一种利用退役风电叶片制备耐寒塑料制品的方法

本发明属于退役风电叶片资源化利用，具体涉及一种利用退役风电叶片制备耐寒塑料制品的方法。

背景技术：

1、随着可再生能源的快速发展，风能作为一种清洁且可持续的能源形式受到越来越多的关注。风电叶片是风电机组的重要零部件，风电叶片的服役时间大概为20年，随着风电场设备的老化，退役风电叶片处理问题也日益凸显。由于叶片主要由复合材料制成，包括玻璃钢纤维、环氧树脂等，这些材料难以降解，对生态环境造成不可逆的影响。

2、传统风电叶片一般采用填埋、焚烧、破碎等方式处理。填埋会占用大量土地资源，污染地下水，造成生态环境的破坏。焚烧会产生大量的二氧化碳和有机废气，引起大气污染。破碎处理不仅会产生噪音污染，还会产生微塑料污染。因此，风电叶片处理趋向于环保型、资源化等处理方式。如：将退役风电叶片进行分拣，对可回收材料进行分解再次利用；将退役风电叶片进行生物降解处理；采用新型的焚烧技术，在退役风电叶片的同时注意废气的净化，等。

3、现有技术采用将退役风电叶片经过简单的物理处理，或通过热解、化学等方法回收有用物质。前者获得的材料附加值不高，且退役风电叶片的消纳能力有限，后者在处理过程中伴随着一定的危险性，且对反应条件、设备和环境的要求较高，很难实现工业化应用。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种利用退役风电叶片制备耐寒塑料制品的方法，该方法利用机械力化学原理，利用行星式高能球磨机可以实现退役风电叶片原属材料的塑性恢复，与热塑性聚氯乙烯、硅烷偶联剂、耐寒改进剂等复配加工，形成耐寒塑料制品。

2、为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种利用退役风电叶片制备耐寒塑料制品的方法，包括以下步骤：

3、s1、将退役风电叶片进行剪切、破碎获得破碎料，再利用高能球磨机对破碎料进行磨制，得到粒径为小于50μm的退役风电叶片细磨料；

4、s2、将聚氯乙烯废料进行剪切、破碎，与助磨剂混合后利用普通球磨机进行混合研磨，得到粒径为50-150μm的聚氯乙烯细磨料；

5、s3、称取70-90质量份步骤s1制得的退役风电叶片细磨料、7-25质量份步骤s2制得的聚氯乙烯细磨料、1-3质量份的硅烷偶联剂和2-5质量份的耐寒改进剂，高速共混后模压成型，即制得耐寒塑料制品。

6、作为利用退役风电叶片制备耐寒塑料制品的方法进一步的改进：

7、优选的，步骤s2中所述的助磨剂为nacl或na2so4。

8、优选的，步骤s3中所述的硅烷偶联剂为kh550或kh570。

9、优选的，步骤s3中所述的耐寒改进剂为己二酸二辛酯(doa)、癸二酸二辛酯(dos)和己二酸二异壬酯(dina)中的一种或两种以上的组合。

10、优选的，步骤s1中所述的退役风电叶片先剪切成50mm×50mm-100mm×100mm的剪切料，再进行破碎获得破碎料。

11、优选的，步骤s3中高速共混的温度为60-90℃，共混时间为5-10min。

12、优选的，步骤s3中所述模压成型的温度为140℃-180℃、压力为8-12mpa、模压时间为8-15min，模压后的冷压时间为5-10min，制得耐寒塑料制品。

13、优选的，步骤s1中所述高能球磨机为长沙天创粉末技术有限公司生产的qxqm-10型360度旋转行星式球磨机。

14、优选的，步骤s2中所述普通球磨机为桂林鸿程矿山设备制造有限责任公司生产的hlm立式磨粉机。

15、本发明相比现有技术的有益效果在于：

16、1)退役风电叶片主要由玻璃钢纤维和环氧树脂等构成，成型后属于热固性材料。本发明基于机械力化学原理，利用高能球磨机对退役风电叶片粉碎后进行细磨处理，不仅实现了退役风电叶片的细磨粉体化，还实现了退役风电叶片原属材料的塑性恢复。这是因为，在复杂的外部和内部多种因素的影响下，机械力复合作用使材料的分子结构和化学性质发生变化，破坏热固性塑料大分子的交联结构，使其内部分子链断裂，官能团活性增强，交联度降低，产生低度交联的高聚物，从而使热固性塑料恢复一定塑性，重新具备加工成形的能力；再将退役风电叶片细磨料与热塑性聚氯乙烯、硅烷偶联剂、耐寒改进剂等复配，模压成型即可制得耐寒塑料制品。

17、2)本发明不仅实现退役风电叶片原属材料特性的有效恢复，实现热固性塑料的回收和循环利用，增强了退役风电叶片的消纳能力，同时解决了寒冷地区塑料制品容易受冷脆化问题，拓宽了其应用场景，是一种具有退役风电叶片较强消纳处理能力及资源化利用的方法。

技术特征：

1.一种利用退役风电叶片制备耐寒塑料制品的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.据权利要求1所述的一种利用退役风电叶片制备耐寒塑料制品的方法，其特征在于，步骤s2中所述的助磨剂为nacl或na2so4。

3.据权利要求1所述的一种利用退役风电叶片制备耐寒塑料制品的方法，其特征在于，步骤s3中所述的硅烷偶联剂为kh550或kh570。

4.据权利要求1所述的一种利用退役风电叶片制备耐寒塑料制品的方法，其特征在于，步骤s3中所述的耐寒改进剂为己二酸二辛酯、癸二酸二辛酯和己二酸二异壬酯中的一种或两种以上的组合。

5.据权利要求1所述的一种利用退役风电叶片制备耐寒塑料制品的方法，其特征在于，步骤s1中所述的退役风电叶片先剪切成50mm×50mm-100mm×100mm的剪切料，再进行破碎获得破碎料。

6.据权利要求1所述的一种利用退役风电叶片制备耐寒塑料制品的方法，其特征在于，步骤s3中高速共混的温度为60-90℃，共混时间为5-10min。

7.据权利要求1所述的一种利用退役风电叶片制备耐寒塑料制品的方法，其特征在于，步骤s3中所述模压成型的温度为140℃-180℃、压力为8-12mpa、模压时间为8-15min，模压后的冷压时间为5-10min，制得耐寒塑料制品。

8.据权利要求1所述的一种利用退役风电叶片制备耐寒塑料制品的方法，其特征在于，步骤s1中所述高能球磨机为长沙天创粉末技术有限公司生产的qxqm-10型360度旋转行星式球磨机。

9.据权利要求1所述的一种利用退役风电叶片制备耐寒塑料制品的方法，其特征在于，步骤s2中所述普通球磨机为桂林鸿程矿山设备制造有限责任公司生产的hlm立式磨粉机。

技术总结
本发明属于退役风电叶片资源化利用技术领域，具体涉及一种利用退役风电叶片制备耐寒塑料制品的方法。本发明将退役风电叶片粉碎后利用高能球磨机进行细磨处理，不仅实现了退役风电叶片的细磨粉体化，还实现了退役风电叶片原属材料的塑性恢复；然后将退役风电叶片细磨料与热塑性聚氯乙烯、硅烷偶联剂、耐寒改进剂等复配加工形成耐寒塑料制品。不仅实现热固性塑料的回收和循环利用，增强了退役风电叶片的消纳能力，还同时解决了寒冷地区塑料制品容易受冷脆化问题，拓宽了其应用场景。

技术研发人员：陆永生,刘强,张国卿,应超军,赵军
受保护的技术使用者：上海大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27