[发明专利]回收含酚醛树脂的材料尤其是基于酚醛树脂的纤维复合塑料的方法

说明书

本发明涉及使含酚醛树脂的材料发生分解的方法，其特征在于，利用含有至少一个氨基的试剂对所述含酚醛树脂的材料实施氨解作用，以及合成和分解含酚醛树脂的材料的方法，其特征在于，在140℃以下的温度下通过起始组分的硬化产生所述含酚醛树脂的材料，及为了进行分解而利用含有至少一个氨基的试剂实施氨解作用。此外，本发明的发明人发现了制备可通过氨解作用部分或完全分解的热塑性酚醛树脂的方法，包括以下步骤：(a)苯酚类组分与醛在存在(i)酸、(ii)胺类硬化剂及(iii)甘油三酯或甘油三酯混合物的情况下反应；及(b)根据(a)产生的树脂在≤180℃，优选≤140℃的温度下硬化。最后，本发明提供重新使用含酚醛树脂的材料的方法，包括：通过氨解使所述材料分解，其中产生液体及任选以固态留下的组分；在以固态留下的组分的情况下，由液体分离出该组分；优选在减压和/或升高的温度下，对液体进行处理以去除挥发性产物，形成非挥发性残余物；将非挥发性残余物与合成酚醛树脂所需的起始材料或与一种或多种选自具有至少两个与氨基和/或羟基反应的官能基团的单体、低聚物或聚合物的化合物混合。

技术领域

本发明涉及使含酚醛树脂的材料，尤其是酚醛树脂、酚醛树脂预聚物、含酚醛树脂的塑料及基于酚醛树脂的纤维复合塑料分解的方法。本发明此外还涉及特殊的含酚醛树脂的材料，利用该材料特别好地实现所述分解。在此可以在部分情况下通过制备该材料时的硬化条件，在部分情况下通过其化学组成，有利地影响可分解性。本发明最后涉及回收方法，其中将根据本发明的方法的分解产物用作制备新的聚合物的组分。

背景技术

纤维复合塑料实现了其单种组分的特性的协同组合：增强性的吸收力的纤维的特性及聚合物成形基体的特性，其还用作对抗外部影响的保护。特别突出的是在密度比较小的情况下纤维复合塑料的高的强度和刚性，此类材料几乎都特别适合于轻型结构，例如在航空工业和汽车工业中，或者适合于制造风力发电设备。此外，纤维增强的塑料能够以几乎每种几何形状制造。

酚醛树脂的特征特别是在于其高的固有阻燃性及其高的加热形状稳定性。此外，其具有高的耐溶剂性并且对于弱酸性或碱性化学性具有良好的耐受性。这些特性使得此类热固性塑料尤其是作为航空领域纤维复合塑料、防护头盔、摩擦覆层以及地面覆层或纤维增强板材的成形基体是令人感兴趣的。

原则上存在两类在苯酚与甲醛的反应中产生的酚醛树脂：热塑性酚醛树脂(Novolake，线型酚醛清漆)和热固性酚醛树脂(Resole，可熔可溶酚醛树脂)。苯酚与甲醛之间的两种基本的反应路径(生成热固性酚醛树脂和热塑性酚醛树脂)示意性地显示于以下反应式。除苯酚以外，通常还使用邻、对及间甲酚作为合成酚醛树脂的起始物质。除甲醛以外，例如还可以使用乙醛、丙醛、正丁醛、异丁醛、乙二醛和糠醛。

在制备酚醛树脂时，基本上总是产生亚甲基桥和二亚甲基醚桥，如下所示。每种桥的比例取决于树脂的组成以及制备和硬化时的反应条件。

若苯酚与过量的甲醛在碱性条件下反应，则首先获得可熔可溶的甲阶酚醛树脂(Resole，A状态)，继续反应于是获得半熔半溶的乙阶酚醛树脂(Resitole，B状态)，最后获得不熔不溶的丙阶酚醛树脂(Resite，C状态)。热固性酚醛树脂是自硬化的，并且具有亚甲基桥和二亚甲基醚桥。

若苯酚与不足量的甲醛在酸催化的情况下反应，则获得热塑性酚醛树脂。其不是自硬化的，并且必须事后通过添加硬化剂，尤其是多官能的胺，例如六亚甲基四胺(HEXA，Urotropin)，完全硬化。因为只有添加额外的硬化剂才可以完全形成网状物，所以热塑性酚醛树脂预聚物具有比热固性酚醛树脂预聚物更优的存储稳定性。然后示意性地显示在利用六亚甲基四胺硬化时产生的网状物。由于利用六亚甲基四胺实施硬化，除了亚甲基桥和二亚甲基醚桥以外，还形成氨基二亚甲基桥。