本發(fā)明屬于廢棄高分子材料回收，具體涉及一種混合溶劑體系及制備方法和在降解環(huán)氧樹脂中的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、環(huán)氧樹脂具有優(yōu)異的耐熱性能、流動(dòng)性能、以及較高的性價(jià)比等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于涂料、化工防腐、電子電器和車輛等領(lǐng)域,并仍在迅速擴(kuò)展到新的應(yīng)用領(lǐng)域。但由于環(huán)氧樹脂固化后會(huì)形成永久性的三維交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，導(dǎo)致大量電工裝備退役后無法實(shí)現(xiàn)高效降解和回收利用，造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi),這使得環(huán)氧樹脂的回收成為一個(gè)備受關(guān)注的問題。

2、如今，擁有能夠可持續(xù)地處理環(huán)氧復(fù)合材料產(chǎn)生的廢物的工業(yè)工藝是至關(guān)重要的?，F(xiàn)有技術(shù)一般采用醋酸對(duì)環(huán)氧樹脂進(jìn)行降解，并且使用過氧化氫進(jìn)行氧化。在這個(gè)過程中，醋酸不僅作為溶劑，而且作為一種反應(yīng)物，在降解體系中原位形成一種非常強(qiáng)的氧化劑過氧乙酸，對(duì)環(huán)氧樹脂具有非常有效的降解性能，且該體系使用的組分也可再生。但由于使用熱濃縮醋酸和過氧化氫形成的過氧乙酸有毒且容易引發(fā)火災(zāi)，在工業(yè)環(huán)境中使用這種氧化體系會(huì)產(chǎn)生較大安全問題，并且與循環(huán)經(jīng)濟(jì)不兼容。

3、因此尋求一種低風(fēng)險(xiǎn)且可循環(huán)持續(xù)使用的混合溶劑，以實(shí)現(xiàn)環(huán)氧樹脂基體及復(fù)合材料在溫和條件下降解，對(duì)于回收環(huán)氧樹脂基體以及纖維具有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述問題，本申請(qǐng)?zhí)岢隽艘环N混合溶劑體系及制備方法和其在降解環(huán)氧樹脂及環(huán)氧樹脂復(fù)合材料中的應(yīng)用。該混合溶劑體系可實(shí)現(xiàn)環(huán)氧樹脂及其復(fù)合材料在綠色且溫和的條件下降解，提高了環(huán)氧樹脂及其復(fù)合材料降解后回收纖維的品質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了環(huán)氧樹脂和混合溶劑體系的循環(huán)回收利用，降低了回收風(fēng)險(xiǎn)和回收成本。

2、為了達(dá)到上述目的，本申請(qǐng)的第一技術(shù)方案提供了一種混合溶劑體系，包括

3、碳酸丙烯酯、雙氧水、檸檬酸。

4、進(jìn)一步的，所述碳酸丙烯酯、雙氧水、檸檬酸的添加比例為：8-20ml：3-10ml：0.2-1.0g。

5、本申請(qǐng)的第二技術(shù)方案公開了上述混合溶劑體系的制備方法，所述方法為將碳酸丙烯酯、雙氧水、檸檬酸混合溶解得到。

6、以及，根據(jù)上述制備方法制備得到的混合溶劑體系。

7、本申請(qǐng)的第三技術(shù)方案公開了上述混合溶劑體系在降解環(huán)氧樹脂及其復(fù)合材料中的應(yīng)用。

8、進(jìn)一步的，所述環(huán)氧樹脂包括胺固化環(huán)氧樹脂、席夫堿環(huán)氧樹脂、酯交換環(huán)氧樹脂、半縮醛環(huán)氧樹脂、二硫鍵環(huán)氧樹脂、硼酸酯環(huán)氧樹脂及他們的復(fù)合材料。

