一种环氧树脂浇注线圈绝缘材料的降解回收方法

技术领域

本发明涉及环氧树脂降解技术领域，尤其涉及一种由环氧树脂浇注线圈绝缘材料的化学降解回收方法。

背景技术

环氧树脂因其内部稳定的交联结构，赋予其良好的机械性能、耐腐蚀性和热稳定性等特性，被广泛应用于航天航空、电子电器、涂料油墨、汽车工业、化工防腐等领域。在电气领域中，环氧树脂是一种常见的绝缘材料，如由环氧树脂浇注的变压器外壳、线圈绝缘层等。而传统的环氧树脂固化后具有不溶不熔的特性，所以电气元件一旦浇注成型便难以对其进行回收。这不仅造成了资源浪费还严重污染环境，与我国绿色发展理念背道而驰。因此如何快捷、高效、环保地回收由环氧树脂浇注成型的绝缘材料是一重大难题。

环氧树脂浇注线圈绝缘材料的回收方法有两种。法一：将绝缘材料破碎，分拣大块的导体和环氧树脂，再将剩余的部分切成碎块，利用金属的磁性将其分离。法二：将绝缘材料反复碾压破碎，再人工分拣大块导体和环氧树脂，逐层剥离导体与环氧树脂。这两种方法都是通过人工砸击破碎或大型压力机、拉力机破碎，再对导体和环氧树脂进行分拣。然后对金属导体进回收回炉重造，环氧树脂则采用焚烧、地下填埋、粉碎等方法处理。现有的环氧树脂浇注线圈绝缘材料的回收方法不仅耗费大量的人力物力、效率低下、污染环境，而且无法完整的回收内部线圈，投入二次使用，造成一定的资源浪费。因此如何高效、便捷、环保的回收环氧树脂浇注线圈绝缘材料，并保持线圈的电气性能具有重大意义。为此，我们提出了一种环氧树脂浇注线圈绝缘材料的降解回收方法

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

本申请提供了一种环氧树脂浇注线圈绝缘材料的降解回收方法，解决了传统环氧树脂浇注线圈绝缘材料的降解回收过程中机械破碎导致线圈无法完整回收二次利用，造成资源浪费；人工分拣造成效率低下；环氧树脂焚烧、填埋、粉碎造成环境污染的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种环氧树脂浇注线圈绝缘材料的降解回收方法，包括以下步骤：

S1、将环氧树脂浇注线圈绝缘材料放入调配的混合溶剂中降解；

S2、待所述环氧树脂基体完全降解，取出线圈导体，清洗烘干，然后回收。

优选的，所述环氧树脂浇注线圈绝缘材料中包含含缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂、缩水甘油胺类环氧树脂、线型脂肪族类环氧树脂、脂环族类环氧树脂中的至少一种。

优选的，上述步骤S1中所述环氧树脂浇注线圈绝缘材料降解温度为室温或者是40-100℃。

优选的，所述混合溶剂包括水、酸以及有机溶剂调配而成。

优选的，所述混合溶剂中有机溶剂和水的质量比为3～7：7～3。

优选的，所述混合溶剂中酸与有机溶剂与水质量和的比为1：10。

优选的，所述酸的浓度为0.1M。

优选的，所述有机溶剂为1-甲基-2-吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、二甲亚砜、四氢呋喃、甲乙酮、环己酮、乙酸乙酯、氯仿、二氧六环、乙腈、苯、甲苯、二甲苯、甲醇、乙醇、乙二醇、正丁醇、叔丁醇、甲酸、乙酸、丙酮中的至少一种。

优选的，所述酸类包括盐酸、硫酸、硝酸、甲酸、乙酸、乳酸、柠檬酸、苯甲酸、乙二酸、丙二酸中的至少一种。

优选的，所述环氧树脂浇注线圈绝缘材料与混合溶剂质量比为1：5。

与现有的技术相比，本发明具有如下有益效果：

1.本发明通过溶剂体系能够降解环氧树脂材料，减少处理环氧树脂的成本和造成的污染。

2.本发明本能够降解环氧树脂浇注线圈绝缘材料中的环氧树脂基体材料，对环氧树脂浇注线圈绝缘材料中的线圈金属进行回收利用，减少传统破碎方式导致的线圈金属浪费，降低线圈的生产成本。

3.发明通过化学降解回收的方法，省去了环氧树脂浇注线圈绝缘材料传统回收的繁琐步骤，提高了回收效率。

4.本发明能够对环氧树脂浇注线圈绝缘材料进行降解再利用，从而降低了传统回收方式的处理成本和对环境的影响，是一种高效、便捷、环保的降解回收方法

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”“上”、“下”、“前”、“后”“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“顶部”、“底部”、“顶面”、“底面”、“内”、“外”、“内侧”、“外侧”等指示的方位或位置关系为基于所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到术语“第一”、“第二”、“第三”只是用于描述目的以及区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。下面根据本发明的整体结构，对其实施例进行说明。

