【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于廢棄/退役風電葉片材料高值化再利用及疏水涂料，具體涉及一種利用廢棄風電葉片制備超疏水防凍涂料的方法，特別涉及利用中國專利技術專利cn114534660b所公開的一種工業用磨盤形固相力化學反應器對上述廢棄風電葉片材料進行處理。
技術介紹
1、隨著全球對可再生能源需求的增加，風能由于其可持續性和持續可用性，正日益成為全球能源格局的一部分。然而，隨著過時的風力渦輪機部件的更換和已安裝設備的使用壽命(通常為20至25年)到期，一波風力渦輪機(wt)葉片退役浪潮即將到來，導致了與復合廢物管理相關的重大挑戰。wt葉片主要由玻璃纖維或碳纖維增強的環氧樹脂(gfrp/cfrp)組成，廢棄的環氧樹脂的三維交聯網絡使其不易重塑和溶解，對回收構成了巨大的挑戰。事實上，環氧回收通常被認為是不可行的。目前的估計表明，每年將產生大約200萬噸的風能葉片，預計到2050年，全球將有4300萬噸的風能葉片被丟棄，這將引起了嚴重的環境問題。目前，大規模管理廢棄垃圾葉片的主要方法仍然集中在焚燒和垃圾填埋上，這兩種方法都會嚴重污染環境，浪費寶貴的資源。與此同時，這些方法的不可持續性與循環經濟和碳中和的原則相沖突。因此，迫切需要開發符合減少環境影響和促進資源再利用的wt葉片的創新回收模式。為了應對這些挑戰，近年來提出了幾種新的回收方法，以解決熱固性復合材料在可持續能源基礎設施中的回收挑戰。這些方法包括機械回收技術(例如，碾磨、粉碎和粉碎)、化學過程(例如，水解、糖酵解和溶解)和熱處理(例如，熱解、熱解和流態化過程)。
2、然而，這些方法存在嚴
3、為了針對廢棄風電葉片的回收利用提供新的途徑，專利技術人在先專利申請“利用廢棄風電葉片作為原料的玻璃鋼再生制品及其制備方法”(cn118063854a)提供了一種利用廢棄風電葉片制備高相容性和反應性填料的方法，是將廢棄風電葉片制品在預處理后加入磨盤形固相力化學反應器中進行碾磨粉碎得到風電葉片超細粉體，再將風電葉片超細粉體與活化劑混合后進行共碾磨得到高相容性和反應性填料；然后利用該高相容性和反應性填料作為部分原料制備玻璃鋼再生制品。
4、但在上述專利申請中，雖然為廢棄風電葉片的回收利用提供了一種新的基礎途徑，其制備所得高相容性和反應性填料成功實現了作為部分原料能夠添加至樹脂類基料中應用，即具備了基礎的增強功能性，針對廢棄風電葉片成功指出了一種新的再利用途徑。但在該專利申請的技術方案中，關于廢棄風電葉片的再利用高價值賦能方面仍為空白。
技術實現思路
1、本專利技術為了解決上述在先技術中的問題，提供一種利用廢棄風電葉片制備超疏水防凍涂料的方法，基于工業用磨盤形固相力化學反應器碾磨廢棄風電葉片材料所得具有特殊性能的風電葉片粉體，經改性后制備得到高性能超疏水防凍涂料，該涂料經涂覆所形成的涂層具有層次化結構和低表面自由能的特性，以及良好的機械性能、耐久性能、化學穩定性和防冰性，為廢棄風電葉片材料的再利用拓展了高值應用場景。
2、為實現上述目的，本專利技術是采用由以下技術措施構成的技術方案來實現的。
3、在一方面，本專利技術提供了一種利用廢棄風電葉片制備超疏水防凍涂料的方法，主要包括以下步驟：
4、(1)將廢棄風電葉片材料在經過包括洗凈的預處理后，將其處理粉碎至均粒徑不高于3cm的風電葉片碎料；
5、(2)將步驟(1)所得風電葉片碎料加入磨盤形固相力化學反應器中進行碾磨粉碎，待碾磨完成后，收集得風電葉片粉體；其中，磨盤形固相力化學反應器的工藝參數為：碾磨壓力為4～6mpa，磨盤盤面溫度通過通入循環冷卻液體控制溫度為20～30℃，碾磨次數至少1次，磨盤轉速20～40轉/分；
