[发明专利]退役汽车聚烯烃塑料零部件化学发泡回收再利用方法在审

专利信息
申请号: 201410470135.4 申请日: 2014-09-15
公开(公告)号: CN104262779A 公开(公告)日: 2015-01-07
发明(设计)人: 郭巍;华林;李诚;秦训鹏;宋燕利 申请(专利权)人: 武汉理工大学
主分类号: C08L23/12 分类号: C08L23/12;C08L23/06;C08L51/06;C08K13/02;C08K3/26;C08K5/10;C08K5/134;C08K5/526;C08K3/34;C08J9/10;B29B9/06;B29C45/76
代理公司: 湖北武汉永嘉专利代理有限公司 42102 代理人: 王守仁
地址: 430070 湖*** 国省代码: 湖北;42
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摘要:
搜索关键词: 退役 汽车 烯烃 塑料 零部件 化学 发泡 回收 再利用 方法
【说明书】:

技术领域

发明涉及一种退役汽车聚烯烃塑料零部件通过化学发泡得到微孔发泡材料的回收再利用方法。

技术背景

聚烯烃类材料具有成本低、耐腐蚀、易成型等优点,广泛应用于保险杠、仪表盘、燃油箱等汽车塑料件中,已成为汽车中用量最大的塑料品种。目前,各国汽车聚烯烃塑料用量增长迅速,日本乘用车聚烯烃塑料使用比例已高达70%,欧美汽车聚烯烃使用量每年以超过10%的速度增长,我国聚烯烃塑料使用量也在快速增加。随着技术的进步,改性聚烯烃材料性能不断提高,可用于替代PVC、ABS等多种材料,有望实现聚烯烃材料统一汽车塑料。因此,回收汽车零部件中的聚烯烃塑料意义重大。

然而,退役汽车使用周期通常在10年以上,长期曝露在室外条件下,光、氧、热、水等的环境因素的综合作用会使汽车塑料发生老化,流动性、强度、韧性发生下降,难以达到同级利用的要求。目前,大部分国外报废汽车塑料是作为汽车破碎残余物(ASR)进行处理,美国ASR的处理方式主要是填埋,欧洲和日本的处理方式为填埋或热量回收。废旧塑料回收再利用的途径包括材料回收、化学回收、能量回收。化学回收,能量回收技术复杂、成本高,难以大规模应用。材料回收得到的原料通常性能发生下降,只能降级做一些对性能要求不高的部件。

微孔发泡材料是特指孔径小于100um,孔密度大于1.0×106个/cm3的多孔聚合物发泡材料。由于其具有较小的孔径,较高的孔密度,聚合物微孔发泡材料除了具有质轻省料的优点外,还具有良好的韧性。

目前,微孔发泡方法主要有超临界发泡和化学发泡,超临界发泡是将超临界气体作为发泡剂,需要专用的注塑机和超临界气体设备,生产成本较高。化学发泡法是的将化学发泡剂加入树脂后加热保压分解出气体而发泡,其优点是其设备专用性要求不强,可直接在普通的挤出机和注塑机上进行发泡,无需购置新的设备,生产成本低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是:提供一种退役汽车聚烯烃塑料零部件化学发泡回收再利用方法,以解决目前报废汽车塑料回收难题,实现汽车聚烯烃塑料资源化回收再利用,达到减少环境污染的目的。

本发明解决其技术问题采用以下的技术方案:

本发明提供的退役汽车聚烯烃塑料零部件化学发泡回收再利用方法,其包括以下步骤:

(1)将拆解得到的退役汽车聚烯烃零部件进行清洗、破碎

(2)将清洗破碎得到的回收料置于高速混合机内,与添加的无机填料0.1-15重量份、相容剂0.1-5重量份、抗氧剂0.1-5重量份进行共混5-30min

(3)将共混好的回收料混合物按如下工艺通过双螺杆挤出机挤出造粒得到回收料母粒:一区160-190℃,二区170-200℃,三区200-230℃,四区190-220℃,五区180-210℃,机头温度180-210℃,螺杆转速30-200r/min

(4)将偶氮二甲酰胺(AC)发泡剂与低密度聚乙烯(LDPE)按质量比1:4~1:10置于高速混合机中共混5-30min;

(5)将共混好的发泡剂混合物按如下工艺通过双螺杆挤出机挤出造粒得到回收料母粒:一区110-140℃,二区120-150℃,三区130-160℃,四区130-150℃,五区120-150℃,机头120-150℃,螺杆转速10-50r/min

(6)将发泡母粒与回收料母粒按质量比1:20~1:50混合均匀后如下工艺注塑成型得到微孔发泡材料:注塑温度180-220℃,注塑压力30-90MPa,注塑速度5-15g·s-1,冷却时间10-40s

所述聚烯烃零部件包括PP保险杠、PP仪表盘、HDPE油箱等PP和PE汽车塑料部件

所述相容剂用于提高回收料与无机填料的相容性,改善制品力学性能,相容剂可以选用钛酸酯偶联剂131与201、硅烷偶联剂KH550与KH570、马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)、马来酸改接枝聚乙烯(PE-g-MAH)中的一种。

所述的抗氧剂用于保持回收料加工过程中的稳定性和提高制品的抗老化性。可以选用1010、168、B215中的一种。

所述无机填料用于提高发泡率与模量,可以选用≥1250目的滑石粉、碳酸钙、蒙脱土中的一种。

本发明与现有的汽车塑料回收技术相比具有以下主要的优点:

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