[发明专利]一种可降解环氧树脂固化、降解以及降解产物的回收利用

说明书

一种可降解环氧树脂固化、降解以及降解产物的回收利用，制备环氧树脂单体的各组分所占质量百分数为：香草醛20～21％，环氧氯丙烷50～51％，四丁基溴化铵1～1.1％，50wt.％NaOH水溶液27～28％，所制备的环氧树脂单体与4,4’‑二硫代二苯胺按1:1的质量百分比在一定条件下进行混合固化，制得可降解的环氧树脂。本发明所制备的环氧树脂材料在温和的条件下实现完全降解，回收得到环境友好的离子液体，回收的降解产物可用于制备新的可降解环氧树脂材料，且所测得的介电常数满足绝缘材料的使用要求，解决了废弃电气设备中的绝缘材料无法回收的难题，有效节约资源，具有实际的应用价值。

技术领域

本发明涉及环氧树脂的固化、降解及回收利用技术领域，尤其涉及一种可降解环氧树脂固化、降解以及降解产物的回收利用。

背景技术

环氧树脂由于其绝缘性能优异、理化特性较好、固化后稳定性好等优点被广泛应用于电力设备绝缘材料和电子元件封装材料等领域。然而，大多现有的环氧树脂拥有致密的三维交联结构，因此难以实现有效降解，容易导致电气设备退役后整体废弃、设备内部的金属等材料无法回收利用，造成环境污染与资源浪费。

目前常用的环氧树脂材料主要是由双酚A为原料制作而成。然而双酚A已被证实对人体有害，且基于双酚A的环氧树脂固化后无法降解，属于低价值的材料，与国家对绿色电力的发展要求相违背，已经不利于工业化应用。

鉴于以上，有必要开发环境友好型可降解环氧树脂材料，在保证材料基本力、热性能的基础上，能够在温和条件下实现环氧树脂的降解和回收再利用。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种可降解环氧树脂固化、降解以及降解产物的回收利用，具体技术方案为：

一种可降解环氧树脂固化方法，制备环氧树脂单体的各组分所占质量百分数为：香草醛20～21％，环氧氯丙烷50～51％，四丁基溴化铵1～1.1％，50wt.％NaOH水溶液27～28％，所制备的环氧树脂单体与4,4’-二硫代二苯胺按1:1的质量百分比在一定条件下进行混合固化，制得可降解的环氧树脂。

进一步地，所述香草醛、环氧氯丙烷、四丁基溴化铵混合后在80℃下反应2h，再向其内滴加50wt.％NaOH水溶液，在16℃下反应3h；

其中，NaOH水溶液在15min内滴加完成。

进一步地，所制备的环氧树脂单体在110℃下熔化后加入4,4’-二硫代二苯胺，利用磁力搅拌台在80℃搅拌15min，再抽真空10min，倒入模具内依次在80℃下固化1h、150℃下固化1h，制备成环氧树脂。

一种所制备的可降解环氧树脂的降解方法，所述环氧树脂在常温下经碱性溶液浸没处理后完全水解。

进一步地，所述碱性溶液为4～6wt％的氢氧化钠水溶液。

进一步地，所述环氧树脂水解为离子液体，其中，无机阴离子为氢氧根离子，有机阳离子为香草醛基有机阳离子。

一种可降解环氧树脂的降解产物回收利用方法，其特征在于，所水解成的离子液体用于制备可降解的环氧树脂材料。

有益效果：

本发明所制备的环氧树脂材料在保证材料的力、热和电学性能的基础上，材料在温和的条件下实现完全降解，回收得到环境友好的离子液体，回收的降解产物可用于制备新的可降解环氧树脂材料，且所测得的介电常数满足绝缘材料的使用要求，解决了废弃电气设备中的绝缘材料无法回收的难题，有效节约资源，具有实际的应用价值。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步描述：