Preview

Экология и промышленность России

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Утилизация отходов полимерных композитных материалов на основе фенолформальдегидных смол

https://doi.org/10.18412/1816-0395-2018-11-24-29

Полный текст:

Аннотация

Представлен обзор зарубежных исследований, посвященных утилизации полимерных композиционных материалов (ПКМ) методом сольволиза, на основании которого установлено, что преобладают две группы технологий: направленные на извлечение волокна путем деструкцию органической матрицы и основанные на частичном разрушении отдельных связей с сохранением ценных компонентов матрицы. Приведены результаты экспериментальных исследований по подбору реагентов для извлечения углеволокна из состава фенолформальдегидных ПКМ. Дана характеристика изменения свойств вторичного волокна на основе визуальной оценки, показавшая появление шероховатостей и неровностей на поворхности волокон и существенное снижение их толщины. Описаны результаты исследований по мелкодисперсному армированию бетонов вторичным углеволокном, показавшие увеличение по прочности на изгиб на 3-8 %. Рассмотрена проблема диспергирования вторичного углеволокна при его введении в бетоны.

Об авторах

Ю.В. Куликова
Пермский национальный политехнический университет
Россия
канд. техн. наук, доцент


Г.В. Ильиных
Пермский национальный политехнический университет
Россия
канд. техн. наук, доцент


Н.Н. Слюсарь
Пермский национальный исследовательский политехнический университет
Россия
канд. техн. наук, доцент


С.Ю. Чудинов
ООО "Буматика"
Россия
директор


В.А. Шаманов
Пермский национальный политехнический университет
Россия
доцент


Я.С. Шевяков
Пермский национальный политехнический университет
Россия
мл. науч. сотрудник


Список литературы

1. Keith J., Oliveux G. and Leeke A. Optimisation of solvolysis for recycling carbon fiber reinforced composites. ECCM17 — 17 th European Conference on Composite Materials Munich, Germany, 26-30th [Электронный ресурс] URL: http://dspace.lib.cranfield.ac.uk/handle/1826/10334 (дата обращения 10.06.2018).

2. Holmes M. Global carbon fibre market remains on upward trend. Reinforced Plastics. 2014. 58(6). Р. 38—45.

3. Allen B.E. Characterization of reclaimed carbon fibers and their integration into new thermoset polymer matrices via existing composite fabrication techniques. Master Thesis, North Carolina State University, Raleigh, NC, USA, 2008. [Электронный ресурс] URL: http://lib.ncsu.edu/resolver11840.16/2538 (дата обращения 10.06.2018).

4. Ferabol P., Kawakami H., Wade B. Recyclability and reutilization of carbon fiber fabric/epoxy composites. Journal of Composite Materials. 2011. Vol. 46, 12. Р. 1459—1473.

5. Pickering S.J. Recycling technologies for thermoset composite materials — current status. Journal Composites: Part A. 37. Applied Science and Manufacturing. 2006. Vol. 37. Iss. 80. Р. 1206—1215.

6. Петров А.В., Дориомедов М.С., Скрипачев С.Ю. Технологии утилизации полимерных композиционных материалов (ОБЗОР). Электронный научный журнал "ТРУДЫ ВИАМ". 2015. № 8. C. 9.

7. Oliveux G., Luke O.D., Gary A.L. Current status of fiber reinforced polymers: Review of technologies, reuse and resulting properties. Progress in Materials Science. 2015. 72. P. 61—99.

8. Gosau J.M., Wesley T.F., Allred R.E. Integrated composite recycling process. Proceedings of the 38th SAMPE technical conference. November 7—9, 2006. Dallas, Texas, USA.

9. Meyer L.O., Schulte K., Grove-Nielsen E. CFRP-recycling following a pyrolysis route: process optimization and potentials. Journal of Composite Materials. 2009. V. 43. Iss. 9. P. 1121—1132.

10. Pinero-Hernanz R., Dodds C., Hyde J., Garcia-Serna J., Poliakoff M., Lester E., et al. Chemical recycling of carbon fiber reinforced composites in nearcritical and supercritical water. Composites. Part A. Applied Science and Manufacturing. 2008. Vol. 39. Iss. 3. Р. 454—461.

