利用超高分子量聚乙烯復合材料廢料制備窨井蓋的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種利用超高分子量聚乙烯復合材料廢料制備窨井蓋的方法，屬于超高分子量聚乙烯復合材料回收利用技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，國內(nèi)外各種暴力恐怖事件不斷發(fā)生，市場上對于防護類裝備的需求越來越大，國內(nèi)各家生產(chǎn)防護類裝備的企業(yè)都開足了馬力，全力生產(chǎn)防護裝備，而防護類裝備中，超高分子量聚乙烯由于其優(yōu)異的防護功能，已經(jīng)成為來了主要的原材料。隨著產(chǎn)量的提高，在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生了大量的超高分子量聚乙烯邊角料。這些邊角料的回收成了一大難題。
[0003]目前，國內(nèi)外很少有學者研宄超高分子量聚乙烯復合材料制品的回收問題。主要原因是超高分子量聚乙烯纖維具有優(yōu)異的防沖擊、防切割功能使得其復合制品回收成本過高，回收難度較大。此前報道稱有學者試圖將超高分子量聚乙烯分離后再紡紗，但是由于樹脂附著在纖維上使其很難再紡成紗，實施起來較為困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是將超高分子量聚乙烯復合材料制品進行回收再利用。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供了一種利用超高分子量聚乙烯復合材料廢料制備窨井蓋的方法，其特征在于，步驟為:
[0006]第一步、將硫化機上下板溫度調(diào)為170±5°C，時間設(shè)定為3600±100s，壓力設(shè)定為 15±0.5Mpa ；
[0007]第二步、將含有固化樹脂的超高分子量聚乙烯纖維復合材料的邊角料放入相應(yīng)固化樹脂的有機溶劑中，盡可能充分溶解固化樹脂；
[0008]第三步、制作與窨井蓋形狀相對應(yīng)的模具，在模具表面涂覆好脫模劑后，將經(jīng)過有機溶劑處理后的超高分子量聚乙烯廢料放入該模具中；
[0009]第四步、待硫化機上下板溫度達到設(shè)定值后，將模具移至硫化機中，啟動硫化機，模具受壓，待第一步設(shè)定的時間到后關(guān)閉硫化機，待模具冷卻后將模具取下，得到壓制好的空進至曰 TT JHL O
[0010]本發(fā)明提供的方法無需將纖維與樹脂分離，可直接將超高分子量聚乙烯廢料放入特制模具中，然后再在一定溫度、壓力、時間條件下在硫化機上熱壓成型制備超高分子量聚乙烯窨井蓋。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供了一種回收超高分子量聚乙烯纖維復合材料制品的回收方法，該方法操作簡便、回收成本低。無需分離纖維與樹脂，只需要在需要時在溶劑中溶解部分樹脂。由于超高分子量聚乙烯本身的性能，使回收制品具備了較優(yōu)異的力學性能，與市場上復合材料制備的窨井蓋相比，力學性能損失不是很大，且回收超高分子量聚乙烯制作的窨井蓋具有很大的價格優(yōu)勢。
【具體實施方式】
[0012]為使本發(fā)明更明顯易懂，茲以優(yōu)選實施例作詳細說明如下。
[0013]本發(fā)明提供了一種利用超高分子量聚乙烯復合材料廢料制備窨井蓋的方法。這種回收方法過程簡便、回收成本較低、無污染，無需分離纖維與樹脂。采用該方法制備的超高分子量聚乙烯窨井蓋具有優(yōu)良的性能，與市場上常見的復合材料窨井蓋性能差別不大且具有非常明顯的價格優(yōu)勢，符合目前循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的要求。
