碳纤维废弃物用于制增强聚乙烯滚塑检查井的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及废旧资源利用领域，尤其涉及一种废碳纤维制增强聚乙烯滚塑检查井的方法。
【背景技术】
[0002]碳纤维作为一种轻质高强材料，被广泛用于航天、航空、汽车、建筑、铁路、医疗器械、体育用品等领域，尽管碳纤维有诸多优点，但碳纤维不可降解，随着其用量的增加，随之而来的污染问题日趋严重。
[0003]碳纤维废弃物主要包括：生产过程产生的废弃物(通过一定方式处理后可再利用）；较为集中的使用寿命结束制品类废弃物，如飞机、桥梁与建筑维修加强、汽车、能源、核电等使用的碳纤维复合材料制品废弃物。碳纤维复合材料废弃物主要成分为碳纤维和环氧、乙烯基树脂等聚合物基体的混合物。其废弃物均可通过一定方式予以回收。
[0004]检查井是通往地下设施如自来水、排水、电信、燃气、热力、消防、环境卫生等设施的出人口。目前检查井的材质有FRP (玻璃钢）塑料、HDPE (高密度聚乙烯）塑料和钢筋混凝土装配式检查井。塑料检查井是国家重点推广使用的环保型产品，使用塑料检查井符合国家可持续发展的国策。HDPE塑料检查井，该材质的塑料检查井抗压抗震能力强，而且都是一次成型，施工方便。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是公开一种采用碳纤维废弃物制增强聚乙烯滚塑检查井的方法。
[0006]本发明的技术方案如下。
[0007]1、将碳纤维废弃物经粉碎机粉碎成0. 5~5mm长的碎块，再通过风力筛选设备，将碳纤维与其基料部分分离；将过筛后长度为0. 5~5_的废碳纤维加入其重量比0. 1-0. 2%的乙稀基娃烧偶联剂，混勾。
[0008]2、将高密度聚乙烯树脂颗粒事先粉碎到100-150目，成为聚乙烯粉料，然后按聚乙烯粉料重量的8-10%称取步骤1处理过的废碳纤维，再将两种料倒入混料机中混合3_5min，混勾。
[0009]3、将混匀后的粉料置于检查井模具内，控制滚塑加热炉温度195_220°C，并使检查井模具在滚塑加热炉内旋转加热50-60min，停止旋转及加热，采用冷却装置冷却模具。
[0010]4、将模具冷却至室温后，打开模具，得到检查井半成品，再经修边及切除边角料得到碳纤维增强聚乙烯检查井，其壁厚可以为5-7_。
[0011]所述碳纤维废弃物为建筑及体育用品碳纤维复合材料废弃物。
[0012]本发明技术方案步骤1中加入的乙烯基硅烷偶联剂的作用是提高碳纤维与聚乙稀粉料的接合力和混勾性。
[0013]本发明利用建筑及体育用品碳纤维复合材料废弃物经过粉碎按一定比例掺入聚乙烯粉料中，经过滚塑工艺加工成塑料通讯用或雨水检查井，不仅使碳纤维废弃物得到了回收利用，而且也增强了聚乙烯检查井的力学性能和产品质量。
[0014]采用本发明工艺方法生产的碳纤维增强聚乙烯塑料检查井与未加碳纤维废弃物短纤维的聚乙烯塑料检查井的力学性能及其他性能相比，其环刚度增加20-30%，抗冲击性增加了 15-20%。
【具体实施方式】
[0015]废碳纤维的处理：
将建筑及体育用品碳纤维复合材料废弃物经粉碎机粉碎成0. 5~5mm长的碎块，再通过风力筛选设备，将碳纤维与其基料部分分离；将过筛后长度为0. 5~5mm的废碳纤维加入其重量比0. 1%的乙烯基硅烷耦合剂，混匀。
[0016]实施例1
将高密度聚乙烯粉碎到100-150目，成为聚乙烯粉料，然后称取8%聚乙烯粉料重量的废碳纤维，将聚乙烯粉料和废碳纤维倒入混料机中混合3-5min，混匀。将混合好的聚乙烯粉料和废碳纤维倒入检查井模具中，经加热炉滚塑成型，然后冷却，再经脱模修边，得到检查井成品。
[0017]实施例2
将高密度聚乙烯颗粒粉碎到100-150目，成为聚乙烯粉料，然后称取9%聚乙烯粉料重量的废碳纤维，将聚乙烯粉料和废碳纤维倒入混料机中混合3-5min，混匀。将混合好的聚乙烯粉料和废碳纤维倒入检查井模具中，经加热炉滚塑成型，然后冷却，再经脱模修边，得到检查井成品。
[0018]实施例3
将高密度聚乙烯粉碎到100-150目，成为聚乙烯粉料，然后称取10%聚乙烯粉料重量的废碳纤维，将聚乙烯粉料和废碳纤维倒入混料机中混合3-5min，混匀。将混合好的聚乙烯和废碳纤维倒入检查井模具中，经加热炉滚塑成型，然后冷却，再经脱模修边，得到检查井成品O
[0019]以上3个实施例采用的模具为同一个模具。三个实施例得到的检查井成品相关性能制备均达CJ/T-2006的规定，其中环刚度较CJ/T-2006标准中规定的值分别增加了 20%、27. 5%、30%，抗冲击性分别增加15%、17%、20%。
【主权项】
1.碳纤维废弃物用于制增强聚乙烯滚塑检查井的方法，其特征在于包括以下步骤: ①将碳纤维废弃物经粉碎机粉碎成0.5~5mm长的碎块，再通过风力筛选设备，将碳纤维与其基料部分分离；将过筛后长度为0.5~5mm的废碳纤维加入其重量比0.1-0.2%的乙烯基娃烧偶联剂，混勾； ②将高密度聚乙烯颗粒事先粉碎到100-150目，成为聚乙烯粉料，然后按聚乙烯粉料重量的8-10%称取步骤I处理过的废碳纤维，再将两种料倒入混料机中混合3-5min，混匀； ③将混匀后的粉料置于检查井模具内，控制滚塑加热炉温度195-220Γ，并使检查井模具在滚塑加热炉内旋转加热50-60min，停止旋转及加热，采用冷却装置冷却模具； ④模具冷却至室温后，打开模具，得到检查井半成品，再经修边及切除边角料得到碳纤维增强聚乙烯检查井，其壁厚可以为5-7mm。2.如权利要求1所述的碳纤维废弃物用于制增强聚乙烯滚塑检查井的方法，其特征在于所述碳纤维废弃物为建筑及体育用品碳纤维复合材料废弃物。
【专利摘要】本发明利用建筑及体育用品碳纤维复合材料废弃物经过粉碎，筛选分离碳纤维与其基料部分，将过筛后的废碳纤维按一定比例掺入聚乙烯粉料中，再经模具滚塑工艺加工成增强聚乙烯塑料检查井。采用本发明工艺方法生产的碳纤维增强聚乙烯塑料检查井与未加碳纤维废弃物短纤维的聚乙烯塑料检查井的力学性能及其他性能相比，其环刚度增加20-30%，抗冲击性增加15-20%。本发明不仅使碳纤维废弃物得到了回收利用，而且也增强了聚乙烯检查井的力学性能和产品质量。
【IPC分类】C08L23/06, C08K9/06, C08K7/06, C08J5/06
【公开号】CN105037757
【申请号】CN201510360446
【发明人】李国明
【申请人】宁夏宝塔石化科技实业发展有限公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年6月26日