废旧玻璃钢的资源化利用研究

论文摘要

废旧玻璃钢的回收利用问题由来已久,随着玻璃钢行业的快速发展,玻璃钢废弃物大量产生,不仅污染环境,而且造成资源浪费,因此对废旧玻璃钢的重利用,已经成为玻璃钢行业一个亟待解决的问题,本课题试图寻找一种经济、环保的方式来回收和利用废旧玻璃钢。在我国,废旧玻璃钢通常使用粉碎回收法,粉碎玻璃钢制备粉体,作为填料用于BMC、SMC的制备。传统的废旧玻璃钢的粉碎方式,能耗高、设备投资大、工序复杂常需要分级粉碎,粉碎成本成为废旧玻璃钢回收的瓶颈问题。本论文提出了将废旧玻璃钢先经过溶胀前处理再粉碎的新方法。经过溶胀处理的废旧玻璃钢,其强度和韧性大大降低,降低了粉碎难度,节省投资,从而解决了废旧玻璃钢的粉碎问题。本课题共分三部分进行,第一部分为废旧玻璃钢的溶胀处理,即溶胀条件的确定。实验中分别考察了玻璃钢种类、溶胀剂、时间和温度对废旧玻璃钢溶胀效果的影响,通过计算废旧玻璃钢的溶胀率确定了三种不同种类玻璃钢的溶胀条件,并对结果进行了系统的分析。第二部分为溶胀后废旧玻璃钢的粉碎及设备的选取。分析了四种粉碎设备粉碎玻璃钢的优缺点,确定了处理溶胀后废旧玻璃钢较佳的粉碎设备,并对粉碎过程中出现的问题进行了系统的分析。第三部分为废旧玻璃钢粉体的利用。首先,将玻璃钢粉体替代填料CaCO3加入到BMC试件的压制中,并测定其力学性能。结果表明,玻璃钢粉体作为替代填料具有较好的效果。其次,选用不同长度规格的废旧玻璃钢短切料与树脂混合压制试件,测定了不同规格玻璃纤维对树脂固化物力学性能的影响,确定了性能较佳的短切玻璃纤维规格。最后,为了利用溶剂法回收废旧玻璃钢中的树脂,选用乙二醇作为回收溶剂,NaOH、Na2CO3作为催化剂,回收废旧环氧树脂玻璃钢中的环氧树脂。确定了反应的最佳条件为：乙二醇150g、温度240℃、时间4h、废旧玻璃钢20g、催化剂(NaOH) 5g。树脂的回收率为93.1%。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 前言
• 1.2 玻璃钢树脂的分类
• 1.2.1 环氧树脂玻璃钢
• 1.2.2 不饱和聚酯玻璃钢
• 1.2.3 酚醛树脂玻璃钢
• 1.3 玻璃纤维
• 1.3.1 玻璃纤维的定义
• 1.3.2 玻璃纤维的分类
• 1.4 玻璃钢的成型工艺
• 1.4.1 手工成型工艺
• 1.4.2 模压成型工艺
• 1.4.3 缠绕成型工艺
• 1.5 玻璃钢回收的方法
• 1.5.1 国外处理方法
• 1.5.2 国内处理状况
• 1.6 论文选题和主要研究内容
• 1.6.1 论文选题
• 1.6.2 本论文的研究内容
• 第二章 废旧玻璃钢的溶胀实验
• 2.1 废旧玻璃钢中树脂含量的测定
• 2.1.1 实验原料
• 2.1.2 实验仪器
• 2.1.3 实验原理
• 2.1.4 实验步骤
• 2.1.5 结果分析与讨论
• 2.2 玻璃钢的溶胀处理
• 2.2.1 实验装置
• 2.2.2 实验试剂
• 2.2.3 实验原理探讨
• 2.2.4 溶胀实验步骤
• 2.2.5 玻璃钢溶胀试剂的选择
• 2.2.6 玻璃钢溶胀条件优化
• 2.2.6.1 环氧树脂玻璃钢溶胀条件确定
• 2.2.6.2 不饱和聚酯玻璃钢的溶胀条件确定
• 2.2.6.3 酚醛树脂玻璃钢溶胀条件的确定
• 第三章 溶胀后废旧玻璃钢的粉碎
• 3.1 粉碎原理及设备
• 3.1.1 粉碎基本原理
• 3.2 粉碎设备的选取
• 3.2.1 未溶胀玻璃钢的粉碎
• 3.2.2 溶胀后玻璃钢的粉碎
• 3.3 溶胀粉碎效果小结
• 第四章 玻璃钢粉体的性能及应用
• 3用于压制BMC模板'>4.1 玻璃钢粉体替代CaCO₃用于压制BMC模板
• 4.1.1 实验原料
• 4.1.2 实验仪器
• 4.1.3 实验步骤
• 4.2 压制件的性能测试及结构分析
• 4.2.1 试样的性能测试
• 4.2.2 SMC试件的结果与讨论
• 4.2.3 BMC试件结果与讨论
• 4.3 结论与展望
• 第五章 溶剂法回收环氧树脂玻璃钢中的树脂
• 5.1 树脂的回收原理及用途
• 5.2 回收溶剂的选择
• 5.2.1 实验药品
• 5.2.2 实验仪器
• 5.2.3 实验步骤
• 5.2.4 实验结果分析
• 5.4 利用乙二醇溶剂回收玻璃钢中的环氧树脂
• 5.4.1 实验原理
• 5.4.2 实验步骤
• 5.4.3 实验结果与讨论
• 5.4.4 反应前后碱催化剂的变化
• 2CO₂作为碱催化剂回收玻璃钢中的树脂'>5.5 Na₂CO₂作为碱催化剂回收玻璃钢中的树脂
• 5.5.1 实验原理
• 5.5.2 实验分析与讨论
• 5.6 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 本论文的创新点
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士论文期间发表的学术论文及其它成果
• 作者和导师简介