[發明專利]用于回收利用玻璃纖維增強塑料的方法

在審

• 申請號: 202080027711.1
• 申請日: 2020-04-06
• 公開（公告）號: CN113677656A
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 米夏埃爾·維特;德特勒夫·約阿希米
• 申請（專利權）人: 朗盛德國有限責任公司
• 主分類號: C07C51/09
• 分類號: C07C51/09;C07D201/12;C08J11/14;C08J11/24;C10B53/07
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 杜兆東

本發明涉及一種用于回收利用玻璃纖維增強的塑料，特別是基于聚酰胺、聚對苯二甲酸丁二酯或聚對苯二甲酸乙二酯的塑料以從聚合物獲得單體和回收用于玻璃纖維的玻璃的方法。

技術領域

本發明涉及一種用于回收利用玻璃纖維增強的塑料，特別是基于聚酰胺、聚對苯二甲酸丁二酯或聚對苯二甲酸乙二酯的塑料以回收聚合物的單體和用于玻璃纖維的玻璃二者的方法。

背景技術

現代，高回彈復合塑料如今通常是基于玻璃纖維增強的熱塑性塑料、特別是基于對苯二甲酸的聚酰胺或聚酯。科隆的朗盛德國有限責任公司(LANXESS Deutschland GmbH,Cologne)以商品名和銷售具有短切玻璃纖維增強物的塑料球粒材料并且以商品名銷售連續纖維增強的半成品/復合材料。在銷售的球粒材料中，玻璃纖維增強物的質量分數典型地是在按重量計從5％至80％的范圍內。

與沒有填充劑或增強劑的塑料部件相比，玻璃基填充劑和增強劑(特別是呈纖維的形式)在強度、韌性和剛度方面實現了相當大的改善。近年來，這使得許多金屬基結構被玻璃纖維增強的塑料(GRP)所取代，特別是在汽車制造中。

現在，額外的熱穩定添加劑甚至使得在經受高熱應力的區域中使用GRP，這對于沒有用這些添加劑穩定的純聚合物來說是不可能的，特別是在機動車輛發動機艙領域。

如今，基于GRP的部件在整個運輸領域實現了有成本效益的輕型結構。在機動車輛中實現的重量減少使得顯著減少能量消耗(燃料或電能)。

然而，在使用周期結束時(在機動車輛的情況下其以被送往汽車回收廠而結束)，基于GRP的部件對回收操作提出了非常高的要求，特別當意圖是替換由相同物質構成的新材料時。這更加適用于GRP部件，這些部件必須為目標應用進行高度添加以避免或減少使用期間的降級。在本發明的上下文中，降級應理解為意指機械特性水平的劣化，特別是由于(基質)聚合物的分子鏈的裂解。

雜質對基于GRP的塑料回收物的品質等級也起著重要的作用。當回收物被用于生產相同產品或用于其他要求苛刻的應用時，機械回收對待回收的塑料廢棄物提出特別高的要求。機械回收僅使用物理方法。物理方法包括例如洗滌、干燥、粉碎、熔化、混配、熔體過濾和再造粒。當然，存在其中塑料廢棄物可以經由物理方法回收為良好品質回收物的實例。通常需要以下先決條件：

由GRP制造的部件必須以相同類型的方式收集，污染程度應該是低的，在使用周期期間沒有發生顯著的聚合物降解，并且此外在整個使用周期的過程中應該只有非常少的外來物質被聚合物基質所吸收，例如特種油及其添加物，例如在用于例如汽車或卡車的發動機和變速器油盤的情況下，或者在冷卻回路部件(如冷卻劑儲存器)情況下的冷卻劑。此類基于塑料的回收物材料可以使用常規注塑機被再用于生產新的部件。

然而，已經發現只有在極罕見的情況下，使用純物理方法的機械回收才產生與最初的新產品相等的品質等級。

以下是GRP的惡化方面，這些方面促進降級并且因此阻礙了機械回收，特別是經由純物理方法：

-在混配期間，高含量的短切玻璃纖維阻止了熔體過濾器的使用，尤其是在分離雜質的連續清潔和排出對在未填充的熱塑性塑料的機械回收中獲得的回收物的品質改善起著決定性作用的情況下。

-在混配期間，優選在其中典型使用常規的同向旋轉雙螺桿擠出機的情況下，玻璃纖維被機械地縮短，這種效果對GRP/化合物/復合材料的強度和韌性有直接的不利影響。

-添加劑、特別是阻燃劑或熱穩定劑，在GRP的使用周期期間經受改變，特別是在高持續使用溫度下。然而，此類添加劑的降解產物留在機械回收回路中并且因此在GRP回收物中。

當然，有多種提議在GRP的機械回收中使用物理方法來抵制降級。例如，可以通過隨后添加較長的纖維來補償回收物中纖維長度減小的影響。然而，這種方法自然不適用于連續纖維增強的復合材料，并且因此僅限于短切玻璃纖維增強的GRP。