УТИЛИЗАЦИЯ СТЕКЛОПЛАСТИКОВ НА ОСНОВЕ ФЕНОЛФОРМАЛЬДЕГИДНОЙ СМОЛЫ
Аннотация
Утилизация композиционных материалов на основе термореактивных связующих является одним из главным аспектов производства и эксплуатации изделий из них. Существует множество методов, однако основное внимание исследователей направлено на разделение полимерной матрицы и волокнистого наполнителя. В работе представлены результаты исследования по оценке возможности вторичной переработки изделий из стеклопластиков на основе термореактивного связующего типа АГ-4В, состоящего преимущественно из фенолформальдегидной смолы, путем механической переработки: дробление, измельчение, истирание. Проведен микроструктурный анализ полученных регенератов, определен их масштаб гетерогенности. После механического воздействия отмечены признаки химических реакций на поверхности порошков, полученных в результате измельчения и истирания, что подтверждается результатами дифференциально-сканирующей калориметрии. Установлено, что механически-активированные порошки способны к экзотермическим превращениям в диапазоне температур 150-200 °С, соответствующих области отверждения фенолформальдегидной смолы. Также отмечено усиление эндотермических эффектов в диапазоне температур, соответствующих размягчению фенолформальдегидных смол. Описан возможный механизм структурообразования волокнистых реактопластов на основе вторично переработанного сырья по типу химической сварки. Проведена оценка прочности формуемых стеклопластиков на основе регенерированного сырья. Показана принципиальная возможность повторного использования продуктов вторичной переработки реактопластов в качестве самостоятельного исходного сырья. Установлено, что введение 7% вспомогательного фенолформальдегидного связующего позволяет повысить прочность материала в 1,76 раза, а повышение давления до 100 МПа – в 1,5 раза. Показано, что прочность стеклопластиков на основе вторично переработанного сырья соответствует прочности реактопластов на основе применяемых в промышленности материалов типа АГ-4В.
Для цитирования:
Ившин С.С., Ившина А.А., Федоров А.В., Зарипова Д.Н. Утилизация стеклопластиков на основе фенолформальдегидной смолы. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2023. Т. 66. Вып. 9 С. 104-109. DOI: 10.6060/ivkkt.20236609.6707.
Литература
Petrov A.V., Doriomedov M.S., Skripachev S.Yu. // Tr. VIAM. 2015. N 8. P. 60-71 (in Russian). DOI: 10.18577/2307-6046-2015-0-8-9-9.
Petrov A.V., Doriomedov M.S., Skripachev S.Yu. // Tr. VIAM. 2015. N 12. P. 98-104 (in Russian). DOI: 10.18577/2307-6046-2015-0-12-12-12.
Yongxiang Yang, Rob Boom, Brijan Irion, Derk-Jan Heerden, Pieter Kuiper, Hans Wit. // Chem. Eng. Proc.: Proc. Intens. 2012. V. 51. P. 53–68. DOI: 10.1016/j.cep.2011.09.007.
Peng Hao Wang, Natalie Zimmermann. // JOJ Material Sci. 2020. 6(1). 555679. DOI: 10.19080/JOJMS.2020.06.555679.
Gusev E.V., Naboyshchikova N.A., Ageeva T.A. // ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2022. V. 65. N 6. P. 58-63 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20226506. 6553.
Job S. // Reinforced Plastics. 2014. V. 58. N 5. Pt. 1. P. 32–34. DOI: 10.1016/S0034-3617(14)70213-9.
Job S. // Reinforced Plastics. 2014. V. 58. N 5. Pt. 2. P. 36–38. DOI: 10.1016/S0034-3617(14)70213-9.
Meyer L.O., Schulte K., Grove-Nielsen E. // J. Comp. Mater. 2009. V. 43. P. 1121–1132. DOI: 10.1177/0021998308097737.
Pinero-Hernanz R., Dodds C., Hyde J. // Composites: Pt. A. 2008. V. 39. P. 454–461. DOI: 10.1016/j.compositesa.2008.01.001.
Okajima I. // J. Adv. Res. Phys. 2012. V. 3. N 2. P. 1–4.
Pico D., Seide G., Gries T. // Chem. Eng. Transact. 2014. V. 36. P. 211–216.
Torlova A.S., Vitkalova I.A., Pikalov E.S. // Nauch. Obozr. Tekhn. Nauki. 2017. N 2. P. 96-114 (in Russian).
Vitkalova I.A., Torlova A.S., Pikalov E.S. // Nauch. Obozr. Tekhn. Nauki. 2017. N 2. P. 15-28 (in Russian).
Zastrogina O.B., Sinyakov S.D., Serkova E.A. // Tr. VIAM. 2021. N 10 (104). P. 58-66 (in Russian). DOI: 10.18577/2307-6046-2021-0-10-58-66.
Zastrogina O.B., Sinyakov S.D., Serkova E.A. // Tr. VIAM. 2021. N 11 (105). P. 55-65 (in Russian). DOI: 10.18577/2307-6046-2021-0-11-55-65.
Sabadakha E.N., Prokonchuk N.R., Shutova A.L., Groba A.I. // Tr. Belorus. Gos. Tekhnol. Un-ta. 2017. N 2. Ser. 2. P. 108-115 (in Belarus).
Howarth J., Sada S.R., Mativenga P.T. // J. Cleaner Prod. 2014. V. 81. P. 46–50. DOI: 10.1016/j.jclepro.2014.06.023.
Palmer J., Ghita O.R., Savage L., Evans K.E. // Composites: Pt. A. 2009. V. 40. P. 490–498. DOI: 10.1016/j.compositesa.2009.02.002.
Keiji Ogi, Takashi Nishikawa, Yasutaka Okano, Ichiro Taketa. // Adv. Comp. Mater. 2007. V. 16. N 2. P. 181–194. DOI: 10.1163/156855107780918982.
Conroy A., Halliwell S., Reynolds T. // Composites. Pt. A. 2006. V. 37. P. 1216–1222. DOI: 10.1016/j.compositesa.2005.05.031.
Burdikova T.V. Adhesion strength of composite materials: study guide. Kazan: KNRTU. 2018. 148 p. (in Rus-sian).
