3.4.2. Особенности переработки отходов реактопластов

При изготовлении изделий из ре­актопластов образуется значительное количество технологических отходов (до 20 %). Рассмотренными выше спо­собами переработать такие отходы нельзя, поскольку отличие реакто­пластов от термопластов заключает­ся в образовании в процессе хими­ческой реакции трехмерной структу­ры, препятствующей переходу поли­мера в расплав при нагревании (или в раствор при растворении).

Однако реактопласты содержат небольшое количество несшитого полимера, что позволяет использовать измельченные отходы этих материа­лов в качестве активного наполните­ля, благодаря чему их можно вводить в качестве добавок к основному сы­рью и в другие композиции.

Отходы реактопластов перераба­тывают только там, где они образу-

пресс-порошков, где они сортируют­ся для очистки последних от посто­ронних примесей.

Малогабаритные изделия легко измельчаются в стандартных молот­ковых и зубчатых дробилках. Крупно­габаритные изделия предварительно дробят в валковых дробилках. После предварительного дробления отходы измельчают в вибрационных мельни­цах, в загрузочном люке которых вмонтирован сильный магнит для удаления из измельчаемой массы слу­чайно попавших туда металлических предметов. Измельченный материал классифицируют по крупности на ситах или других классификаторах, откуда крупная фракция возвращает­ся на доизмельченис, а мелкая по­ступает в смеситель, где смешивает­ся в заданных пропорциях с первич­ным пресс-порошком. Из смесителя готовая смесь выгружается в бумаж­ные крафт-мешки и подается на пе­реработку. В состав оборудования, используемого для изготовления вто­ричных фенольных пресс-порошков, входят: вибромельница с бункером, вентилятор, циклон и смеситель.

Вторичные фенольные пресс-по­рошки не могут быть использованы для получения тех же изделий, кото­рые изготавливаются из первичных, вследствие снижения физико-меха­нических свойств изделий и ухудше­ния их внешнего вида.

Особую сложность представляют отходы стеклопластиков, которые состоят из реактопластов и непрерыв­ного стеклянного наполнителя в виде нитей или текстильной основы. Чрез­вычайно прочный стеклянный напол­нитель для своего разрушения требу­ет значительных затрат энергии. К тому же его частицы обладают высо-

кой абразивностью, что приводит к быстрому износу ударных органов измельчающего оборудования..

Для измельчения отходов стекло­пластиков используются дезинтегра­торы специальной конструкции, ос­новным ударным органом которых являются пальцы двух роторов, вра­щающихся навстречу друг другу с высокой скоростью (более 120 м/с). За время пребывания в камере дез­интегратора, которое составляет все­го 0,25 с, материал разрушается с об­разованием частиц размером не­сколько микрон, приобретая совер­шенно новые физико-химические свойства. У частиц такого порошка имеются поверхностные функцио­нальные группы, делающие его ак­тивным наполнителем. Кроме того, резко возрастает их удельная поверх­ность. Размер частиц органической части порошка, т.е. самого реакто-пласта, составляет 3-20 мкм. Они аг­регируются в конгломераты разме­ром до 100 мкм, имеющие сфери­ческую форму. Стеклянные частицы сильно вытянуты, нитеобразны, от­ношение длины к диаметру такой частицы составляет 1,5-2,0.

Стеклопластиковые порошки на­зывают органоминеральным напол­нителем (ОМН). Помимо роли напол­нителя он выполняет также роль мо­дификатора: благодаря наличию функ­циональных групп на поверхности частиц при нагревании наполнитель участвует в химическом взаимодей­ствии с полимером. За счет этого ус­коряется процесс образования трех­мерной структуры, а полученные материалы приобретают высокие физико-механические свойства. Ис­пользование ОМН в качестве напол­нителей в композициях на основе

реактопластов снижает время отвер­ждения в 6-10 раз, повышает теп­лостойкость до 200 °С.

Используют ОМН и для изготов­ления полимерных покрытий, в том числе лакокрасочных. Такие покры­тия имеют высокие декоративные свойства, повышенные физико-меха­нические характеристики и более высокую эксплуатационную долго­вечность.

Введение ОМН в клеевые компо­зиции на основе эпоксидных смол позволяет повысить прочность при отрыве в 1,5-2 раза при склеивании титанового сплава и на 10-15 % при склеивании стали. Время отверждения клеевой композиции снижается с 24 до 4 ч. Предельное содержание порош­ка стеклопластика в клее не должно превышать 33 %.

Такие отходы можно использовать и в других отраслях промышленнос­ти: в металлургии - для осветления проката, в промышленности строй­материалов - для производства из­делий из гипса, в дорожном строи­тельстве - при изготовлении асфаль-тобитумных смесей, полимербетона, для устройства гидроизоляции про­мышленных сооружений. По сравне­нию с полимербетоном на основе минеральных наполнителей полимер-бетоны на основе отходов стеклоплас­тиков имеют повышенную деформа-тивность в холодное время года, а также ускоренно отверждаются. По-лимербетонные смеси могут быть приготовлены в обычных бетономе­шалках или в специальных смесите­лях, общий цикл перемешивания не превышает 15 мин. Время твердения смеси при температуре воздуха 18- 20 °С и влажности воздуха не более 60 % составляет 2-5 ч. Ниже приве-

дены свойства полимербетона с со­держанием 30 массовых частей ОМН на 100 массовых частей композиции:

Прочность при 20 "С, МПа:

при сжатии 20-70

при растяжении 7-25

Водонасыщение, % (обьемн.) ....0,3-0,6 Относительное удлинение

при 20 °С, % 2,5-5,0

Мгновенный модуль упругости

при 20'С, МПа 2000-7000

Для утилизации крупногабарит­ных изделий из стеклопластиков, а также органо- и углепластиков раз­работан способ, заключающийся в медленном нагреве изделия до 600 °С со скоростью 2-5 °С в 1 мин без до­ступа воздуха, в результате чего про­исходит пиролиз органической час­ти, разрушение композиционного материала, отделение металличес­ких деталей. Получаемые активные угли могут быть использованы в раз­личных областях (включая производ­ство на их основе сорбентов для ме­дицины).