碳纖維廢棄物用于制增強聚乙烯滾塑檢查井的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及廢舊資源利用領域，尤其涉及一種廢碳纖維制增強聚乙烯滾塑檢查井的方法。
【背景技術】
[0002]碳纖維作為一種輕質(zhì)高強材料，被廣泛用于航天、航空、汽車、建筑、鐵路、醫(yī)療器械、體育用品等領域，盡管碳纖維有諸多優(yōu)點，但碳纖維不可降解，隨著其用量的增加，隨之而來的污染問題日趨嚴重。
[0003]碳纖維廢棄物主要包括：生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢棄物(通過一定方式處理后可再利用）；較為集中的使用壽命結束制品類廢棄物，如飛機、橋梁與建筑維修加強、汽車、能源、核電等使用的碳纖維復合材料制品廢棄物。碳纖維復合材料廢棄物主要成分為碳纖維和環(huán)氧、乙烯基樹脂等聚合物基體的混合物。其廢棄物均可通過一定方式予以回收。
[0004]檢查井是通往地下設施如自來水、排水、電信、燃氣、熱力、消防、環(huán)境衛(wèi)生等設施的出人口。目前檢查井的材質(zhì)有FRP (玻璃鋼）塑料、HDPE (高密度聚乙烯）塑料和鋼筋混凝土裝配式檢查井。塑料檢查井是國家重點推廣使用的環(huán)保型產(chǎn)品，使用塑料檢查井符合國家可持續(xù)發(fā)展的國策。HDPE塑料檢查井，該材質(zhì)的塑料檢查井抗壓抗震能力強，而且都是一次成型，施工方便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是公開一種采用碳纖維廢棄物制增強聚乙烯滾塑檢查井的方法。
[0006]本發(fā)明的技術方案如下。
[0007]1、將碳纖維廢棄物經(jīng)粉碎機粉碎成0. 5~5mm長的碎塊，再通過風力篩選設備，將碳纖維與其基料部分分離；將過篩后長度為0. 5~5_的廢碳纖維加入其重量比0. 1-0. 2%的乙稀基娃燒偶聯(lián)劑，混勾。
[0008]2、將高密度聚乙烯樹脂顆粒事先粉碎到100-150目，成為聚乙烯粉料，然后按聚乙烯粉料重量的8-10%稱取步驟1處理過的廢碳纖維，再將兩種料倒入混料機中混合3_5min，混勾。
[0009]3、將混勻后的粉料置于檢查井模具內(nèi)，控制滾塑加熱爐溫度195_220°C，并使檢查井模具在滾塑加熱爐內(nèi)旋轉(zhuǎn)加熱50-60min，停止旋轉(zhuǎn)及加熱，采用冷卻裝置冷卻模具。
[0010]4、將模具冷卻至室溫后，打開模具，得到檢查井半成品，再經(jīng)修邊及切除邊角料得到碳纖維增強聚乙烯檢查井，其壁厚可以為5-7_。
[0011]所述碳纖維廢棄物為建筑及體育用品碳纖維復合材料廢棄物。
[0012]本發(fā)明技術方案步驟1中加入的乙烯基硅烷偶聯(lián)劑的作用是提高碳纖維與聚乙稀粉料的接合力和混勾性。
[0013]本發(fā)明利用建筑及體育用品碳纖維復合材料廢棄物經(jīng)過粉碎按一定比例摻入聚乙烯粉料中，經(jīng)過滾塑工藝加工成塑料通訊用或雨水檢查井，不僅使碳纖維廢棄物得到了回收利用，而且也增強了聚乙烯檢查井的力學性能和產(chǎn)品質(zhì)量。
[0014]采用本發(fā)明工藝方法生產(chǎn)的碳纖維增強聚乙烯塑料檢查井與未加碳纖維廢棄物短纖維的聚乙烯塑料檢查井的力學性能及其他性能相比，其環(huán)剛度增加20-30%，抗沖擊性增加了 15-20%。
【具體實施方式】
[0015]廢碳纖維的處理：
將建筑及體育用品碳纖維復合材料廢棄物經(jīng)粉碎機粉碎成0. 5~5mm長的碎塊，再通過風力篩選設備，將碳纖維與其基料部分分離；將過篩后長度為0. 5~5mm的廢碳纖維加入其重量比0. 1%的乙烯基硅烷耦合劑，混勻。
