂及其应用
CN114891315A (zh) * 2022-05-07 2022-08-12 重庆国际复合材料股份有限公司 一种环氧类玻璃高分子/短切玻璃纤维复合材料及其制备方法
CN115386066A (zh) * 2022-09-26 2022-11-25 西南大学 一种高性能生物基热固性环氧树脂及其制备方法
CN115386066B (zh) * 2022-09-26 2023-05-30 西南大学 一种高性能生物基热固性环氧树脂及其制备方法
CN115572369A (zh) * 2022-10-24 2023-01-06 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 具有酯键/亚胺键双重动态交联网络的单组份环氧树脂、环氧固化物及应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN109320918B (zh) 2021-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109320918A (zh) 可回收碳纤维增强环氧树脂复合材料、其制备方法及应用
Tao et al. Sustainable alternative to bisphenol A epoxy resin: high-performance recyclable epoxy vitrimers derived from protocatechuic acid
Chowdhury et al. Self-healing epoxy composites: preparation, characterization and healing performance
CN106750064B (zh) 一种室温下可再生酚醛树脂的制备方法及其回收工艺和应用
CN109385043A (zh) 一种基于螺旋环缩醛环氧树脂的易回收碳纤维复合材料
CN107082584A (zh) 一种碳纤维增强复合材料废弃物再生碳纤维方法
CN114195984B (zh) 一种含动态烯胺键的双酚a型环氧固化剂与可降解环氧树脂及其制备、重塑、降解方法
CN105482052A (zh) 一种热固性树脂及制备方法
CN109320521A (zh) 环氧单体及其制备方法、环氧树脂
CN103131181A (zh) 增韧氰酸酯树脂及其制备方法
CN110804161B (zh) 低粘度生物基环氧树脂组合物及碳纤维复合材料
CN112608452B (zh) 一种高性能可回收、易修复环氧树脂及制备方法
CN102504491B (zh) 废旧线路板非金属粉改性环氧玻璃钢复合材料的制备方法
CN102295822A (zh) 粉煤灰节能环保复合板材及其制造方法
CN102504414A (zh) 一种改性硼酸镁晶须/pp复合材料的制备方法
Yan et al. Preparation and properties of carbon fiber reinforced bio‐based degradable acetal‐linkage‐containing epoxy resin composites by RTM process
CN116215028B (zh) 一种基于回收纤维的环保复合板及其制作工艺
CN106753100B (zh) 无机纳米粒子杂化酚醛树脂胶粘剂及其制备方法
CN117143317A (zh) 一种可降解环氧树脂及其制备方法与应用
CN104927755A (zh) 一种常温固化耐瞬时高温高柔性环氧胶粘剂及其制备方法
CN102719055B (zh) 耐高温的环氧玻璃钢复合材料及其制备方法
CN1915661A (zh) 一种利用甲醛树脂废水制造层压板的方法
CN113980305B (zh) 可降解高性能纤维增强环氧树脂基复合材料的制备方法
CN113527637B (zh) 一种可γ射线辐照降解的热固性环氧树脂的制备及降解方法
CN109777040A (zh) 一种生物质基可回收型环氧树脂及其制备方法和应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant