本發(fā)明涉及風(fēng)電葉片技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種利用退役風(fēng)電葉片復(fù)合材料制備廣場磚的方法。
背景技術(shù)：
廣場磚已經(jīng)成為現(xiàn)代化城市道路、廣場、居住小區(qū)、旅游區(qū)等路面鋪設(shè)的常用結(jié)構(gòu)磚，在保障交通安全便利的同時(shí)，美化著城市。其中，人造石作為新型人造建筑材料，具有高強(qiáng)度、高硬度、高韌性、防腐抗老化、無輻射、易加工、比擬天然質(zhì)感等優(yōu)點(diǎn)，在廣場磚的應(yīng)用越來越廣泛。
近年來，隨著煤、石油、天然氣等傳統(tǒng)不可再生能源的不斷減少，風(fēng)能的開發(fā)和利用越來越得到人們的重視，已成為能源領(lǐng)域最具商業(yè)推廣前景的項(xiàng)目之一，在國內(nèi)外發(fā)展迅速。然而迅速發(fā)展的另一面則是，隨著早期服役的大量熱固性復(fù)合材料風(fēng)電葉片使用年限的臨近(中國于1989～1992年在新疆達(dá)坂城建成第一個(gè)風(fēng)電場)，如何回收和處理如此大量的復(fù)材廢料，將成為全球性的一大難題。目前傳統(tǒng)的處理方式是焚燒或掩埋，這兩種處理方式粗放并且有害。若將廢料棄之不顧，對環(huán)境將會造成極大的影響。因此，對退役風(fēng)電葉片復(fù)合材料進(jìn)行回收利用，在倡導(dǎo)環(huán)保的今天，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。退役風(fēng)電葉片復(fù)合材料能夠得到有效的處理，再生為新的原材料，實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，將是集社會效益和經(jīng)濟(jì)效益雙收的事業(yè)，也是目前亟待解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明提出一種利用退役風(fēng)電葉片復(fù)合材料制備廣場磚的方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中退役風(fēng)電葉片復(fù)合材料處理再生的問題。
本發(fā)明的一種利用退役風(fēng)電葉片復(fù)合材料制備廣場磚的方法，包括以下步驟：將廣場磚的上下面層、中間層的原料分別混合均勻、依次布料、真空壓制、固化以得到所述廣場磚；所述廣場磚的上下面層的原料重量份組成為：
所述廣場磚中間層的原料重量份組成為：
所述阻燃劑A為：氫氧化鎂或活性氫氧化鋁阻燃劑，所述阻燃劑B為：QB-T01。
其中，在將廣場磚的上下面層、中間層的原料分別混合均勻之前還包括：將退役風(fēng)電葉片復(fù)合材料粉料活化的過程，具體包括：將退役風(fēng)電葉片復(fù)合材料粉料攪拌升溫至60～140℃，加入活化劑活化5～20min后出料，得到退役風(fēng)電葉片復(fù)合材料的活化粉料。
其中，所述活化劑為：1,5,7-三氮雜二環(huán)[4.4.0]癸-5-烯、乙酰丙酮鋅、硅烷偶聯(lián)劑中的一種或多種混合。
其中，所述活化劑與退役風(fēng)電葉片復(fù)合材料粉料的質(zhì)量比為0.15～0.6:100。
其中，所述不飽和聚酯樹脂為石英石樹脂。
其中，所述固化劑為過氧化環(huán)己酮或過氧化甲乙酮，所述固化劑與所述不飽和聚酯樹脂的質(zhì)量比為0.5～1.5:100。
其中，所述促進(jìn)劑為：環(huán)烷酸鈷，所述促進(jìn)劑與所述不飽和聚酯樹脂的質(zhì)量比為0.3～0.8:100。
其中，所述退役風(fēng)電葉片復(fù)合材料粉料的粒徑為60～800目。
