本發(fā)明涉及固體廢棄材料回收領(lǐng)域，尤其涉及一種酸酐固化環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的降解試劑、降解方法及降解產(chǎn)物的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
1、隨著新能源、智能電網(wǎng)和電力電子技術(shù)的快速發(fā)展，設(shè)備也向著小型化、高頻化和高功率化的方向發(fā)展，導(dǎo)致電子電力設(shè)備的單位體積內(nèi)產(chǎn)熱量急劇增加，因此，對(duì)電子電力設(shè)備封裝材料的耐高溫性能也提出更高要求。由于環(huán)氧樹脂復(fù)合材料具備絕緣性能好、耐腐蝕性好、耐高溫性強(qiáng)和密封性能好等優(yōu)點(diǎn)，在變壓器、絕緣桿、變電站等器件的絕緣及封裝上得到廣泛應(yīng)用。
2、但由于環(huán)氧樹脂復(fù)合材料具備優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和耐溶劑性，導(dǎo)致難以降解廢棄電子電力設(shè)備中的環(huán)氧樹脂復(fù)合材料，降解率低，且降解時(shí)間長，就算實(shí)現(xiàn)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的降解，收回再生時(shí)，再生材料的性能也難以達(dá)到重新用于電子電力設(shè)備的要求。因此，環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的降解、回收、再生成為電力行業(yè)亟待解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提供了一種酸酐固化環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的降解試劑、降解方法及降解產(chǎn)物的應(yīng)用，以實(shí)現(xiàn)在較低溫度條件下降解酸酐固化環(huán)氧樹脂復(fù)合材料，提高降解效率和降解產(chǎn)物的回收利用價(jià)值。
2、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明目的之一在于提供了一種酸酐固化環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的降解試劑，包括以下重量份組分：20-40份催化劑；40份-80份溶劑，所述溶劑為強(qiáng)堿水溶液；
3、所述催化劑的結(jié)構(gòu)通式為：；
4、其中，r1、r2、r3、r4、r5各自獨(dú)立且為氫基或氰基，且r1、r2、r3、r4、r5不同時(shí)為氫基。
5、作為優(yōu)選方案，所述r1、r2、r3、r4、r5中至少一個(gè)為氫基。
6、作為優(yōu)選方案，所述強(qiáng)堿水溶液中強(qiáng)堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、叔丁醇鈉、叔丁醇鉀中的至少一種。
7、作為優(yōu)選方案，所述溶劑為質(zhì)量分?jǐn)?shù)4%-8%的強(qiáng)堿水溶液。
8、作為優(yōu)選方案，所述催化劑為、、、和中的至少一種。
9、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明目的之二在于提供了一種酸酐固化環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的降解方法，采用所述酸酐固化環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的降解試劑，包括以下步驟：
10、（1）將酸酐固化環(huán)氧樹脂復(fù)合材料和所述酸酐固化環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的降解試劑加入反應(yīng)設(shè)備中，加熱反應(yīng)4?h以上，反應(yīng)結(jié)束后自然冷卻至室溫；
11、（2）加入酸中和過量的強(qiáng)堿，混合液經(jīng)減壓濃縮，濃縮液滴加入正己烷中沉淀，沉淀物干燥，得到酸酐固化環(huán)氧樹脂復(fù)合材料降解產(chǎn)物。
12、本申請(qǐng)采用降解試劑降解酸酐固化環(huán)氧樹脂復(fù)合材料，在堿性條件下，催化劑的酚羥基被去質(zhì)子化后形成酚氧負(fù)離子，可以與酸酐固化環(huán)氧樹脂中的酸酐基團(tuán)反應(yīng)，使復(fù)合材料中的酸酐基團(tuán)發(fā)生斷裂，加熱以促進(jìn)反應(yīng)速率，實(shí)現(xiàn)高效率降解。本申請(qǐng)降解試劑可用于廢舊變電器、絕緣桿、變電站使用的絕緣工器件或電子元器件中酸酐固化環(huán)氧樹脂的降解回收，降解方法操作簡便、環(huán)保，且降解溫度不高，降低能耗，實(shí)現(xiàn)酸酐固化環(huán)氧樹脂的回收再利用。
13、作為優(yōu)選方案，在步驟（1）中，酸酐固化環(huán)氧樹脂復(fù)合材料和所述酸酐固化環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的降解試劑的質(zhì)量比為1：（6-12）。
14、作為優(yōu)選方案，在步驟（1）中，加熱反應(yīng)的溫度為60-80?℃。
15、作為優(yōu)選方案，在步驟（1）中，加熱反應(yīng)時(shí)間為4-12?h。
16、作為優(yōu)選方案，在步驟（2）中，所述酸為醋酸、硝酸、硫酸、鹽酸中的至少一種。
17、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明目的之三在于提供了一種酸酐固化環(huán)氧樹脂復(fù)合材料降解產(chǎn)物在制備酸酐固化環(huán)氧樹脂復(fù)合材料中的應(yīng)用。
