[發(fā)明專(zhuān)利]退役汽車(chē)聚烯烴塑料零部件化學(xué)發(fā)泡回收再利用方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410470135.4
• 申請(qǐng)日: 2014-09-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104262779A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭巍;華林;李誠(chéng);秦訓(xùn)鵬;宋燕利
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C08L23/12
• 分類(lèi)號(hào): 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: 湖北武漢永嘉專(zhuān)利代理有限公司 42102
• 代理人: 王守仁

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種退役汽車(chē)聚烯烴塑料零部件通過(guò)化學(xué)發(fā)泡得到微孔發(fā)泡材料的回收再利用方法。

技術(shù)背景

聚烯烴類(lèi)材料具有成本低、耐腐蝕、易成型等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于保險(xiǎn)杠、儀表盤(pán)、燃油箱等汽車(chē)塑料件中，已成為汽車(chē)中用量最大的塑料品種。目前，各國(guó)汽車(chē)聚烯烴塑料用量增長(zhǎng)迅速，日本乘用車(chē)聚烯烴塑料使用比例已高達(dá)70％，歐美汽車(chē)聚烯烴使用量每年以超過(guò)10％的速度增長(zhǎng)，我國(guó)聚烯烴塑料使用量也在快速增加。隨著技術(shù)的進(jìn)步，改性聚烯烴材料性能不斷提高，可用于替代PVC、ABS等多種材料，有望實(shí)現(xiàn)聚烯烴材料統(tǒng)一汽車(chē)塑料。因此，回收汽車(chē)零部件中的聚烯烴塑料意義重大。

然而，退役汽車(chē)使用周期通常在10年以上，長(zhǎng)期曝露在室外條件下，光、氧、熱、水等的環(huán)境因素的綜合作用會(huì)使汽車(chē)塑料發(fā)生老化，流動(dòng)性、強(qiáng)度、韌性發(fā)生下降，難以達(dá)到同級(jí)利用的要求。目前，大部分國(guó)外報(bào)廢汽車(chē)塑料是作為汽車(chē)破碎殘余物(ASR)進(jìn)行處理，美國(guó)ASR的處理方式主要是填埋，歐洲和日本的處理方式為填埋或熱量回收。廢舊塑料回收再利用的途徑包括材料回收、化學(xué)回收、能量回收。化學(xué)回收，能量回收技術(shù)復(fù)雜、成本高，難以大規(guī)模應(yīng)用。材料回收得到的原料通常性能發(fā)生下降，只能降級(jí)做一些對(duì)性能要求不高的部件。

微孔發(fā)泡材料是特指孔徑小于100um，孔密度大于1.0×10⁶個(gè)/cm³的多孔聚合物發(fā)泡材料。由于其具有較小的孔徑，較高的孔密度，聚合物微孔發(fā)泡材料除了具有質(zhì)輕省料的優(yōu)點(diǎn)外，還具有良好的韌性。

目前，微孔發(fā)泡方法主要有超臨界發(fā)泡和化學(xué)發(fā)泡，超臨界發(fā)泡是將超臨界氣體作為發(fā)泡劑，需要專(zhuān)用的注塑機(jī)和超臨界氣體設(shè)備，生產(chǎn)成本較高。化學(xué)發(fā)泡法是的將化學(xué)發(fā)泡劑加入樹(shù)脂后加熱保壓分解出氣體而發(fā)泡，其優(yōu)點(diǎn)是其設(shè)備專(zhuān)用性要求不強(qiáng)，可直接在普通的擠出機(jī)和注塑機(jī)上進(jìn)行發(fā)泡，無(wú)需購(gòu)置新的設(shè)備，生產(chǎn)成本低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種退役汽車(chē)聚烯烴塑料零部件化學(xué)發(fā)泡回收再利用方法，以解決目前報(bào)廢汽車(chē)塑料回收難題，實(shí)現(xiàn)汽車(chē)聚烯烴塑料資源化回收再利用，達(dá)到減少環(huán)境污染的目的。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題采用以下的技術(shù)方案：

本發(fā)明提供的退役汽車(chē)聚烯烴塑料零部件化學(xué)發(fā)泡回收再利用方法，其包括以下步驟：

(1)將拆解得到的退役汽車(chē)聚烯烴零部件進(jìn)行清洗、破碎

(2)將清洗破碎得到的回收料置于高速混合機(jī)內(nèi)，與添加的無(wú)機(jī)填料0.1-15重量份、相容劑0.1-5重量份、抗氧劑0.1-5重量份進(jìn)行共混5-30min

(3)將共混好的回收料混合物按如下工藝通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒得到回收料母粒：一區(qū)160-190℃，二區(qū)170-200℃，三區(qū)200-230℃，四區(qū)190-220℃，五區(qū)180-210℃，機(jī)頭溫度180-210℃，螺桿轉(zhuǎn)速30-200r/min

(4)將偶氮二甲酰胺(AC)發(fā)泡劑與低密度聚乙烯(LDPE)按質(zhì)量比1:4～1:10置于高速混合機(jī)中共混5-30min；

(5)將共混好的發(fā)泡劑混合物按如下工藝通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒得到回收料母粒：一區(qū)110-140℃，二區(qū)120-150℃，三區(qū)130-160℃，四區(qū)130-150℃，五區(qū)120-150℃，機(jī)頭120-150℃，螺桿轉(zhuǎn)速10-50r/min

(6)將發(fā)泡母粒與回收料母粒按質(zhì)量比1:20～1:50混合均勻后如下工藝注塑成型得到微孔發(fā)泡材料：注塑溫度180-220℃，注塑壓力30-90MPa，注塑速度5-15g·s^-1，冷卻時(shí)間10-40s

所述聚烯烴零部件包括PP保險(xiǎn)杠、PP儀表盤(pán)、HDPE油箱等PP和PE汽車(chē)塑料部件

所述相容劑用于提高回收料與無(wú)機(jī)填料的相容性，改善制品力學(xué)性能，相容劑可以選用鈦酸酯偶聯(lián)劑131與201、硅烷偶聯(lián)劑KH550與KH570、馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)、馬來(lái)酸改接枝聚乙烯(PE-g-MAH)中的一種。

所述的抗氧劑用于保持回收料加工過(guò)程中的穩(wěn)定性和提高制品的抗老化性。可以選用1010、168、B215中的一種。

所述無(wú)機(jī)填料用于提高發(fā)泡率與模量，可以選用≥1250目的滑石粉、碳酸鈣、蒙脫土中的一種。

本發(fā)明與現(xiàn)有的汽車(chē)塑料回收技術(shù)相比具有以下主要的優(yōu)點(diǎn)：