[0016]實施例1
將高密度聚乙烯粉碎到100-150目，成為聚乙烯粉料，然后稱取8%聚乙烯粉料重量的廢碳纖維，將聚乙烯粉料和廢碳纖維倒入混料機中混合3-5min，混勻。將混合好的聚乙烯粉料和廢碳纖維倒入檢查井模具中，經(jīng)加熱爐滾塑成型，然后冷卻，再經(jīng)脫模修邊，得到檢查井成品。
[0017]實施例2
將高密度聚乙烯顆粒粉碎到100-150目，成為聚乙烯粉料，然后稱取9%聚乙烯粉料重量的廢碳纖維，將聚乙烯粉料和廢碳纖維倒入混料機中混合3-5min，混勻。將混合好的聚乙烯粉料和廢碳纖維倒入檢查井模具中，經(jīng)加熱爐滾塑成型，然后冷卻，再經(jīng)脫模修邊，得到檢查井成品。
[0018]實施例3
將高密度聚乙烯粉碎到100-150目，成為聚乙烯粉料，然后稱取10%聚乙烯粉料重量的廢碳纖維，將聚乙烯粉料和廢碳纖維倒入混料機中混合3-5min，混勻。將混合好的聚乙烯和廢碳纖維倒入檢查井模具中，經(jīng)加熱爐滾塑成型，然后冷卻，再經(jīng)脫模修邊，得到檢查井成品O
[0019]以上3個實施例采用的模具為同一個模具。三個實施例得到的檢查井成品相關性能制備均達CJ/T-2006的規(guī)定，其中環(huán)剛度較CJ/T-2006標準中規(guī)定的值分別增加了 20%、27. 5%、30%，抗沖擊性分別增加15%、17%、20%。
【主權項】
1.碳纖維廢棄物用于制增強聚乙烯滾塑檢查井的方法，其特征在于包括以下步驟: ①將碳纖維廢棄物經(jīng)粉碎機粉碎成0.5~5mm長的碎塊，再通過風力篩選設備，將碳纖維與其基料部分分離；將過篩后長度為0.5~5mm的廢碳纖維加入其重量比0.1-0.2%的乙烯基娃燒偶聯(lián)劑，混勾； ②將高密度聚乙烯顆粒事先粉碎到100-150目，成為聚乙烯粉料，然后按聚乙烯粉料重量的8-10%稱取步驟I處理過的廢碳纖維，再將兩種料倒入混料機中混合3-5min，混勻； ③將混勻后的粉料置于檢查井模具內(nèi)，控制滾塑加熱爐溫度195-220Γ，并使檢查井模具在滾塑加熱爐內(nèi)旋轉(zhuǎn)加熱50-60min，停止旋轉(zhuǎn)及加熱，采用冷卻裝置冷卻模具； ④模具冷卻至室溫后，打開模具，得到檢查井半成品，再經(jīng)修邊及切除邊角料得到碳纖維增強聚乙烯檢查井，其壁厚可以為5-7mm。2.如權利要求1所述的碳纖維廢棄物用于制增強聚乙烯滾塑檢查井的方法，其特征在于所述碳纖維廢棄物為建筑及體育用品碳纖維復合材料廢棄物。
【專利摘要】本發(fā)明利用建筑及體育用品碳纖維復合材料廢棄物經(jīng)過粉碎，篩選分離碳纖維與其基料部分，將過篩后的廢碳纖維按一定比例摻入聚乙烯粉料中，再經(jīng)模具滾塑工藝加工成增強聚乙烯塑料檢查井。采用本發(fā)明工藝方法生產(chǎn)的碳纖維增強聚乙烯塑料檢查井與未加碳纖維廢棄物短纖維的聚乙烯塑料檢查井的力學性能及其他性能相比，其環(huán)剛度增加20-30%，抗沖擊性增加15-20%。本發(fā)明不僅使碳纖維廢棄物得到了回收利用，而且也增強了聚乙烯檢查井的力學性能和產(chǎn)品質(zhì)量。
【IPC分類】C08L23/06, C08K9/06, C08K7/06, C08J5/06
【公開號】CN105037757
【申請?zhí)枴緾N201510360446
【發(fā)明人】李國明
【申請人】寧夏寶塔石化科技實業(yè)發(fā)展有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年6月26日