18、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明目的之四在于提供了一種酸酐固化環(huán)氧樹脂復(fù)合材料，包括質(zhì)量比為（0.8-1.2）：（0.8-1.2）的酸酐固化環(huán)氧樹脂復(fù)合材料降解產(chǎn)物和酸酐固化劑。
19、作為優(yōu)選方案，所述酸酐固化劑為4-甲基四氫苯酐、3-甲基四氫苯酐、4-甲基六氫苯酐、六氫鄰苯二甲酸酐中的至少一種。
20、本申請(qǐng)將回收的酸酐固化環(huán)氧樹脂復(fù)合材料降解產(chǎn)物與酸酐固化劑進(jìn)行固化反應(yīng)再生，所再生的酸酐固化環(huán)氧樹脂復(fù)合材料彎曲強(qiáng)度降低幅度較小，硬度可以滿足應(yīng)用要求，且同時(shí)還提高了材料的拉伸強(qiáng)度，材料的韌性較好，提高了回收再利用價(jià)值。
21、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明目的之五在于提供了一種酸酐固化環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：將所述酸酐固化環(huán)氧樹脂復(fù)合材料降解產(chǎn)物、酸酐固化劑加入反應(yīng)設(shè)備中，加熱進(jìn)行固化反應(yīng)，加熱溫度為100-130?℃，固化反應(yīng)時(shí)間為15-30?min，得到所述酸酐固化環(huán)氧樹脂復(fù)合材料。
22、相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下有益效果：
23、1、本申請(qǐng)降解試劑在堿性條件下，使催化劑的酚羥基被去質(zhì)子化后形成酚氧負(fù)離子，可以與酸酐固化環(huán)氧樹脂復(fù)合材料中的酸酐基團(tuán)反應(yīng)，使復(fù)合材料中的酸酐基團(tuán)發(fā)生斷裂，實(shí)現(xiàn)高效率降解，該降解方法操作簡便、環(huán)保，且降解溫度不高，降低能耗，實(shí)現(xiàn)酸酐固化環(huán)氧樹脂的回收再利用。
24、2、本申請(qǐng)將回收的酸酐固化環(huán)氧樹脂復(fù)合材料降解產(chǎn)物與酸酐固化劑進(jìn)行固化反應(yīng)再生，所再生的酸酐固化環(huán)氧樹脂復(fù)合材料彎曲強(qiáng)度降低幅度較小，硬度可以滿足應(yīng)用要求，且同時(shí)還提高了材料的拉伸強(qiáng)度，材料的韌性較好，提高了回收再利用價(jià)值。
1.一種酸酐固化環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的降解試劑，其特征在于，包括以下重量份組分：20-40份催化劑；40份-80份溶劑，所述溶劑為強(qiáng)堿水溶液；
2.如權(quán)利要求1所述的酸酐固化環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的降解試劑，其特征在于，所述r1、r2、r3、r4、r5中至少一個(gè)為氫基。
3.如權(quán)利要求1所述的酸酐固化環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的降解試劑，其特征在于，所述溶劑為質(zhì)量分?jǐn)?shù)4%-8%的強(qiáng)堿水溶液。
4.如權(quán)利要求1所述的一種酸酐固化環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的降解試劑，其特征在于，所述催化劑為、、、和中的至少一種；
5.一種酸酐固化環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的降解方法，其特征在于，包括以下步驟：
6.如權(quán)利要求5所述的酸酐固化環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的降解方法，其特征在于，在步驟（1）中，酸酐固化環(huán)氧樹脂復(fù)合材料和所述酸酐固化環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的降解試劑的質(zhì)量比為1：（6-12）；
7.一種酸酐固化環(huán)氧樹脂復(fù)合材料降解產(chǎn)物在制備酸酐固化環(huán)氧樹脂復(fù)合材料中的應(yīng)用，其特征在于，所述酸酐固化環(huán)氧樹脂復(fù)合材料降解產(chǎn)物采用如權(quán)利要求5或6所述的酸酐固化環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的降解方法制備得到。
8.一種酸酐固化環(huán)氧樹脂復(fù)合材料，其特征在于，包括質(zhì)量比為（0.8-1.2）：（0.8-1.2）的酸酐固化環(huán)氧樹脂復(fù)合材料降解產(chǎn)物和酸酐固化劑，所述酸酐固化環(huán)氧樹脂復(fù)合材料降解產(chǎn)物采用如權(quán)利要求5或6所述的酸酐固化環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的降解方法制備得到。
9.如權(quán)利要求8所述的酸酐固化環(huán)氧樹脂復(fù)合材料，其特征在于，所述酸酐固化劑為4-甲基四氫苯酐、3-甲基四氫苯酐、4-甲基六氫苯酐、六氫鄰苯二甲酸酐中的至少一種。
10.一種如權(quán)利要求8或9所述的酸酐固化環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：將所述酸酐固化環(huán)氧樹脂復(fù)合材料降解產(chǎn)物、酸酐固化劑加入反應(yīng)設(shè)備中，加熱進(jìn)行固化反應(yīng)，加熱溫度為100-130?℃，固化反應(yīng)時(shí)間為15-30?min，得到所述酸酐固化環(huán)氧樹脂復(fù)合材料。