一种可回收环氧树脂及其制备方法和回收方法技术

本发明专利技术属于可回收环氧树脂技术领域，涉及一种可回收环氧树脂及其制备方法和回收方法。本发明专利技术的可回收环氧树脂按照质量百分数包含：环氧树脂原料45%~65%，固化剂35%~55%和催化剂0.05%~5%。具体制备过程包括：将上述各组分经过加热混合均匀，真空状态下脱气处理，然后进行固化，得到具有回收性能的可回收环氧树脂。本发明专利技术可以在加热条件下，在复合溶剂中溶解已经固化的可回收环氧树脂，然后利用减压蒸馏的方式回收复合溶剂以及低分子量的环氧树脂。本发明专利技术制备及回收工艺简单，可以用于环氧路面以及风机叶片领域，具有广阔的应用前景。具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种可回收环氧树脂及其制备方法和回收方法


[0001]本专利技术属于可回收环氧树脂
，尤其涉及一种可回收环氧树脂及其制备方法和回收方法。

技术介绍

[0002]环氧树脂是制备复合材料的一种合成热固性聚合物，由于其具有优异的力学性能、粘接性能、固化收缩率低，被广泛的应用在涂料，复合材料，胶粘剂等领域。然而由于环氧树脂在未固化前是热塑性线型结构单体，因此其应用价值往往要经过与固化剂交联并生成不熔、不溶的交联网络才能得以体现。致使其不能进行再加工或回收利用，造成了资源的浪费。
[0003]目前，文献报道的可回收环氧树脂主要集中在分子结构中引入具有某些环境刺激响应性的动态共价键，具有某些环境刺激响应性的动态共价聚合物已被作为热固性材料的一种可持续的替代材料，也称为类玻璃高分子（Vitrimer），它兼具热固性高分子和热塑性高分子的双重优势。这类环氧树脂称为共价适应性网络、包括酯键、双硫键、亚胺键和六氢均三嗪结构等。但是亚胺键固化过程会原位生成副产物水，会对固化树脂的性能以及工业化生产造成不利影响；含有双硫键和六氢均三嗪结构的分子制备工艺较为复杂。
[0004]中国专利CN114989562A中公开了一种可回收利用的金相镶嵌料及制备方法，针对环氧树脂类金相镶嵌料一次镶嵌后无法再利用问题，提供了一种可回收利用的金相镶嵌料，通过向热固性树脂基体中加入动态化学键，可以使热固性树脂在受到光、热、酸、碱等的刺激下，实现化学键的断裂与重组，从而实现树脂的再加工。该方法实现了金相镶嵌料的回收再利用，避免镶样后的镶嵌料的浪费。但此种方式对于热固性环氧树脂的回收主要是热解、粉碎等低端处理方式，这些回收方法的能耗较高，污染环境。并且会使得分子结构稳定性降低，进而降低环氧树脂的回收率，因此，开发回收率高的可回收环氧树脂具有重要的经济价值和环保意义。
[0005]公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本专利技术总体
技术介绍
的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0006]本专利技术的第一个目的是克服现有技术不足，提供一种可回收环氧树脂制备方法及回收工艺，使得环氧树脂具有优异的化学可回收性能和优异的力学性能。
[0007]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种可回收环氧树脂，按照质量份数计，可回收环氧树脂包括环氧树脂原料45%~65%、固化剂35%~55%和催化剂0.05%~5%，环氧树脂原料包括按照100:3~20的质量比复配的传统环氧树脂和超支化聚醚型环氧树脂。本专利技术通过控制传统环氧树脂和超支化聚醚型环氧树脂的比例，提高环氧树脂原料的端基与固化剂的交联密度，保证可回收环氧树脂的粘度和刚性。
[0008]作为优选的，传统环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂和氢化双酚A型环氧树脂中的一种或多种。其中双酚A型环氧树脂为以下型号的环氧单体中的至少一种：CYD
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128(E
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51)、CYD
‑
127(E
‑
54)、CYD
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115、E
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44(6101)、E
‑
42。双酚A型环氧树脂的环氧值介于0.42~0.51之间。此范围内环氧单体的粘度较低，适用于真空灌注和拉挤等低粘度操作，若环氧当量过小，则使得传统环氧树脂的官能度过长，影响加工效率。
[0009]作为优选的，超支化聚醚型环氧树脂为缩水甘油醚类环氧树脂经质子转移聚合方法制备获得。其中制备原料为双（酚羟基）醇羟基单体或缩水甘油醚单体和三酚羟基（醇羟基）单体或缩水甘油醚单体，在四丁基溴化铵或四丁基氯化铵催化下经过质子转移聚合反应制得。为了提高体系的交联度，提高可回收环氧树脂的玻璃化转变温度和力学性能，作为优选的，固化剂为有机胺类固化剂或酸酐类固化剂；有机胺类固化剂为芳香族胺和脂环族胺中的一种或多种；酸酐类固化剂为直链脂肪族酸酐、芳香族酸酐和脂环族酸酐中的一种或多种。环氧树脂单体本身具有环氧基、羟基及醚基等多种活性基团，因此，可与环氧树脂原料发生交联反应的固化剂种类很多，主要包括有机胺类固化剂或酸酐类固化剂。所用固化剂不同，所需的固化温度也有所差异。本专利技术中固化剂的固化温度均＞90℃，保证在固化前可回收环氧树脂的粘度可控。一般来说，有机胺类固化剂在通常温度即可与环氧树脂原料发生交联，而酸酐类固化剂与环氧树脂原料的完全交联反应则需在较高温度(>150℃)条件下才能完成，通过添加催化剂可适当降低此温度。
