关于热固性复合材料热解工艺回收技术介绍

      一些研究人员已经研究了碎片复合材料的热解工艺。在美国，SMC汽车联盟早在上世纪九十年代就开始研究热解工艺了。工艺温度是700~1000℃，是为热解轮胎设计的批处理场。工艺产生的燃气、一些液体油产品和固体废料。燃气用于热解室的加热。固体废料被磨成粉沫，用作新SMC的填料。研究发现，在SMC中加入30%的磨碎固体废料不会影响工艺和机械性能。没有对热解油进行详细的化学分析，但报道说它与重油的成份类似。
       如果适当的条件下，玻璃纤维能被回收，那么固体产品有潜在的价值，低温热解工艺被研究。温度大约为400℃，蒸汽的出现加速了聚合物降解，使纤维容易从热解产品中分离出来。然后固体产品被酸洗，分离碳酸钙，以氯化钙片状粉末回收；分离并洗净纤维。纤维的机械性能以一种特殊的断裂能保留形式被没测量。400℃的热解温度对除去聚合物是必需的，但纤维的特殊断裂能只保留了50%。
      最近，在利兹大学和西班牙毕尔巴鄂的工程学校研究了复合材料的热解。西班牙的研究报告包括聚酯SMC在300~700℃的热解，表1给出了SMC的组成，主要包括聚酯和玻璃纤维。400℃以下的热解不能满足聚合物的完全降解，然而，400~700℃产品热解形式基本一致，如表2所示。热解气体主要含有CO2和CO，伴有少于10%的碳氢化合物气体，还有大约14MJ/Nm3的热值。液体产品主要包括66%的芳香族化合物，和25%的氧化物，如：酮，羟酸，烷烃基苯，芳基萘，和大约37MJ/kg的热值，类似柴油。
             
           
      利兹大学的研究工作涉及350~800℃温度范围内的复合材料的热解。研究的复合材料包括：聚酯、乙烯基酯、环氧、酚醛热固性树脂，和聚丙燃、聚乙烯、对苯二甲酸酯热塑性塑料，采用的是玻璃纤维和碳纤维增强材料和碳酸钙填料。研究的热解是在固定的反应器中抽真空的情况下对复合材料进行加热。表3列出了材料对比和500℃、550℃下热解的产品。聚酯树脂在450℃下完全分解，其它树脂完全分解温度更高，达到500~550℃。一般复合材料产生1~10%的气体产品，二氧化碳占主要部分，但可燃性气体产品的热值不少于18MJ/kg，但环氧复合材料放出的气体富含甲烷，聚丙烯热塑性复合材料放出的气体含有单体丙烯。这些气体产品的热值在42MJ/kg到44MJ/kg之间。