6、(3)將步驟(2)所得風電葉片粉體經含巰基的硅烷偶聯劑改性制備得到巰基官能化改性風電葉片粉體；
7、(4)將步驟(3)所得巰基官能化改性風電葉片粉體與含氟丙烯酸酯經巰-烯點擊化學反應生成超疏水防凍復合粉體；
8、其中，所述含氟丙烯酸酯的氟原子數量至少為1且碳鏈長度為4～20；
9、(5)按照質量份數計，將步驟(4)所得超疏水防凍復合粉體作為原料，與包括下述其他原料混合均勻，制備得到超疏水防凍涂料：
10、超疏水防凍復合粉體????????????????????????3～5份，
11、溶劑??????????????????????????????????????90～95份。
12、在本文中，步驟(1)中所述包括洗凈的預處理，其主要是將廢棄風電葉片材料表面雜質進行清除，如有必要，還需將非風電葉片材料的部分除去，本領域技術人員可根據其需要回收利用的廢棄風電葉片制品的實際狀況，根據現有技術進行具體的處理。
13、在本文中，步驟(1)中所述處理粉碎至均粒徑不高于3cm的風電葉片碎料，為使得方便其放入磨盤形固相力化學反應器中進行碾磨的尺寸，其處理粉碎方式可采用常規粉碎方式，例如通過顎式破碎機、行星球磨機、冷凍球磨機等現有的常規粉碎設備進行處理。
14、其中，步驟(2)中所述磨盤形固相力化學反應器為中國專利技術專利cn114534660b所公開的工業用磨盤形固相力化學反應器。
15、需說明的是，該工業用磨盤形固相力化學反應器，是基于在先授權專利zl95111258.9所公開的力化學反應器的原理，最終改良推出的工業用設備，其顯著有別于zl95111258.9申請時實驗室用原型機的結構，針對工業化高效力化學碾磨處理設計了全新的磨盤結構，由過去的磨盤豎直設置改良為橫向設置，并大幅提高了磨盤尺寸，并基于橫向設置且大尺寸的磨盤創新設計了相關的固定磨盤組件和液壓提升系統，大幅提高了其三維剪切力，從而具備工業化批量生產效率。
16、通常地，所述碾磨次數至少1次，當碾磨次數為2次或2次以上時，其工藝實際操作為將物料經磨盤形固相力化學反應器碾磨后，收集出料端產物后再次置于磨盤形固相力化學反應器中進行碾磨處理，上述過程視為碾磨次數2次。
17、本文中，步驟(2)中所述磨盤盤面溫度通過通入循環冷卻液體控制溫度為20～30℃，所述冷卻液體為水、乙二醇或甘油。
18、在本文中，步驟(3)中所述含巰基的硅烷偶聯劑，為現有技術中通用的含巰基官能團的市售硅烷偶聯劑，例如選擇包括kh590、kh580其中任意一種或多種。
19、在本文中，步驟(3)中所述風電葉片粉體經含巰基的硅烷偶聯劑改性制備得到巰基官能化改性風電葉片粉體，其中利用含巰基的硅烷偶聯劑對材料進行改性，為本領域中的常規改性方式，其本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種利用廢棄風電葉片制備超疏水防凍涂料的方法，其特征在于主要包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述方法，其特征在于：步驟(3)中所述含巰基的硅烷偶聯劑包括KH590、KH580其中任意一種或多種。
3.根據權利要求1所述方法，其特征在于：步驟(3)中所述風電葉片粉體經含巰基的硅烷偶聯劑改性制備得到巰基官能化改性風電葉片粉體，其具體方法如下：