9、進(jìn)一步的，所述應(yīng)用方法為將混合溶劑體系與環(huán)氧樹脂或環(huán)氧樹脂復(fù)合材料混合加熱至完全降解。

10、進(jìn)一步的，所述環(huán)氧樹脂或環(huán)氧樹脂復(fù)合材料與混合溶劑體系質(zhì)量比為1：6-20。

11、進(jìn)一步的，所述加熱溫度為60-120℃，加熱時(shí)間為0.5-13h。

12、本發(fā)明具有以下有益效果：

13、(1)本發(fā)明提出了一種綠色可重復(fù)使用混合溶劑體系，其中碳酸丙烯酯具有熱純特性，在高溫時(shí)與水溶液形成均相，而降溫后分相，在反應(yīng)結(jié)束時(shí)很容易將水從有機(jī)相中分離出來，通過簡單的過濾和蒸餾，回收環(huán)氧樹脂復(fù)合材料中的碳纖維、環(huán)氧樹脂解聚后的多元醇基質(zhì)和催化劑檸檬酸，且混合體系可以循環(huán)使用符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)。

14、(2)混合溶劑體系顯著降低了降解所存在的爆炸及引發(fā)火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)了環(huán)氧樹脂及其復(fù)合材料的綠色且溫和條件降解回收；

15、(3)避免了傳統(tǒng)回收方法高溫高壓對(duì)回收纖維的損壞，提高了回收纖維的品質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了環(huán)氧樹脂及降解溶劑體系的循環(huán)回收利用。

技術(shù)特征：

1.一種混合溶劑體系，其特征在于，包括

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述混合溶劑體系，其特征在于，所述碳酸丙烯酯、雙氧水、檸檬酸的添加比例為：8-20ml：3-10ml：0.2-1.0g。

3.一種如權(quán)利要求1或2所述混合溶劑體系的制備方法，其特征在于，所述方法為將碳酸丙烯酯、雙氧水、檸檬酸混合溶解得到。

4.如權(quán)利要求3所示制備方法制備得到的混合溶劑體系。

5.如權(quán)利要求1或2或4所述混合溶劑體系在降解環(huán)氧樹脂及其復(fù)合材料中的應(yīng)用。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述應(yīng)用，其特征在于，所述環(huán)氧樹脂包括胺固化環(huán)氧樹脂、席夫堿環(huán)氧樹脂、酯交換環(huán)氧樹脂、半縮醛環(huán)氧樹脂、二硫鍵環(huán)氧樹脂、硼酸酯環(huán)氧樹脂及他們的復(fù)合材料。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述應(yīng)用，其特征在于，所述應(yīng)用方法為將混合溶劑體系與環(huán)氧樹脂或環(huán)氧樹脂復(fù)合材料混合加熱至完全降解。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述應(yīng)用，其特征在于，所述環(huán)氧樹脂或環(huán)氧樹脂復(fù)合材料與混合溶劑體系質(zhì)量比為1：6-20。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述應(yīng)用，其特征在于，所述加熱溫度為60-120℃，加熱時(shí)間為0.5-13h。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于廢棄高分子材料回收技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種混合溶劑體系及制備方法和在降解環(huán)氧樹脂中的應(yīng)用。本發(fā)明提出了一種綠色可重復(fù)使用混合溶劑體系，其中碳酸丙烯酯具有熱純特性，在高溫時(shí)與水溶液形成均相，而降溫后分相，在反應(yīng)結(jié)束時(shí)很容易將水從有機(jī)相中分離出來，通過簡單的過濾和蒸餾，回收碳纖維、解聚基質(zhì)和催化劑，且混合體系可以循環(huán)使用符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)。該混合溶劑體系顯著降低了降解所存在的爆炸及引發(fā)火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)了環(huán)氧樹脂及其復(fù)合材料的綠色且溫和條件降解回收；避免了傳統(tǒng)回收方法高溫高壓對(duì)回收纖維的損壞，提高了回收纖維的品質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了環(huán)氧樹脂及降解溶劑體系的循環(huán)回收利用。

技術(shù)研發(fā)人員：王占華,李倩,夏和生,蔡順兵,馮政淮,賴佳亮
受保護(hù)的技術(shù)使用者：四川大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19