本發(fā)明涉及復合材料回收與重塑，具體涉及一種基于熱壓技術的熱固性樹脂基復合材料重塑回收工藝。

背景技術：

1、隨著復合材料在風電、航空航天、汽車、建筑等高技術領域的廣泛應用，復合材料因其輕質高強、優(yōu)異的耐腐蝕性能等特點受到越來越多的青睞。然而，復合材料尤其是熱固性增強樹脂基復合材料的回收問題一直是工業(yè)界關注的焦點。由于復合材料的復雜性(如樹脂與增強纖維的緊密結合)，傳統(tǒng)的回收方法往往面臨較大的技術挑戰(zhàn)。

2、目前，復合材料的回收技術主要包括以下幾種方法：

3、機械粉碎法：通過機械手段將廢棄的復合材料切割、破碎成較小的顆粒，適用于對一些大尺寸廢料進行處理。然而，該方法不能有效分離樹脂和增強纖維，且粉碎過程中可能導致纖維短化，降低回收材料的質量。

4、熱解法：熱解法通過高溫將樹脂分解成氣體或液體，殘留的固體則為纖維。雖然該方法能夠有效分離樹脂與纖維，但纖維上仍有樹脂殘余，且能耗高、操作復雜，處理過程中可能產生有害氣體，對環(huán)境造成污染。此外，熱解過程對回收纖維的物理性能有一定影響，回收纖維的強度可能有所下降。

5、溶劑法：采用溶劑溶解樹脂，將增強纖維從樹脂中分離出來。該方法雖然能夠較好地分離樹脂和纖維，但使用的溶劑往往對環(huán)境有污染，且溶劑的回收和處理是一個復雜且昂貴的過程。

6、機械與化學聯用法：結合機械和化學方法進行復合材料的回收，通過先機械破碎后利用溶劑或熱解法進一步分離。雖然該方法能夠提高回收率，但操作復雜，成本較高。

7、盡管這些回收方法在一定程度上解決了復合材料的回收問題，但仍然存在回收效率低、回收纖維質量差、環(huán)境污染等問題。因此，如何提高復合材料回收效率，降低成本，且在回收過程中保持纖維的力學性能，成為當前復合材料回收領域亟待解決的技術難題。

技術實現思路

1、針對現有技術的不足，本發(fā)明提供了一種基于熱壓技術的熱固性樹脂基復合材料重塑回收工藝，解決了現有技術中復合材料回收效率低、在回收過程中纖維的力學性能下降、造成環(huán)境污染以及高耗能、高成本等問題。

2、為實現以上目的，本發(fā)明通過以下技術方案予以實現：

3、本發(fā)明公開了一種基于熱壓技術的熱固性樹脂基復合材料重塑回收工藝，包括以下步驟：

4、(1)將廢棄復合材料置于模具內，加熱所述復合材料，使樹脂軟化；

5、(2)施加壓力，使復合材料發(fā)生形狀變化重新塑形，達到預定的尺寸或形態(tài)；

6、(3)保持加熱溫度和壓力，確保樹脂均勻軟化流動，提升復合材料在重塑后的幾何形狀穩(wěn)定性，保證復合材料的整體力學性能；

7、(4)通過冷卻，使復合材料在低于玻璃化轉變溫度時完成重塑，并最終獲得具備所需形態(tài)和性能的復合材料。

8、優(yōu)選的，步驟(1)中，所述樹脂軟化的溫度為120～160℃。

9、優(yōu)選的，步驟(2)中，施加的壓力至少為100kpa，并維持該壓力至少120分鐘。

10、優(yōu)選的，步驟(1)中，所述復合材料通過真空袋密封。

11、優(yōu)選的，所述復合材料的增強纖維為玻璃纖維或碳纖維。

12、優(yōu)選的，所述復合材料的上下表面通過脫模布包裹。

13、優(yōu)選的，所述復合材料的上表面覆蓋有透氣氈。

14、優(yōu)選的，所述模具為鋼模具。

15、本發(fā)明具備以下有益效果：

16、1.本發(fā)明通過加熱和加壓的方式，在不分離樹脂與增強纖維的情況下，直接對廢棄的復合材料進行矯形處理，使其能夠恢復到原有形態(tài)，或重塑形成新形態(tài)的高性能結構，從而實現材料的再利用，并在低能耗、高效的條件下完成回收過程，而且，這種方法不僅能夠避免傳統(tǒng)回收技術中對樹脂和纖維的分離過程，減少了材料的損失，還能夠大大提高回收效率和降低成本，減少環(huán)境污染。

