[发明专利]一种微波降解环氧乙烯基酯玻璃钢的方法

说明书

本发明属于固体废弃物材料回收领域，具体涉及一种微波降解环氧乙烯基酯玻璃钢的方法。本发明将环氧乙烯基酯玻璃钢与溶剂、催化剂配制成降解体系，置于微波反应器中进行降解反应。降解完成后过滤，滤饼为玻璃纤维和苯乙烯‑甲基丙烯酸共聚物或苯乙烯‑甲基丙烯酸盐共聚物的混合物，洗涤，玻璃纤维取出回收，洗涤液蒸出溶剂，得到苯乙烯‑甲基丙烯酸共聚物或苯乙烯‑甲基丙烯酸盐共聚物。向滤液中加入有机溶剂萃取环氧树脂降解产物，蒸出有机溶剂溶剂得到环氧降解产物；萃余相为回收所得催化剂体系可用于下一次降解反应。本发明具有回收成本低、反应条件温和、可常压降解、易于分离得到高附加值产品的优点。

技术领域

本发明属于固体废弃物材料回收领域，具体涉及一种微波降解环氧乙烯基酯玻璃钢的方法。

背景技术

环氧乙烯基酯树脂是由环氧树脂与含有不饱和双键的一元羧酸(甲基丙烯酸)通过开环经加成聚合反应而得的热固性树脂(简称乙烯基酯树脂，也有简称为乙烯基树脂、乙烯酯树脂，英文VER)。它兼具了环氧树脂和不饱和聚酯树脂的优点，即高强度、耐化学腐蚀和良好工艺性能，却无环氧树脂的显著缺点——高粘度、不易加工及高成本。树脂与玻璃纤维混合固化后表现出优异的耐化学腐蚀及高强度等典型性能。因此难以在自然界中降解。生产生活中所产生的大量的边角废料无法得到良好的回收处理，不仅是对资源的一种浪费，也造成了环境污染问题。

目前热固性树脂的回收方法除了物理回收和热回收外，化学回收方法因其回收条件温和、回收率高，成为目前最有效的回收方法。但是针对环氧乙烯基酯树脂及其复合材料制品(玻璃钢)的化学降解方法还未见报道。

发明内容

本发明针对目前环氧乙烯基酯玻璃钢回收中存在的问题，提供一种成本低、回收条件温和的微波降解环氧乙烯基酯玻璃钢，并回收高附加值化合物的方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种微波降解环氧乙烯基酯玻璃钢的方法，其特征在于：工艺包括如下步骤：

将环氧乙烯基酯玻璃钢与溶剂、催化剂配制成降解体系，置于微波反应器中进行降解反应。降解完成后过滤，滤饼为玻璃纤维和苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物或苯乙烯-甲基丙烯酸盐共聚物的混合物，洗涤，玻璃纤维取出回收，洗涤液蒸出溶剂，得到苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物或苯乙烯-甲基丙烯酸盐。向滤液中加入有机溶剂萃取环氧树脂降解产物，蒸出有机溶剂得到环氧降解产物；萃余相为回收所得催化剂体系可用于下一次降解反应。

催化剂为酸性催化剂和碱性催化剂，这些催化剂可以与树脂中的酯键相互作用，从而选择性断裂环氧乙烯基酯树脂中的酯键，另外在乙烯基酯树脂催化降解过程中，溶胀过程对于降解效率至关重要，这些催化剂在溶剂中溶解度较好，使得它更加容易进入树脂的本体，催化化学键选择性打开。

进一步，所述的溶剂为反应溶剂和高沸点有机溶剂的混合物，其中反应溶剂和高沸点有机溶剂的质量比为1：5～10。反应溶剂提供树脂降解所需要的活性基团，高沸点有机溶剂用于维持反应温度，避免体系蒸汽压过高。反应溶剂和高沸点有机溶剂的质量比过高，反应体系温度无法达到树脂降解所需温度；反应溶剂与高沸点有机溶剂质量比过低时，高沸点有机溶剂用量过大，造成不必要的浪费。

进一步，所述的反应溶剂为水、冰乙酸、乙酸水混合溶剂、四氢呋喃水混合溶剂、1，4-二氧六环水混合溶剂、丙酮水混合溶剂或小分子醇类及其水溶液中的一种，小分子醇类优选甲醇、乙醇、丙醇或丁醇等。上述反应溶剂不仅可以提供与环氧乙烯基酯玻璃钢中的酯键反应的活性端基，而且在一定条件下对环氧乙烯基酯树脂具有较好的溶胀效果，便于催化剂进入树脂本体。

进一步，所述的反应溶剂中乙酸水混合溶剂、四氢呋喃水混合溶剂、1,4-二氧六环水混合溶剂、丙酮水混合溶剂和小分子醇水混合溶剂中水的质量分数为1％～70％。该比例的反应溶剂对环氧乙烯基酯树脂有很好的溶胀作用，有利于催化剂进入交联树脂的三维网状结构，同时可以保证充足的水分与酯键作用，催化降解反应快速发生。