專利名稱：玻纖增強(qiáng)聚丙烯塑料廢料改性制作中空板原料的生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種玻纖增強(qiáng)聚丙烯塑料廢料改性應(yīng)用于中空板的工藝，具 體地說是如何把某汽車部件生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的邊角廢料經(jīng)過預(yù)處理、改性、 再加工后制得中空板的工藝過程。
技術(shù)背景高分子材料原料來源豐富、加工成型方便、品種繁多、節(jié)省能源以及其 比重小、比強(qiáng)度高、化學(xué)穩(wěn)定性好、易成型加工等優(yōu)異的特性能使其已在航 空、航天、建筑、機(jī)械、家電、日用品等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。在交通運(yùn)輸 領(lǐng)域，隨著人們對輕便、節(jié)能、美觀、舒適、低成本、易加工等材料性能要 求的不斷提高，高分子材料在該領(lǐng)域尤其是在汽車工業(yè)中的用量持續(xù)猛增。 目前，在汽車工業(yè)中大部分內(nèi)飾件都是高分子材料制品，國內(nèi)外汽車制造商 都非常重視汽車的塑料化。在車用塑料中，熱塑性塑料所占比例相當(dāng)高，而 且從環(huán)保、回收與再利用角度考慮，熱塑性塑料的廣泛使用也是未來的發(fā)展 趨勢，聚丙烯(PP)即為其中大量使用的一種。聚丙烯塑料(PP)是工業(yè)中常用的一種熱塑性塑料，作為石油產(chǎn)品的衍 生物，其來源較豐富，其價(jià)格隨石油價(jià)格的波動而起伏。聚丙烯熔融溫度在160 17(TC之間，脆化溫度為-40°C，具有很好成型性和黏結(jié)性，加工工藝并 不復(fù)雜。單純的聚丙烯可用于制作大量的塑料制品，但是作為功能件，強(qiáng)度 會比較低，所以在"以塑代鋼"的理念指導(dǎo)下，玻纖作為一種增強(qiáng)材料添加 至聚丙烯塑料中，因此玻纖增強(qiáng)聚丙烯板材成為我們在制作汽車部件過程中 的一種選擇。采用這種塑料制品輕質(zhì)材料制造汽車部件，可顯著減輕汽車自 重以降低能耗、減少污染、提高效率，成為各大汽車制造商提高競爭的重要 措施。汽車自重每降低100Kg，油耗就可減少0. 7L/Km;汽車自重每減輕10%， 燃油效率可提高5.5%。優(yōu)良的性能加速塑料在汽車工業(yè)中的應(yīng)用發(fā)展，特別 是隨著三次石油危機(jī)的爆發(fā)及石油資源日益枯竭，對汽車輕質(zhì)節(jié)能要求日益 增高，再加上對乘坐舒適安全的要求，國內(nèi)外汽車塑料件用量逐年增加。 與此同時(shí)，汽車普及給人類生產(chǎn)和生活帶來巨大變化的同時(shí)，也帶來了
嚴(yán)重的環(huán)境問題，汽車塑料廢棄物即是其中之一。在汽車塑料件生產(chǎn)、應(yīng)用 時(shí)所產(chǎn)生的邊角廢料以及伴隨著汽車報(bào)廢而產(chǎn)生的大量汽車塑料廢棄物對環(huán) 境的挑戰(zhàn)以及對資源的浪費(fèi)均已到了不容忽視的地步。但汽車塑料的回收與再生利用，即便在一些回收處理技術(shù)較先進(jìn)的國家 也尚在研究完善之中。國外還主要是采用燃燒熱能利用的方法來處理廢舊塑 料件，并通過一定的清潔裝置，將不能利用的廢氣和廢渣進(jìn)行清潔處理。這 些傳統(tǒng)的填埋和焚燒處理不僅對人類的生存環(huán)境造成了愈來愈嚴(yán)重的污染， 而且也造成了寶貴資源的浪費(fèi)，嚴(yán)重有悖于當(dāng)前全球范圍內(nèi)倡導(dǎo)的綠色、環(huán) 保、節(jié)能的可持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟(jì)模式。