4.根據權利要求1所述方法，其特征在于：步驟(4)中所述含氟丙烯酸酯包括1H,1H,2H,2H-全氟癸基丙烯酸酯、丙烯酸三氟乙酯、N-乙基全氟辛基磺酰胺基乙基丙烯酸酯、1,1,2,2-四氫全氟己基甲基丙烯酸酯、1,1,2,2-四氫全氟癸基甲基丙烯酸酯、1,1,2,2-四氫全氟辛基甲基丙烯酸酯、1,1,2,2-四氫全氟十二烷基甲基丙烯酸酯、1,1,1,3,3,3-六氟異丙基丙烯酸酯、3-(全氟-5-甲基已基)-2-羥基丙基甲基丙烯酸酯、1H,1H,2H,2H-全氟辛醇丙烯酸酯、1,1,2,2-四氫全氟十四烷丙烯酸酯、2,2,3,3-四氟丙基甲基丙烯酸酯、1H,1H-全氟丙基甲基丙烯酸酯、2-(全氟丁基)乙
5.根據權利要求1所述方法，其特征在于：步驟(4)中所述巰基官能化改性風電葉片粉體與含氟丙烯酸酯經硫醇-烯點擊化學反應生成超疏水防凍復合粉體，是將巰基官能化改性風電葉片粉體充分稀釋分散至質量濃度為1～10wt％的混合液B，將含氟丙烯酸酯稀釋至質量濃度為2～25wt％的含氟丙烯酸酯溶液，在伴隨攪拌條件下將含氟丙烯酸酯溶液加入到混合液B中，然后加入引發劑，于60～80℃溫度條件下攪拌反應9～12小時，時間到達后，經過濾、洗滌和干燥得到超疏水防凍復合粉體。
6.根據權利要求5所述方法，其特征在于：所述引發劑包括偶氮二異丁腈、三乙胺、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉基-1-丙酮和4-二甲氨基吡啶其中任意一種；所述引發劑的添加量為巰基官能化改性風電葉片粉體質量的1～20％。
7.根據權利要求1所述方法，其特征在于：步驟(5)中所述溶劑包括無水乙醇、正己烷、環己烷、二氯甲烷、正庚烷、正辛烷、丙酮、苯、甲苯、乙酸乙酯其中任意一種或多種。
8.根據權利要求1所述方法，其特征在于：按質量份數計其原料還包括：
9.根據權利要求1所述方法，其特征在于：步驟(2)中所述碾磨次數為2～3次。
10.如權利要求1所述利用廢棄風電葉片制備超疏水防凍涂料的方法所制備得到的超疏水防凍涂料。
...【技術特征摘要】
1.一種利用廢棄風電葉片制備超疏水防凍涂料的方法，其特征在于主要包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述方法，其特征在于：步驟(3)中所述含巰基的硅烷偶聯劑包括kh590、kh580其中任意一種或多種。
3.根據權利要求1所述方法，其特征在于：步驟(3)中所述風電葉片粉體經含巰基的硅烷偶聯劑改性制備得到巰基官能化改性風電葉片粉體，其具體方法如下：
4.根據權利要求1所述方法，其特征在于：步驟(4)中所述含氟丙烯酸酯包括1h,1h,2h,2h-全氟癸基丙烯酸酯、丙烯酸三氟乙酯、n-乙基全氟辛基磺酰胺基乙基丙烯酸酯、1,1,2,2-四氫全氟己基甲基丙烯酸酯、1,1,2,2-四氫全氟癸基甲基丙烯酸酯、1,1,2,2-四氫全氟辛基甲基丙烯酸酯、1,1,2,2-四氫全氟十二烷基甲基丙烯酸酯、1,1,1,3,3,3-六氟異丙基丙烯酸酯、3-(全氟-5-甲基已基)-2-羥基丙基甲基丙烯酸酯、1h,1h,2h,2h-全氟辛醇丙烯酸酯、1,1,2,2-四氫全氟十四烷丙烯酸酯、2,2,3,3-四氟丙基甲基丙烯酸酯、1h,1h-全氟丙基甲基丙烯酸酯、2-(全氟丁基)乙基丙烯酸酯、全氟烷基乙基甲基丙烯酸酯、全氟烷基乙基丙烯酸酯、二十九氟十六醇丙烯酸酯、(2h-全氟丙基)-2-丙烯酸酯、(全氟環己基)甲基丙烯酸酯其中任意一種。<...
【專利技術屬性】
技術研發人員：楊雙橋，鄭浪，羅大偉，管會彬，白時兵，陳寧，李怡俊，張楚虹，王琪，
申請(專利權)人：天府永興實驗室，
類型：發明
國別省市：
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