17、2.本發(fā)明通過精準的溫度和壓力控制，使得復合材料能夠在較低溫度下發(fā)生形態(tài)變化，避免了樹脂過度分解或纖維破損，不影響增強纖維的力學性能。相比傳統(tǒng)的回收方法，這種方式能夠更好地保留材料的物理性能，從而提高回收材料的質量，確保其能夠直接用于后續(xù)的制造和生產。

18、3.與熱解或化學溶劑回收技術不同，本發(fā)明的技術不需要過高的溫度處理或有害溶劑，而是通過加熱和加壓的簡單物理方式實現復合材料的重塑。該技術具有低能耗、無污染的特點，符合當前綠色環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的需求。

19、4.本發(fā)明通過這種加熱加壓重塑技術，復合材料能夠在保證質量的前提下快速變化形態(tài)，大大降低了回收過程中的能耗和設備投入，提升了復合材料的經濟回收價值。相比其他高能耗、高成本的回收方法，本發(fā)明的技術能夠大幅度降低工業(yè)廢料處理的成本，并實現更高效的材料再利用。

20、5.本發(fā)明的技術不僅適用于當前廣泛應用的玻璃纖維增強復合材料，還可以推廣到碳纖維復合材料等高性能復合材料的回收與再利用。應用領域覆蓋風電、航空航天、汽車、建筑等行業(yè)中的廢棄復合材料回收，不僅能減少環(huán)境污染，還能為企業(yè)節(jié)省大量的廢料處理成本。

技術特征：

1.一種基于熱壓技術的熱固性樹脂基復合材料重塑回收工藝，其特征在于：包括以下步驟：

2.根據權利要求1所述的一種基于熱壓技術的熱固性樹脂基復合材料重塑回收工藝，其特征在于：步驟(1)中，所述樹脂軟化的溫度為120～160℃。

3.根據權利要求1所述的一種基于熱壓技術的熱固性樹脂基復合材料重塑回收工藝，其特征在于：步驟(2)中，施加的壓力至少為100kpa，并維持該壓力至少120分鐘。

4.根據權利要求1所述的一種基于熱壓技術的熱固性樹脂基復合材料重塑回收工藝，其特征在于：步驟(1)中，所述復合材料通過真空袋密封。

5.根據權利要求1所述的一種基于熱壓技術的熱固性樹脂基復合材料重塑回收工藝，其特征在于：所述復合材料的增強纖維為玻璃纖維或碳纖維。

6.根據權利要求4所述的一種基于熱壓技術的熱固性樹脂基復合材料重塑回收工藝，其特征在于：所述復合材料的上下表面通過脫模布包裹。

7.根據權利要求6所述的一種基于熱壓技術的熱固性樹脂基復合材料重塑回收工藝，其特征在于：所述復合材料的上表面覆蓋有透氣氈。

8.根據權利要求1所述的一種基于熱壓技術的熱固性樹脂基復合材料重塑回收工藝，其特征在于：所述模具為鋼模具。

技術總結
本發(fā)明涉及復合材料回收與重塑技術領域，具體涉及一種基于熱壓技術的熱固性樹脂基復合材料重塑回收工藝。具體技術方案為：包括以下步驟：(1)將廢棄復合材料置于模具內，加熱所述復合材料，使樹脂軟化；(2)施加壓力，使復合材料發(fā)生形狀變化重新塑形，達到預定的尺寸或形態(tài)；(3)保持加熱溫度和壓力，確保樹脂均勻軟化流動；(4)通過冷卻，使復合材料在低于玻璃化轉變溫度時完成重塑，并最終獲得具備所需形態(tài)和性能的復合材料。本發(fā)明解決了現有技術中復合材料回收效率低、在回收過程中纖維的力學性能下降、造成環(huán)境污染以及高耗能、高成本等問題。

技術研發(fā)人員：高皖揚,朱金豪,梁建
受保護的技術使用者：上海交通大學
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/5/8