近年來，日本及歐洲各國分別提出了對汽車廢舊塑料的利用要求，并規(guī)定 了具體年限。由于這些國家政府的高度重視，促進(jìn)了汽車廢舊塑料的回收再 利用工作。目前，汽車廢舊塑料的回收、再生與利用技術(shù)，在國外己逐步成 為一個(gè)研究熱點(diǎn)并將形成為一種新興的產(chǎn)業(yè)。雖然國內(nèi)在廢舊塑料回收利用 技術(shù)、工藝、設(shè)備等方面取得了一定的進(jìn)展，但和一些發(fā)達(dá)國家相比，仍存 在一定的差距。尤其是在汽車內(nèi)飾用塑料件的回收利用方面，國內(nèi)在此方面 的研究幾乎是一片空白，因而積累了很多急需解決的問題。因此，如何經(jīng)濟(jì)、 合理、有效地處理這些愈來愈多的汽車用塑料廢棄物已成為當(dāng)今世界范圍內(nèi) 一個(gè)亟需研究的課題。通常，這種廢棄物用途主要有兩種， 一是作為填料，加入同類樹脂中， 能降低成本；或者加入到其它的熱塑性塑料中，能提高強(qiáng)度、耐熱性、尺寸 穩(wěn)定性、抗蠕變性能等。這種做法比較簡單易行，但效益并不高；另一個(gè)是 作制品的主原料(主要指熱塑性塑料)，通過添加一定量的新料及改性劑，經(jīng) 模塑制作成板材。這種處理方法專業(yè)性較強(qiáng)，通常要通過大量的實(shí)驗(yàn)反復(fù)驗(yàn) 證配比樹脂的合適與否及添加量，必須配以相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室資源和專業(yè)技術(shù)人 員才能完成此項(xiàng)工作，當(dāng)然，改性成功后得到的利潤也是比較豐厚的。隨著 國內(nèi)外汽車行業(yè)不斷深化節(jié)能減排的目標(biāo)，汽車塑化成為一種趨勢，玻纖增 強(qiáng)的熱塑性塑料也會越來越多的應(yīng)用到具體汽車部件中去。目前國內(nèi)外對增 強(qiáng)熱塑性廢料的回收與利用已有一定的研究，但由于此類產(chǎn)品種類繁多，配 比稍有變化就導(dǎo)致后續(xù)的一系列的變化，因此其回收處理的方法也因材而異。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種玻纖增強(qiáng)聚丙烯塑料廢料改性制作中空板原料的生產(chǎn)工藝，把某汽車部件生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的邊角廢料經(jīng)過預(yù)處理、改性、 再加工后制得中空板制品，在保證回收制品具有一定的力學(xué)性能的同時(shí)，盡 可能的簡化回收處理工藝，降低回收成本，擴(kuò)大其使用范圍和領(lǐng)域。 本發(fā)明的主要解決方案是這樣實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明玻纖增強(qiáng)聚丙烯塑料廢料改性制作中空板原料的生產(chǎn)工藝采用以 下工藝步驟其配方比例按份數(shù)計(jì)1、 將玻纖增強(qiáng)聚丙烯廢料經(jīng)烘箱剝離預(yù)處理，烘箱的溫度為100 200。C，烘溫時(shí)間為0.5 1. 5 min;2、 進(jìn)行人工剝離面料，將純的玻纖增強(qiáng)聚丙烯廢料經(jīng)粉碎，玻纖增強(qiáng)聚 丙烯粉碎料為0.8 2mm的顆?；蚱瑺睿?、 玻纖增強(qiáng)聚丙烯粉碎料的顆粒或片狀通過雙螺桿擠出機(jī)擠出為玻纖增 強(qiáng)聚丙烯塑料粒；4、 取玻纖增強(qiáng)聚丙烯塑料粒2 5份、5000s聚乙烯(PE) 3 6份、阻 燃劑0.2份、偶聯(lián)劑1 1.5和助劑0.4 1.5共混，通過雙螺桿擠出機(jī)擠出為 改性混合塑料粒。