[发明专利]热固性环氧树脂或其复合材料的回收方法

说明书

技术领域

本发明涉及环氧树脂回收领域，特别涉及一种热固性环氧树脂或其复合材料的回收方法。

背景技术

环氧树脂泛指分子中含有至少两个环氧基团的有机高分子化合物。环氧树脂粘结性能和抗化学腐蚀性能优异，具有较高的拉伸强度和尺寸稳定性，此外，其还是一种介电性能良好的绝缘材料。环氧树脂的上述优异性能使其被广泛应用于粘合剂、耐腐蚀涂料、电器绝缘材料如集成电路封装和电路板，和复合材料等方面，尤其在航空航天、汽车、船舶、电路板和体育用品领域，其是不可缺少的基础材料。

对于废弃的环氧树脂制品的处理方法，通常为填埋或焚烧，但废弃的环氧树脂制品中通常含有诸多具有高附加值的材料，例如：废弃的印刷电路板中含有金、钯、铜、稀土等贵金属；废弃的高性能复合材料中含有碳纤维或玻璃纤维等，因此传统处理方法会造成资源的浪费，此外还会污染环境。

近年来，随着环氧树脂应用的愈加广泛，对其的回收利用也逐渐引起了人们的关注。然而，固化形式的环氧树脂为三维网络的交联结构，无法再次熔融，因而不能像热塑性树脂一样再次成型加工，这给环氧树脂制品的回收再利用带来了困难。

目前，热固性环氧树脂制品的回收方法主要包括物理回收法、热能回收法和化学回收法。其中，物理回收是将废旧材料机械粉碎后直接用作填料使用，该方法生产成本较低、处理方法简单，但是在回收长纤维材料的过程中，破坏了长纤维的原始尺寸，丧失了较多利用价值。热能回收是指直接燃烧废旧材料获得热能，这种方法对其中的纤维增强材料是极大的浪费。化学回收法是目前最为常用的一种回收方法，其是通过化学方法使树脂基体降解成小分子单体或低聚物，使树脂与填料分离的方法。而通过溶剂降解废旧材料，不仅可以避免破碎或粉碎对废旧材料中纤维的损伤，得到力学性能损失较小的纤维，同时还可以将树脂作为原料进行回收。因此，溶剂降解法是回收废旧环氧树脂或其复合材料的研究热点之一。

现有技术公开了多种利用溶剂降解法回收环氧树脂制品的方法，例如：申请号为的200610151145.7的中国专利文献公开了一种降解热固性环氧树脂及其复合材料的方法，其是采用四氢萘或十氢萘等氢化的芳香族化合物降解热固性环氧树脂。这种方法的缺陷在于有机溶剂的大量使用对环境污染较为严重。又如：申请号为03132542.4的中国专利公开了一种热固性环氧树脂复合材料的化学回收方法，其是采用硝酸溶液降解热固性环氧树脂；申请号为200910046524.3的中国专利文献公开了一种高温水相分离热固性环氧树脂或其复合材料的方法，其是使用杂多酸作为催化剂催化环氧树脂降解；申请号为00819116.6的中国专利公开了一种处理还原树脂固化产物的方法，该方法是以碱金属/碱金属化合物、含磷酸/含磷酸盐、有机酸和/或有机盐中的一种或多种作为催化剂，催化环氧树脂降解。上述三种方法均存在的问题为：以强酸或强碱为催化剂，采用强酸/强碱对复合材料中的无机材料性能影响较大，同时存在腐蚀反应容器的情况。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种热固性环氧树脂或其复合材料的回收方法，该回收方法较为环保，反应条件温和，不会破坏复合材料中无机材料的性能。

有鉴于此，本发明提供一种热固性环氧树脂或其复合材料的回收方法，包括：

将热固性环氧树脂或其复合材料和离子液体置于有机溶剂中加热，环氧树脂在离子液体的催化作用下发生降解；

所述离子液体为咪唑盐类、吡啶盐类、哌啶盐类或季铵盐类离子液体。

优选的，所述离子液与有机溶剂的重量比为(0.07～0.14)∶1。

优选的，所述咪唑盐类离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑氯盐、1-丁基-3-甲基咪唑溴盐、1-丁基-3-甲基咪唑羟基盐、1-丁基-3-甲基咪唑碳酸氢盐、1-丁基-3-甲基咪唑双(三氟甲基磺酰基)亚胺、1-己基-3-甲基咪唑氯盐或1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐。

优选的，所述吡啶盐类离子液体为1-丁基吡啶氯盐、1-丁基吡啶溴盐或1-己基吡啶溴盐。

优选的，所述哌啶盐类离子液体为1-丁基-1-甲基哌啶溴盐、1-丁基-1-甲基哌啶二腈胺盐或1-丙基-3-甲基哌啶双(三氟甲基磺酰基)亚胺。

优选的，所述季铵盐类离子液体为三丁基铵氯盐、三丁基铵硫酸氢盐或N，N，N-三甲基-N-丙基铵双(三氟甲基磺酰基)亚胺。

优选的，所述有机溶剂为醇和/或酚。

优选的，所述加热的温度为130℃～300℃。

优选的，反应的时间为60min～300min。