[0014]本發(fā)明的具體步驟為:
[0015]第一步、將硫化機上下板溫度調(diào)為170±5°C，時間設(shè)定為3600±100s，壓力設(shè)定為15 ± 0.5Mpa。該硫化機采用常規(guī)的硫化機即可。
[0016]第二步、將含有固化樹脂的超高分子量聚乙烯纖維復合材料的邊角料放入相應(yīng)固化樹脂的有機溶劑中，盡可能充分溶解固化樹脂。本步驟中的超高分子量聚乙烯纖維復合材料可以是無瑋布形式，也可以是其他任何形式的超高分子量聚乙烯復合材料。在本實施例中，采用生產(chǎn)裝甲板時產(chǎn)生的超高分子量聚乙烯纖維增強聚氨酯樹脂復合材料，該復合材料中聚氨酯樹脂的含量達到了 30%。
[0017]聚氨酯樹脂為水性聚氨酯樹脂。水性聚氨酯是以水代替有機溶劑作為分散介質(zhì)的新型聚氨酯體系，也稱水分散聚氨酯、水系聚氨酯或水基聚氨酯。與聚氨酯樹脂對應(yīng)的有機溶劑為二甲基甲酰胺(DMF)。因此，在本步驟中，可將超高分子量聚乙烯纖維增強聚氨酯樹脂復合材料在DMF中浸泡攪拌2小時，以去除部分聚氨酯樹脂。
[0018]第三步、在模具表面涂覆好脫模劑后，將經(jīng)過有機溶劑處理后的超高分子量聚乙烯廢料放入該模具中，模具為特制窨井蓋用模具。
[0019]第四步、待硫化機上下板溫度達到設(shè)定值后，將模具移至硫化機中，并在模具上表面蓋上干凈的鐵板，啟動硫化機，模具受壓，待第一步設(shè)定的時間到后將模具取下，得到壓制好的窨井蓋制品。
[0020]采用本發(fā)明回收含有大量聚氨酯樹脂的超高分子量聚乙烯纖維復合材料的方法制備的窨井蓋，其性能基本不受聚氨酯樹脂的影響，與市場上復合材料制作的窨井蓋相比，力學性能的方面的損失在可承受范圍之內(nèi)，且具有很大的價格優(yōu)勢，經(jīng)濟效益十分可觀。
【主權(quán)項】
1.一種利用超高分子量聚乙烯復合材料廢料制窨井蓋的方法，其特征在于，步驟為:第一步、將硫化機上下板溫度調(diào)為170 ± 5 °C，時間設(shè)定為3600 ± 10S，壓力設(shè)定為15±0.5Mpa ； 第二步、將含有固化樹脂的超高分子量聚乙烯纖維復合材料的邊角料放入相應(yīng)固化樹脂的有機溶劑中，盡可能充分溶解固化樹脂； 第三步、制作與窨井蓋形狀相對應(yīng)的模具，在模具表面涂覆好脫模劑后，將經(jīng)過有機溶劑處理后的超高分子量聚乙烯廢料放入該模具中； 第四步、待硫化機上下板溫度達到設(shè)定值后，將模具移至硫化機中，啟動硫化機，模具受壓，第一步設(shè)定的時間到后關(guān)閉硫化機待模具冷卻后將模具取下，得到壓制好的窨井蓋。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種利用超高分子量聚乙烯復合材料廢料制備窨井蓋的方法。該方法是將在溶劑中處理過的超高分子量聚乙烯復合材料廢料放置在與窨井蓋形狀相對應(yīng)的模具中，在一定的溫度和壓力條件下在平板硫化機上壓制成窨井蓋，其中，超高分子量聚乙烯纖維復合材料廢料是在生產(chǎn)裝甲防護類產(chǎn)品時產(chǎn)生的邊角料。本發(fā)明所提供的制備方法，簡單有效、加工難度低、無污染、無需分離纖維與樹脂、回收成本低。通過該方法制成的窨井蓋與市場上復合材料制備的窨井蓋性能接近，且具有很大的價格優(yōu)勢。
【IPC分類】B29C35-02, C08L23-06, B29B7-00, B29C33-58
【公開號】CN104742281
【申請?zhí)枴緾N201510096410
【發(fā)明人】王皓, 李煒
【申請人】東華大學
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年3月4日