[0010]作为优选的，催化剂为乙酰丙酮锌、醋酸锌、异辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、醋酸二丁基锡、十二烷基苯磺酸、对甲苯磺酸、甲烷磺酸、三氯乙酸和三氟乙酸中的一种或多种。
[0011]作为优选的，还包括活性稀释剂，活性稀释剂为苯基缩水甘油醚、邻甲酚缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、丁二醇二缩水甘油醚和三羟甲基丙烷三缩水甘油醚中的一种或多种。
[0012]活性稀释剂的含量由以下方式获得：（1）其中，γ3为通过传统环氧树脂和超支化聚醚型环氧树脂的复配质量比计算的环氧树脂原料的理论粘度;γ为抽去气泡后可回收环氧树脂的理论粘度，M为环氧树脂原料的质量；W为固化剂的质量；R为催化剂的质量；X为活性稀释剂的质量，X＜M；Q为活性稀释剂的降粘率；为抽真空时压力的变化量；T为抽真空时间。
[0013]具体的；活性稀释剂的计算方法分为以下几个步骤；（1）利用黏度计在25℃，转速为20r/min时用RV
‑
06转子测定超支化聚醚型环氧树脂的粘度γ1，测试同样条件下传统环氧树脂的粘度γ2，即可得到环氧树脂原料的理论粘度γ3为：
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(2)其中，γ1为利用黏度计在25℃，转速为20r/min时用RV
‑
06转子测定得到超支化环氧树脂的粘度，γ2为同样条件下传统环氧树脂的粘度；mr2为超支化聚醚型环氧树脂的相对
分子量，mr1为传统环氧树脂的相对分子量，M1为传统环氧树脂的质量；M2为超支化聚醚型环氧树脂的质量。
[0014]（2）将M份环氧树脂原料与X份活性稀释剂搅拌，则环氧树脂原料的理论粘度γ4为；
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(3)（3）在可回收环氧树脂体系中加入W份固化剂，充分搅拌至混合物混合均匀；在70
‑
90℃下恒温抽真空10
‑
20min，直至抽去气泡，可回收环氧树脂的理论粘度γ为：
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(4)其中，K为粘度修正系数，γ为在活性稀释剂的最低掺量下保证可回收环氧树脂的粘度达到适应真空灌注和拉挤的标准值（300~500mpa.s）。
[0015]ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（5）由此计算得到活性稀释剂的掺量X。
[0016]本专利技术的第二个目的是提供一种可回收环氧树脂的制备方法，通过控制各组分加入的时间，防止部分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可回收环氧树脂，其特征在于，按照质量份数计，所述可回收环氧树脂包括环氧树脂原料45%~65%、固化剂35%~55%和催化剂0.05%~5%，所述环氧树脂原料包括按照100:3~20的质量比复配的传统环氧树脂和超支化聚醚型环氧树脂。2.根据权利要求1所述的一种可回收环氧树脂，其特征在于，所述传统环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂和氢化双酚A型环氧树脂中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的一种可回收环氧树脂，其特征在于，所述超支化聚醚型环氧树脂为缩水甘油醚类环氧树脂经质子转移聚合方法制备获得。4.根据权利要求1所述的一种可回收环氧树脂，其特征在于，所述固化剂为有机胺类固化剂或酸酐类固化剂；所述有机胺类固化剂为芳香族胺和脂环族胺中的一种或多种；所述酸酐类固化剂为直链脂肪族酸酐、芳香族酸酐和脂环族酸酐中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的一种可回收环氧树脂，其特征在于，所述催化剂为乙酰丙酮锌、醋酸锌、异辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、醋酸二丁基锡、十二烷基苯磺酸、对甲苯磺酸、甲烷磺酸、三氯乙酸和三氟乙酸中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的一种可回收环氧树脂，其特征在于，还包括活性稀释剂，所述活性稀释剂为苯基缩水甘油醚、邻甲酚缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、丁二醇二缩水甘油醚和三羟甲基丙烷三缩水甘油醚中的一种或多种。7.根据权利要求6所述的一种可回收环氧树脂，其特征在于，按照质量份数计，所述活性稀释剂的含量由以下方式获得：...

【专利技术属性】
技术研发人员：谈昆伦，谈源，苗雪佩，耿波，蒋宽玉，
申请(专利权)人：新创碳谷集团有限公司，
类型：发明
国别省市：