[发明专利]一种利用废弃玻纤增强酚醛树脂模塑料生产泡沫玻璃的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种废弃酚醛模塑料的回收利用方法，尤其涉及一种利用废弃玻纤增强酚醛树脂模塑料生产泡沫玻璃的方法。

背景技术

玻纤增强酚醛模塑料被大量应用于制造直流电动机的电流换向器的绝缘骨架圆筒，该圆筒的表面的径向方向镶嵌着至少三片的铜排，换向器直接与电动机转子相连接。当铜排与固定电刷接触时，电流产生通路，从而使转子的线圈在磁场的作用下产生扭矩，使转子发生转动，当转动一定角度后，电刷与换向器的铜排分离，产生断路，转子将在惯性的作用下继续旋转，随后电刷又将接触上铜排，又将产生与转动反向较一致的扭矩，照此原理，磁场力将不断推动使转子向同一方向转动，并最终与摩擦、做功等阻力作用达到平衡。毋庸置疑，换向器保证了直流电机能够持续运转。

换向器在家电领域、汽车领域、电动工具领域的用量非常之大。然而，随着这些电器设备的加速更新换代，大量直流电动机被淘汰下来，而其中换向器的金属成分基本可以被充分回收利用，但是，剩余的非金属绝缘骨架材料却难以得到回收再利用，且这种材料难以在自然界中降解，强度也较高，导致难以粉碎。不仅如此，电机换向器主要通过传递成型的方法与铜片结合在一起，在其固化成型过程中，将产生大量的玻纤增强酚醛树脂模塑料的废弃料柄，这些料柄在多数情况下只能作为工业废弃物和垃圾进行填埋处理，从而对环境产生一定危害，占用了宝贵的土地资源。

电机换向器绝缘骨架材料一般是由酚醛树脂、玻璃纤维、无机填料和助剂等经过一定的混炼制成的玻纤增强酚醛树脂模塑料。众所周知，酚醛树脂是一种热固性塑料，在固化成型以后，形成不溶、不熔、质硬的网络状高分子材料，难以回收再利用。因此，废弃电机换向器回收金属铜之后，剩余的非金属部分和在电机换向器生产过程中所产生的大量废料柄等均难以回收再利用。

泡沫玻璃是一种内部充满无数相连和封闭小孔的多孔轻质无机玻璃材料，具有防火、隔热、防潮、防腐蚀、吸音等优点，被广泛应用于建筑墙体保温、石油化工、高速公路隔音墙、电力、军工等领域。尤其是我国大力提倡节能减排和“低碳”经济，近年来国内市场对于泡沫玻璃需求量迅速增大，尤其是建材市场。泡沫玻璃的主要成分为废玻璃，辅以适当发泡剂、稳定剂、改性剂和其他助剂等，经过一定的热处理、发泡和退火等工序而制得。

中国专利200710019008.2公开了一种大密度泡沫玻璃的制备方法，首先将密度大于3.0g/cm³的碎玻璃粉末和SIC或TIN放入到球磨罐中球磨至200目以下，并加入到耐热钢模具中，最后将模具移入发泡炉烧成；经发泡及快速冷却和退火后得泡沫玻璃。

中国专利200910023316.1公开了一种高强度泡沫玻璃的制备方法，将碎玻璃粉末，CaCO₃，硼砂，NaNO₃和耐火纤维加入到球磨罐中球磨混合均匀后，置于模具中并将其移入发泡炉中经预热、发泡、稳泡、快速冷却和退火，得泡沫玻璃。

发明内容

本发明提供了一种利用废弃玻纤增强酚醛树脂模塑料生产泡沫玻璃的方法，该方法通过对废弃玻纤增强酚醛树脂模塑料的合理利用，避免了环境污染和资源浪费。

一种利用废弃玻纤增强酚醛树脂模塑料生产泡沫玻璃的方法，包括以下步骤：

(1)对废弃的玻纤增强酚醛树脂模塑料进行热处理，脆化后粉碎、球磨制得细粉；

(2)以重量百分比计，将10-30％的所述细粉、60-75％的废玻璃粉、0.1-2％的发泡剂、1-2％的稳定剂、5-10％的助熔剂、0.5-1％的改性剂以及0.5-1％的粘结剂混合均匀，模压成胚后经塑化、发泡、定型、退火、冷却制得泡沫玻璃。

所述废弃的玻纤增强酚醛树脂模塑料可以是电机换向器的绝缘骨架以及生产过程中废弃的料柄，它含有大量的玻璃纤维成分，重量百分比可以高达30～70％，具体组成为：酚醛树脂模塑料25～45％、玻璃纤维30～70％、余量为填料和助剂，其中填料和助剂均是生产模塑料常用的添加成分。

所述的玻璃纤维的成分与生产泡沫玻璃的废玻璃成分无本质上的区别，而且作为玻纤粘结剂的酚醛树脂在较高温度下容易碳化，碳在燃烧过程中能释放大量热量，生成的炭黑还可以作为泡沫玻璃的发泡剂，因此，将废弃的玻纤增强酚醛树脂模塑料作为生产泡沫玻璃的原材料，可以到达废物利用、变废为宝的目的，又可以减少发泡剂用量和能源消耗，降低生产成本。