本发明属于高分子材料的回收领域，具体涉及一种从碳纤维增强复合材料中回收碳纤维的方法。
背景技术：
碳纤维增强树脂复合材料因其优异得物理和化学性能，被广泛应用于汽车、航空航天、体育休闲领域以及/ 风力发电/ 电子电器/ 医疗器械等工业领域。然而，伴随复合材料的高强性能和高耐腐蚀性特点，也使复合材料的废弃物回收处理变得异常困难，特别是碳纤维复合材料的废弃物，其适用范围不断扩大，生产成本相对较高，如果能从废料中回收再利用，不仅减少对环境的危害，也更加经济。
现有的碳纤维复合废料的回收方法有物理法和化学法，物理法对设备要求过高，化学法中利用燃烧回收热能的方法不仅会造成二次污染，而且经济效益有限，得不偿失，对于使用有机强酸、无机强酸等酸类回收的方法，由于这类酸腐蚀性较强，用量大，且不可回收，对环境和设备造成了较大负担。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种从碳纤维增强复合材料中回收碳纤维的方法，该方法在不使用强酸的前提下仍能获得力学性能保存度高的碳纤维，且碳纤维表面干净，污染小。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种从碳纤维增强复合材料中回收碳纤维的方法，包括以下步骤：
（1）将碳纤维增强复合材料切割成体积不大于10cm3的小块，备用；
（2）配制溶解液：将磷酸盐化合物溶于有机溶剂中，得溶解液；
（3）将步骤（1）中切成小块的碳纤维增强复合材料加到溶解液中，在100-250℃的温度下搅拌反应5-12h，得初解物；
（4）将初解物放入超临界CO2提纯装置中反应1-2h，得粗产物，然后将粗产物洗涤、干燥得碳纤维。
优选的，步骤（4）中所述超临界CO2提纯装置中反应条件为：温度150-200℃，工作压力为8-20MPa。
优选的，步骤（2）中磷酸盐化合物选自磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、酸式焦磷酸钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸钠、焦磷酸钠、磷酸钾、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾或/和它们水合物的一种或多种的混合物。
优选的，步骤（2）中有机溶剂为沸点大于120℃的醇溶剂。
优选的，所述醇溶剂为无水苯甲醇、乙二醇、丙三醇、二甘醇或三甘醇中的一种或多种的混合。
优选的，所述碳纤维增强复合材料的基体树脂为热固性树脂。
优选的，所述热固性树脂包括环氧树脂、聚氨酯树脂、有机硅树脂、不饱和聚酯树脂、三聚氰胺甲醛树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂和脲醛树脂。
本发明所达到的有益效果：
本发明的回收条件较为温和，不使用腐蚀性较强的强酸，使用的磷酸盐化合物毒性小，甚至无毒，食品级可用，回收的碳纤维表面干净，力学性能较好，其力学性能够达到原始碳纤维力学性能的90%及以上。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
一种从碳纤维增强复合材料中回收碳纤维的方法，包括以下步骤：
（1）将碳纤维增强的环氧树脂复合材料废料切割成体积月5cm3的小块，备用；
（2）配制溶解液：将磷酸钾溶于苯甲醇中，其中磷酸钾质量是苯甲醇质量的15%，得溶解液；
（3）取上述100g切成小块的碳纤维增强复合材料加到600ml溶解液中，在220℃的温度下搅拌反应8h，得初解物；
（4）将初解物放入超临界CO2提纯装置中继续反应，温度200℃，工作压力为10MPa，反应时间1.5h，得粗产物，然后将粗产物洗涤、干燥得碳纤维。
本实施例回收的碳纤维表面较干净，几乎无结碳、树脂残留，回收的碳纤维力学性能保持了原始碳纤维力学性能的90%。
实施例2
一种从碳纤维增强复合材料中回收碳纤维的方法，包括以下步骤：
（1）将碳纤维增强的酚醛树脂复合材料切割成体积约10cm3的小块，备用；
（2）配制溶解液：将磷酸二氢钠溶于乙二醇中，其中磷酸二氢钠的质量是乙二醇质量的8%，得溶解液；
（3）将1000g切成小块的碳纤维增强复合材料加到4L溶解液中，在180℃的温度下搅拌反应10h，得初解物；
（4）将初解物放入超临界CO2提纯装置中继续反应，温度160℃，工作压力为15MPa，反应时间2h，得粗产物，然后将粗产物洗涤、干燥得碳纤维。
本实施例回收的碳纤维表面较干净，几乎无结碳，几乎树脂残留，回收的碳纤维力学性能保持了原始碳纤维力学性能的90%以上。
实施例3
一种从碳纤维增强复合材料中回收碳纤维的方法，包括以下步骤：
（1）将碳纤维增强的聚氨酯树脂复合材料切割成体积约5cm3的小块，备用；
（2）配制溶解液：将磷酸氢二铵溶于二甘醇中，其中磷酸氢二铵的质量是二甘醇质量的15%，得溶解液；
（3）将5000g切成小块的碳纤维增强复合材料加到8L溶解液中，在250℃的温度下搅拌反应10h，得初解物；
（4）将初解物放入超临界CO2提纯装置中继续反应，温度180℃，工作压力为20MPa，反应时间1h，得粗产物，然后将粗产物洗涤、干燥得碳纤维。
本实施例回收的碳纤维表面较干净，几乎无结碳，几乎树脂残留，回收的碳纤维力学性能保持了原始碳纤维力学性能的90%。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。