11. Pinero-Hernanz R., Garcia-Serna J., Dodds C., Hyde J., Poliakoff M., Jose Cocero M., et al. Chemical recycling of carbon fiber composites using alcohols under subcritical and supercritical conditions. J Supercrit Fluids. 2008. Vol. 46. P. 83—92.

12. Okajima I., Araya K., Hiramatsu M., Sako T. Chemical recycling of carbon fiber reinforced plastic with sub- or supercritical fluids. In: Proceedings of the 9th international symposium on supercritical fluids (ISSF), 18—20 May 2009, Arcachon, France.

13. Oliveux G., Bailleul J.L. Chemical recycling of glass fiber reinforced composites using subcritical water. Composites Part A. Applied Science and Manufacturing. 2012. Vol. 43. Iss. 11. Р. 1809—1818.

14. Elghazzaoui H. Contribution а l’étude de la degradation des composites carbone/époxy par solvolyse dans l’eau subcritique et supercritique en vue de leur recyclage. PhD thesis, Université de Nantes, France, 2012.

15. Bai Y., Wang Z., L. Feng. Chemical recycling of carbon fibers reinforced epoxy resin composites in oxygen in supercritical wate. Material and Design. 2010. Vol. 31. P. 999—1002.

16. Knight C.C., Zeng C., Zhang C., Wang B. Recycling of woven carbon-fibre-reinforced polymer composites using supercritical water. Environmental Technology. 2012. Vol. 33. Iss. 6. P. 639—644.

17. Liu Y., Liu J., Jiang Z., Tang T. Chemical recycling of carbon fiber reinforced epoxy resin composites in subcritical water: synergistic effect of phenol and KOH on the decomposition efficiency. Polymer Degradation and Stability. 2012. Vol. 97. Iss. 3. P. 214—220.

18. Okajima I., Watanabe K., Sako T. Chemical recycling of carbon fiber reinforced plastic with supercritical alcohol. J Advanced Res Phys. 2012. Vol. 3. P. 1—4.

19. Sakuma M., Koyama M., Fukuda H. Establishment of CFRP recycling method processable under atmospheric pressure. Proceedings of the 18th international conference on composite materials (ICCM-18), 21—26 August 2011, Jeju, Korea.

20. Li J., Xu P.L., Zhu Y.K., Ding J.P., Xue L.X., Wang Y.Z. A promising strategy for chemical recycling of carbon fiber/thermoset composites: self-accelerating decomposition in a mild oxidative system. Green Chemistry. 2012. Vol. 14. Iss. 12. P. 3260—3263.

21. Dang W., Kubouchi M., Yamamoto S., Sembokuya H., Tsuda K. An approach to chemical recycling of epoxy resin cured with amine using nitric acid. Polymer. 2002. Vol. 43. Iss. 9. P. 2953—2958.

22. Liu Y., Meng L., Huang Y., Du J. Recycling of carbon/epoxy composites. J Applied Polymer Science. 2004. Vol. 94. Iss. 5. P. 1912—1916.

23. Von Gentzkow W., Braun D., Rudolf A-P. Recycling of thermosetting materials, patent CA 2341651, PCT Filing Date: 1999-08-16, International Publication Number: WO2000/012598

24. Deborah D.L. Carbon Fiber Reinforced Concrete. Strategic Highway Research Program Report (SHRPID/UFR-92-605). Washington, DC 1992. 92 p.

25. Litvinov A. Applying carbon fibers in building structures. Bachelor’s Thesis. Saimaa University of Applied Sciences, Lappeenranta, 2010. 46 p.


Для цитирования:


Куликова Ю., Ильиных Г., Слюсарь Н., Чудинов С., Шаманов В., Шевяков Я. Утилизация отходов полимерных композитных материалов на основе фенолформальдегидных смол. Экология и промышленность России. 2018;22(11):24-29. https://doi.org/10.18412/1816-0395-2018-11-24-29

For citation:


Kulikova Y., Ilyinykh G., Slyusar N., Chudinov S., Shamanov V., Shevyakov Y. Recycling of Рolymeric Сomposite Мaterials Вased on Рhenol-formaldehydeResins. Ecology and Industry of Russia. 2018;22(11):24-29. (In Russ.) https://doi.org/10.18412/1816-0395-2018-11-24-29

Просмотров: 102


ISSN 1816-0395 (Print)
ISSN 2413-6042 (Online)