其中，上下面層的石英砂為4～6目、30～50目和100～200目三種目數(shù)石英砂組成，其質(zhì)量比例為1:1:1，中間層的石英砂的粒度為4～50目。
本發(fā)明的退役風(fēng)電葉片復(fù)合材料的活化粉料制備方法中，退役風(fēng)電葉片復(fù)合材料廢料為廣場磚的主要組分(占廣場磚重量的40％以上)將其制作成廣場磚，實(shí)現(xiàn)了退役風(fēng)電葉片復(fù)合材料的再生利用。
具體實(shí)施方式
下面本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
本發(fā)明的一種利用退役風(fēng)電葉片復(fù)合材料制備廣場磚的方法，包括以下步驟：將廣場磚的上下面層、中間層的原料分別混合均勻、依次布料、真空壓制、固化以得到所述廣場磚；所述廣場磚的上下面層的原料重量份組成為：
所述廣場磚中間層的原料重量份組成為：
退役風(fēng)電葉片復(fù)合材料粉料中主要材料為熱固性樹脂和玻璃纖維，風(fēng)電葉片復(fù)合材料經(jīng)過磨粉處理后，物料中包含樹脂粉料以及表面附著樹脂的短玻璃纖維。經(jīng)過活化的粉料加入到廣場磚中，一方面可以增加廣場磚不同原料間的結(jié)合力，另一方面，玻璃短纖維的加入可以提高廣場磚的韌性。
本發(fā)明提供的廣場磚由三層結(jié)構(gòu)組成，依次為上面層、中間層、下面層，其中上下面層的原料重量份組成相同。本發(fā)明提供的廣場磚為一體三層結(jié)構(gòu)，在保證廣場磚表面硬度、耐磨性的前提下，改善廣場磚的韌性和強(qiáng)度，同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了對退役風(fēng)電葉片復(fù)合材料的循環(huán)利用，為退役風(fēng)電葉片的處理提供了一種新的途徑。
本發(fā)明中所述廣場磚上下面層部分的石英砂，目的為保證廣場磚具有良好的硬度和耐摩擦性能。所述上下面層部分的石英砂為4-6目，30-50目，100-200目三種目數(shù)石英砂組成，其質(zhì)量比例為1:1:1；所述用于廣場磚中間層部分的石英砂，目的為在保證中間層具有良好的韌性，耐沖擊性能的同時(shí)，石英石可以增加中間層強(qiáng)度，所述中間層部分的石英砂的粒度為4～50目。
所述不飽和聚酯樹脂采用亞邦7982石英石樹脂。
所述阻燃劑A為氫氧化鎂或活性氫氧化鋁阻燃劑。
所述阻燃劑B為QB-T01。
所述固化劑為過氧化環(huán)己酮或過氧化甲乙酮。所述固化劑的用量除了滿足原料的重量份配比，還應(yīng)同時(shí)滿足：固化劑與不飽和聚酯樹脂的質(zhì)量比為0.5～1.5:100。
所述促進(jìn)劑為環(huán)烷酸鈷。所述促進(jìn)劑的用量除了滿足原料的重量份配比，還應(yīng)同時(shí)滿足：促進(jìn)劑與不飽和聚酯樹脂的質(zhì)量比為0.3～0.8:100。
退役風(fēng)電葉片復(fù)合材料廢料磨粉后，所得的粉料直接用于本發(fā)明提供的廣場磚中，不能獲得性能良好的廣場磚，需要對退役風(fēng)電葉片復(fù)合材料廢料進(jìn)行活化后使用。所述退役風(fēng)電葉片復(fù)合材料廢料活化粉料的制備方法如下：
將退役風(fēng)電葉片復(fù)合材料廢料磨粉后，加入活化劑在特定溫度下進(jìn)行活化，得到所述的退役風(fēng)電葉片復(fù)合材料廢料活化粉料。
所述退役風(fēng)電葉片復(fù)合材料為不飽和聚酯基玻璃纖維復(fù)合材料和環(huán)氧樹脂基玻璃纖維復(fù)合材料。
所述退役風(fēng)電葉片復(fù)合材料廢料粉料應(yīng)具有合適的粒徑，以保證退役風(fēng)電葉片復(fù)合材料廢料粉料能夠充分地與廣場磚中的其余組分混合均勻，同時(shí)確保在廣場磚固化的過程中，退役風(fēng)電葉片復(fù)合材料廢料中已經(jīng)固化的酯鍵打開，與廣場磚中的其余組分發(fā)生化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)。