一种环氧树脂浇注线圈绝缘材料的降解回收方法，包括以下步骤：

S1、将环氧树脂浇注线圈绝缘材料放入调配的混合溶剂中降解；

S2、待所述环氧树脂基体完全降解，取出线圈导体，清洗烘干，然后回收。

上述方案中，环氧树脂浇注线圈绝缘材料中包含含缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂、缩水甘油胺类环氧树脂、线型脂肪族类环氧树脂、脂环族类环氧树脂中的至少一种。

上述步骤S1中环氧树脂浇注线圈绝缘材料降解温度为室温或者是40-100℃。

混合溶剂包括水、酸以及有机溶剂调配而成。混合溶剂中有机溶剂和水的质量比为3～7：7～3。混合溶剂中酸与有机溶剂与水质量和的比为1：10，酸的浓度为0.1M。有机溶剂为1-甲基-2-吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、二甲亚砜、四氢呋喃、甲乙酮、环己酮、乙酸乙酯、氯仿、二氧六环、乙腈、苯、甲苯、二甲苯、甲醇、乙醇、乙二醇、正丁醇、叔丁醇、甲酸、乙酸、丙酮中的至少一种。酸类包括盐酸、硫酸、硝酸、甲酸、乙酸、乳酸、柠檬酸、苯甲酸、乙二酸、丙二酸中的至少一种。环氧树脂浇注线圈绝缘材料与混合溶剂质量比为1：5，

为了便于对本发明的理解，做了如下的实验以及数据统计：

将10g香兰素、1.02g四丁基溴化铵催化剂、24.4g环氧氯丙烷和6.66g氢氧化钠混合成生成环氧单体VE。将5gVE在100℃熔融后，加入3.75g 4，4‘-亚甲基双环己胺(PACM)，搅拌混匀。将上述混合物倒入含有线圈和不含线圈的聚四氟乙烯模具中，放入真空干燥箱在80℃下抽真空5分钟，除去气泡后移至130℃鼓风干燥箱加热5小时，脱模得到环氧树脂和环氧树脂浇注线圈绝缘材料。

取上述制备好的环氧树脂，称量并记录其初始质量，以树脂：混合溶剂的质量比1：5，按酸、有机溶剂和水的比例分别称量CA、AC和水的质量，环氧树脂和混合溶剂的质量总结在下表1中。将上述环氧树脂和混个溶剂分别放入35个玻璃烧杯中，放置在室温(初夏)环境中；每隔30分钟取出一个烧杯，用镊子将环氧树脂夹出，清理干净并称量剩余质量，其质量变化见表1，由表1可知道，CA：H

表1环氧树脂在不同比例的混合溶剂中质量随时间变化

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另外取实施例中制备的环氧树脂，称量并记录其初始质量，以树脂：混合溶剂的质量比1：5，按酸、有机溶剂和水的比例分别称量CA、AC和水的质量。将上述环氧树脂和混个溶剂分别放入个玻璃烧杯中，分别放入40-100℃的烘箱；每隔30分钟取出一个烧杯，用镊子将环氧树脂夹出，清理干净并称量剩余质量，其质量变化见表2。由表2知，温度越高降解越快，但是温度过高导致酸挥发，反而降低了降解速度。

表2环氧树脂相同比例的混合溶剂、不同温度中质量随时间变化

最后，从环氧树脂浇注线圈绝缘材料中回收线圈。

将上述的中的环氧树脂浇注线圈绝缘材料浸入0.24gCA、1.0gAC和1.45g水的混合溶剂中，放入60℃烘箱中。180分钟后，环氧树脂基体完全降解。取出线圈用乙醇冲洗干净，低温烘干。烘干后的线圈金属与新的线圈几乎无异，可以回收投入二次使用。

综上所述，本发明采用与传统物理回收方法不同的化学降解回收方法，使环氧树脂浇注线圈绝缘材料的环氧树脂基在混合溶剂中快速降解，回收其内部线圈并投入二次使用。极大程度上的减少了传统回收方式所产生的人力物力成本，降低了对环境的污染，同时简化了回收工序，效率得到显著提高，是一种高效、便捷、环保的降解回收方法。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的，这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化，尽管已经示出和描述了本发明的实施例，但本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对发明的限制，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合，对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够在阅读完本说明书后可在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下，可以根据需要对实施例做出没有创造性贡献的修改、替换、变型以及各种不同的选择和改变，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。