利用超高分子量聚乙烯複合材料廢料製備耐磨襯板的方法
2023-05-26 03:55:31 3
利用超高分子量聚乙烯複合材料廢料製備耐磨襯板的方法
【專利摘要】本發明提供了一種利用超高分子量聚乙烯複合材料廢料製備耐磨襯板的方法。該方法是將在溶劑中處理過的超高分子量聚乙烯複合材料廢料放置在特定模具中，在一定的溫度和壓力條件下在平板硫化機上壓製成耐磨襯板。其中，超高分子量聚乙烯纖維複合材料廢料是在生產裝甲防護類產品時產生的邊角料。本發明所提供的製備方法，簡單有效、加工難度低、無汙染、無需分離纖維與樹脂、回收成本低。通過該方法製成的耐磨襯板與普通超高分子量聚乙烯耐磨襯板性能接近，且具有很大的價格優勢。
【專利說明】利用超高分子量聚乙烯複合材料廢料製備耐磨襯板的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種利用超高分子量聚乙烯複合材料廢料製備耐磨襯板的方法，屬於超高分子量聚乙烯複合材料回收利用【技術領域】。
【背景技術】
[0002]近年來，國內外各種暴力恐怖事件不斷發生，市場上對於防護類裝備的需求越來越大，國內各家生產防護類裝備的企業都開足了馬力，全力生產防護裝備，而防護類裝備中，超高分子量聚乙烯由於其優異的防護功能，已經成為來了主要的原材料。隨著產量的提高，在生產過程中產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，國內外很少有學者研究超高分子量聚乙烯複合材料製品的回收問題。主要原因是超高分子量聚乙烯纖維具有優異的防衝擊、防切割功能使得其複合製品回收成本過高，回收難度較大。此前報導稱有學者試圖將超高分子量聚乙烯分離後再紡紗，但是由於樹脂附著在纖維上使其很難再紡成紗，實施起來較為困難。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的技術問題是將超高分子量聚乙烯複合材料製品進行回收再利用。
[0005]為了解決上述技術問題，本發明的技術方案是提供了一種利用超高分子量聚乙烯複合材料廢料製備耐磨襯板的方法，其特徵在於，步驟為:
[0006]第一步、將硫化機上下板溫度調為170±5。〇，時間設定為3600± 1008，壓力設定為 10±0丨 51% ；
[0007]第二步、將含有固化樹脂的超高分子量聚乙烯纖維複合材料的邊角料放入相應固化樹脂的有機溶劑中，儘可能充分溶解固化樹脂；
[0008]第三步、在模具表面塗覆好脫模劑後，將經過有機溶劑處理後的超高分子量聚乙稀廢料放入該I吳具中；
[0009]第四步、待硫化機上下板溫度達到設定值後，將模具移至硫化機中，啟動硫化機，模具受壓，待第一步設定的時間到後關閉硫化機待模具冷卻後將模具取下，得到壓制好的耐磨襯板。
[0010]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製模具中，然後再在一定溫度、壓力、時間條件下在硫化機上熱壓成型製備超高分子量聚乙烯耐磨襯板。
[0011]本發明的有益效果是:本發明提供了一種回收超高分子量聚乙烯纖維複合材料製品的回收方法，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。由於超高分子量聚乙烯本身的性能，使回收製品具備了較優異的耐磨性能，與傳統超高分子量聚乙烯耐磨襯板相比，耐磨性能幾乎沒有差別，力學性能損失也在可承受範圍之內，且回收超高分子量聚乙烯製作的耐磨襯板具有很大的價格優勢。
【具體實施方式】
[0012]為使本發明更明顯易懂，茲以優選實施例作詳細說明如下。
[0013]本發明提供了一種利用超高分子量聚乙烯複合材料廢料製備耐磨襯板的方法。這種回收方法過程簡便、回收成本較低、無汙染，無需分離纖維與樹脂。採用該方法製備的超高分子量聚乙烯耐磨襯板具有十分優良的耐磨性能，與純超高分子量聚乙烯耐磨襯板相比耐磨性能差別不大且具有非常明顯的價格優勢。符合目前循環經濟發展的要求。
[0014]本發明的具體步驟為:
[0015]第一步、將硫化機上下板溫度調為170±5。〇，時間設定為3600± 1008，壓力設定為10^0.51%。該硫化機採用常規的硫化機即可。
[0016]第二步、將含有固化樹脂的超高分子量聚乙烯纖維複合材料的邊角料放入相應固化樹脂的有機溶劑中，儘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複合材料可以是無緯布形式，也可以是其他任何形式的超高分子量聚乙烯複合材料。在本實施例中，採用生產裝甲板時產生的超高分子量聚乙烯纖維增強聚氨酯樹脂複合材料，該複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。與聚氨酯樹脂對應的有機溶劑為二甲基甲醯胺(015)。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複合材料在01？中浸泡半小時，以去除部分聚氨酯樹脂。
[0018]第三步、在模具表面塗覆好脫模劑後，將經過有機溶劑處理後的超高分子量聚乙烯廢料放入該模具中，模具為普通模壓成型用模具。
[0019]第四步、待硫化機上下板溫度達到設定值後，將模具移至硫化機中，並在模具上表面蓋上乾淨的鐵板，啟動硫化機，模具受壓，待第一步設定的時間到後將模具取下，得到壓制好的耐磨襯板。
[0020]採用本發明回收含有大量聚氨酯樹脂的超高分子量聚乙烯纖維複合材料的方法製備的耐磨襯板，其耐磨性能基本不受聚氨酯樹脂的影響，與普通超高分子量聚乙烯耐磨襯板耐磨性基本相同。力學性能方面的損失也在可承受範圍之內，且具有很大的價格優勢，經濟效益十分可觀。
[0021]國內外耐磨襯板都是使用超高分子量聚乙烯母粒製作而成，查閱資料得知，超高分子量聚乙烯母粒的價格為13500八。每噸超高分子量聚乙烯母粒製成厚的耐磨襯板後的售價為2.5萬元左右。生產過程中工藝費用大約為3000元左右，採用回收的超高分子量聚乙烯製作耐磨襯板可省去原材料費用，所得襯板經濟效益十分可觀。
【權利要求】
1.一種利用超高分子量聚乙烯複合材料廢料製備耐磨襯板的方法，其特徵在於，步驟為: 第一步、將硫化機上下板溫度調為170±5°c，時間設定為3600±100s，壓力設定為10±0.5Mpa ； 第二步、將含有固化樹脂的超高分子量聚乙烯纖維複合材料的邊角料放入相應固化樹脂的有機溶劑中，儘可能充分溶解固化樹脂； 第三步、在模具表面塗覆好脫模劑後，將經過有機溶劑處理後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定值後，將模具移至硫化機中，啟動硫化機，模具受壓，第一步設定的時間到後關閉硫化機待模具冷卻後將模具取下，得到壓制好的耐磨襯板。
【文檔編號】B29B17/00GK104354239SQ201410424136
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年8月26日 優先權日:2014年8月26日
【發明者】王皓, 李煒, 辛志榮, 侯志輝 申請人:東華大學, 上海斯瑞科技有限公司