作為優(yōu)選，所述退役風(fēng)電葉片復(fù)合材料廢料粉料的粒徑為60～800目，進(jìn)一步優(yōu)選，所述退役風(fēng)電葉片復(fù)合材料廢料粉料的粒徑為80～500目，再優(yōu)選，所述退役風(fēng)電葉片復(fù)合材料廢料粉料的粒徑為80～300目。
所述的活化劑的作用在于將已經(jīng)固化的退役風(fēng)電葉片復(fù)合材料廢料粉料中熱固性樹脂的酯鍵打開，使其能夠與廣場磚中的其余組分發(fā)生化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)。所述活化劑為1,5,7-三氮雜二環(huán)[4.4.0]癸-5-烯(TBD)、乙酰丙酮鋅、硅烷偶聯(lián)劑(如：γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，即KH570)中的一種或多種組合。
所述活化劑與退役風(fēng)電葉片復(fù)合材料廢料粉料的質(zhì)量比為0.15～0.6:100。進(jìn)一步優(yōu)選，所述活化劑與退役風(fēng)電葉片復(fù)合材料廢料粉料的質(zhì)量比為0.3～0.5:100。
所述活化劑的活化溫度為60～140℃。進(jìn)一步優(yōu)選，所述活化劑的活化溫度為70～120℃。
退役風(fēng)電葉片復(fù)合材料廢料活化粉料制備時(shí)的具體操作操作如下：
將退役風(fēng)電葉片復(fù)合材料廢料依次進(jìn)行粉碎和磨粉，得到符合粒徑要求的窄粒徑分布粉料，然后攪拌升溫至70～110℃，加入活化劑活化5～20min后出料，得到退役風(fēng)電葉片復(fù)合材料廢料活化粉料。
制作本發(fā)明提供的廣場磚的具體操作方法如下：
按照所述配方分別稱取面層原材料；將面層石英砂、退役風(fēng)電葉片復(fù)合材料活化粉料、阻燃劑A、阻燃劑B混合均勻；將不飽和聚酯樹脂、固化劑、促進(jìn)劑充分?jǐn)嚢杈鶆蚝蠓湃胍鸦旌虾玫奈锪现校俅位旌暇鶆?，得面層物料；將物料均分兩份，分別為上、下面層物料。
按照所述配方分別稱取中間層原材料；將面層石英砂、退役風(fēng)電葉片復(fù)合材料廢料活化粉料、阻燃劑B混合均勻；將不飽和聚酯樹脂、固化劑、促進(jìn)劑充分?jǐn)嚢杈鶆蚝蠓湃胍鸦旌虾玫奈锪现?，再次混合均勻中，得中間層物料；
將下面層、中間層、上面層的物料，逐層平鋪到模具上。布料完成后，進(jìn)行抽真空、震動加壓。將壓制好的廣場磚脫模，固化。得到三層結(jié)構(gòu)廣場磚。
本發(fā)明利用退役風(fēng)電葉片復(fù)合材料廢料作為廣場磚的主要組分(占廣場磚重量的40％以上)，具有耐摩擦、耐沖擊、密度小、吸水率低、阻燃好等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于鋪貼廣場、機(jī)場、車站及人行道，市場前景遠(yuǎn)大。
實(shí)施例1
采用未經(jīng)活化的不飽和樹脂基退役風(fēng)電葉片復(fù)合材料廢料作為廣場磚原料，將上下面層石英砂、退役風(fēng)電葉片復(fù)合材料廢料粉料、阻燃劑A、阻燃劑B置入1號混料機(jī)中混合，攪拌10min；將不飽和聚酯樹脂、固化劑、促進(jìn)劑充分?jǐn)嚢杈鶆蚝蠓湃?號攪拌機(jī)中；攪拌10min，得面層物料；將物料均分兩份，分別為上、下面層物料。
廣場磚的上下面層的原料重量份組成為：
按照所述配方分別稱取中間層原材料；將面層石英砂、退役風(fēng)電葉片復(fù)合材料廢料粉料、阻燃劑B置入2號混料機(jī)中混合，攪拌10min；將不飽和聚酯樹脂、固化劑、促進(jìn)劑充分?jǐn)嚢杈鶆蚝蠓湃?號攪拌機(jī)中；攪拌10min，得中間層物料；
所述廣場磚中間層的原料重量份組成為：
將下面層、中間層、上面層的物料，逐層平鋪到模具上。布料完成后，進(jìn)行抽真空、震動加壓。采用振動臺振實(shí)后，進(jìn)行真空壓制。真空振動成型壓機(jī)內(nèi)的真空度控制為-0.08Mp；工作頻率為50Hz；壓制時(shí)間8min。將壓制好的廣場磚脫模，放入140℃的固化爐中固化8h。得到三層結(jié)構(gòu)廣場磚。
實(shí)施例2
采用未經(jīng)活化的環(huán)氧樹脂基退役風(fēng)電葉片復(fù)合材料廢料作為廣場磚原料；將面層石英砂、退役風(fēng)電葉片復(fù)合材料廢料粉料、阻燃劑A、阻燃劑B置入1號混料機(jī)中混合，攪拌10min；將不飽和聚酯樹脂、固化劑、促進(jìn)劑充分?jǐn)嚢杈鶆蚝蠓湃?號攪拌機(jī)中；攪拌10min，得面層物料；將物料均分兩份，分別為上、下面層物料。
廣場磚的上下面層的原料重量份組成為：
按照所述配方分別稱取中間層原材料；將面層石英砂、退役風(fēng)電葉片復(fù)合材料廢料粉料、阻燃劑B置入2號混料機(jī)中混合，攪拌10min；將不飽和聚酯樹脂、固化劑、促進(jìn)劑充分?jǐn)嚢杈鶆蚝蠓湃?號攪拌機(jī)中；攪拌10min，得中間層物料；
所述廣場磚中間層的原料重量份組成為：
將下面層、中間層、上面層的物料，逐層平鋪到模具上。布料完成后，進(jìn)行抽真空、震動加壓。采用振動臺振實(shí)后，進(jìn)行真空壓制。真空振動成型壓機(jī)內(nèi)的真空度控制為-0.08Mp；工作頻率為50Hz；壓制時(shí)間8min。將壓制好的廣場磚脫模，放入140℃的固化爐中固化8h。得到三層結(jié)構(gòu)廣場磚。
實(shí)施例3
將風(fēng)電葉片被肢解后回收的環(huán)氧樹脂基玻璃纖維復(fù)合材料廢料依次進(jìn)行粉碎、磨粉，制成120目窄粒徑分布粉料，將5kg粉料置入高速混料機(jī)攪拌升溫至100℃，加入9g乙酰丙酮鋅和15g硅烷偶聯(lián)劑KH570活化劑活化15min后出料，得到退役風(fēng)電葉片復(fù)合材料活化粉料。
按照所述配方分別稱取面層原材料；將上下面層石英砂、退役風(fēng)電葉片復(fù)合材料活化粉料、阻燃劑A、阻燃劑B置入1號混料機(jī)中混合，攪拌10min；將不飽和聚酯樹脂、固化劑、促進(jìn)劑充分?jǐn)嚢杈鶆蚝蠓湃?號攪拌機(jī)中；攪拌10min，得面層物料；將物料均分兩份，分別為上、下面層物料。
廣場磚的上下面層的原料重量份組成為：
按照配方分別稱取中間層原材料；將中間層石英砂、退役風(fēng)電葉片復(fù)合材料廢料活化粉料、阻燃劑B置入2號混料機(jī)中混合，攪拌10min；將不飽和聚酯樹脂、固化劑、促進(jìn)劑充分?jǐn)嚢杈鶆蚝蠓湃?號攪拌機(jī)中；攪拌10min，得中間層物料；
所述廣場磚中間層的原料重量份組成為：
將下面層、中間層、上面層的物料，逐層平鋪到模具上。布料完成后，進(jìn)行抽真空、震動加壓。采用振動臺振實(shí)后，進(jìn)行真空壓制。真空振動成型壓機(jī)內(nèi)的真空度控制為-0.08Mp；工作頻率為50Hz；壓制時(shí)間8min。將壓制好的廣場磚脫模，放入140℃的固化爐中固化8h。得到三層結(jié)構(gòu)廣場磚。
實(shí)施例4
將風(fēng)電葉片被肢解后回收的環(huán)氧樹脂基玻璃纖維復(fù)合材料廢料依次進(jìn)行粉碎、磨粉，制成120目窄粒徑分布粉料，將5kg粉料置入高速混料機(jī)攪拌升溫至100℃，加入9g乙酰丙酮鋅和15g硅烷偶聯(lián)劑KH570活化劑活化15min后出料，得到退役風(fēng)電葉片復(fù)合材料活化粉料。
按照所述配方分別稱取面層原材料；將上下面層石英砂、退役風(fēng)電葉片復(fù)合材料廢料活化粉料、阻燃劑A、阻燃劑B置入1號混料機(jī)中混合，攪拌10min；將不飽和聚酯樹脂、固化劑、促進(jìn)劑充分?jǐn)嚢杈鶆蚝蠓湃?號攪拌機(jī)中；攪拌10min，得面層物料；將物料均分兩份，分別為上、下面層物料。
廣場磚的上下面層的原料重量份組成為：
按照所述配方分別稱取中間層原材料；將中間層石英砂、退役風(fēng)電葉片復(fù)合材料廢料活化粉料、阻燃劑B置入2號混料機(jī)中混合，攪拌10min；將不飽和聚酯樹脂、固化劑、促進(jìn)劑充分?jǐn)嚢杈鶆蚝蠓湃?號攪拌機(jī)中；攪拌10min，得中間層物料；
所述廣場磚中間層的原料重量份組成為：
將下面層、中間層、上面層的物料，逐層平鋪到模具上。布料完成后，進(jìn)行抽真空、震動加壓。采用振動臺振實(shí)后，進(jìn)行真空壓制。真空振動成型壓機(jī)內(nèi)的真空度控制為-0.08Mp；工作頻率為50Hz；壓制時(shí)間8min。將壓制好的廣場磚脫模，放入140℃的固化爐中固化8h。得到三層結(jié)構(gòu)廣場磚。
實(shí)施例5
將風(fēng)電葉片被肢解后回收的環(huán)氧樹脂基玻璃纖維復(fù)合材料廢料依次進(jìn)行粉碎、磨粉，制成180目窄粒徑分布粉料。將5kg粉料置入高速混料機(jī)攪拌升溫至70℃，加入15g1,5,7-三氮雜二環(huán)[4.4.0]癸-5-烯(TBD)和9g KH570活化劑活化15min后出料，得到退役風(fēng)電葉片復(fù)合材料廢料活化粉料。
按照所述配方分別稱取面層原材料；將上下面層石英砂、退役風(fēng)電葉片復(fù)合材料廢料活化粉料、阻燃劑A、阻燃劑B置入1號混料機(jī)中混合，攪拌10min；將不飽和聚酯樹脂、固化劑、促進(jìn)劑充分?jǐn)嚢杈鶆蚝蠓湃?號攪拌機(jī)中；攪拌10min，得面層物料；將物料均分兩份，分別為上、下面層物料。
廣場磚的上下面層的原料重量份組成為：
按照所述配方分別稱取中間層原材料；將中間層石英砂、退役風(fēng)電葉片復(fù)合材料廢料活化粉料、阻燃劑B置入2號混料機(jī)中混合，攪拌10min；將不飽和聚酯樹脂、固化劑、促進(jìn)劑充分?jǐn)嚢杈鶆蚝蠓湃?號攪拌機(jī)中；攪拌10min，得中間層物料；
所述廣場磚中間層的原料重量份組成為：
將下面層、中間層、上面層的物料，逐層平鋪到模具上。布料完成后，進(jìn)行抽真空、震動加壓。采用振動臺振實(shí)后，進(jìn)行真空壓制。真空振動成型壓機(jī)內(nèi)的真空度控制為-0.08Mp；工作頻率為50Hz；壓制時(shí)間8min。將壓制好的廣場磚脫模，放入140℃的固化爐中固化8h。得到三層結(jié)構(gòu)廣場磚。
性能表征
實(shí)施例1～5制備得到的廣場磚的測試性能如下表所示：
可見經(jīng)過活化后的退役風(fēng)電葉片復(fù)合材料粉料制成的廣場磚在壓縮強(qiáng)度和抗沖擊性方面明顯優(yōu)于未經(jīng)活化后的退役風(fēng)電葉片復(fù)合材料粉料制成的廣場磚。
表中的性能測試結(jié)果所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)分別為：
密度參照美國ASTM C97；
吸水率參照J(rèn)C/T 908-2013，GB/T3810.3-2006；
莫氏硬度檢測參照J(rèn)C/T 908-2013；
耐磨性參照J(rèn)C/T 908-2013；
壓縮強(qiáng)度參照J(rèn)C/T 908-2013；
落球沖擊參照J(rèn)C/T 908-2013；
阻燃性能測試參照J(rèn)C/T 908-2013。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。