本發(fā)明中所述的阻燃劑是磷酸三乙脂或氫氧化鋁或氯化石蠟或氯橋酸酐 HET等。本發(fā)明中所述的偶聯(lián)劑是硅垸偶聯(lián)劑；硅烷偶聯(lián)劑是鏈烯基或丙烯酰氧 烴基或陽離子烴基或過氧化烴基。本發(fā)明中所述的助劑是烯烴類彈性體、乙丙橡膠、聚丁二烯、二鹽基亞 磷酸鉛中的一種或兩種。本發(fā)明中所述的雙螺桿擠出溫度為160 230°C。本發(fā)明中所述的改性混合塑料粒熔融指數(shù)為3.0以下。本發(fā)明中所述的雙螺桿擠出機(jī)長徑比為20: 1。本發(fā)明與已有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合廢邊角料來源方便，生產(chǎn)工藝簡單易行；不 易造成二次污染，有利于保護(hù)環(huán)境；能實(shí)現(xiàn)廢料的再利用，降低生產(chǎn)成本， 有利于提高經(jīng)濟(jì)效益。此種改性原料制作的中空板比一般中空板產(chǎn)品的強(qiáng)度 和韌性均有一定程度的提高，在用于包裝材料時(shí)可多次重復(fù)使用；玻纖增強(qiáng) 聚丙烯復(fù)合廢邊角料應(yīng)用于中空板的制作工藝擴(kuò)展了此類邊角廢料的應(yīng)用范 圍，尤其是采用改性的手段增加了制品的技術(shù)含量，提高了原有廢料的利用 價(jià)值。


圖1為本發(fā)明工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
下面本發(fā)明將結(jié)合附圖中的實(shí)施例作進(jìn)一步描述實(shí)施例一本發(fā)明玻纖增強(qiáng)聚丙烯塑料廢料改性制作中空板原料的生產(chǎn) 工藝采用以下工藝步驟(其配方比例按份數(shù)計(jì))1、玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合廢料是多層層壓復(fù)合材料，含有玻璃纖維和表 面布料等雜質(zhì)，要把這些物質(zhì)互相分離，具有很大的難度。我們在剝離面料 時(shí)采用專用烘箱處理(專門設(shè)計(jì))，為了節(jié)省成本必須提高設(shè)備和人工效率， 采用多層烘箱結(jié)構(gòu)，這樣在每層的空間里可同時(shí)烘溫， 一次可烘原來多倍的 邊角料，結(jié)合人工狀況，合理設(shè)計(jì)最大降低前期處理成本。烘箱實(shí)際制作為 9層，兩側(cè)裝有兩扇門，用于保溫。玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合廢料是多層層壓復(fù)合材料經(jīng)烘箱剝離預(yù)處理，烘溫溫度范圍設(shè)定在15(TC左右，時(shí)間設(shè)為lmin。2、 進(jìn)行人工剝離面料，人均剝離面料能力為20kg/h。將純的玻纖增強(qiáng) 聚丙烯廢料經(jīng)粉碎，玻纖增強(qiáng)聚丙烯粉碎料為0.8mm的顆粒；將玻纖增強(qiáng) 聚丙烯粉碎料的顆粒通過長徑比為20: 1雙螺桿擠出機(jī)擠出為玻纖增強(qiáng)聚丙 烯塑料粒；雙螺桿擠出機(jī)溫度設(shè)定范圍在160°C。雙螺桿擠出設(shè)備前端設(shè)有 合適的濾網(wǎng)，以濾去雜質(zhì)。擠出粒子為聚丙烯與玻纖的混合粒子，具有一般 塑料粒子的特征。粉碎機(jī)轉(zhuǎn)速通常設(shè)為100 150轉(zhuǎn)/分。3、 取玻纖增強(qiáng)聚丙烯塑料粒3份、5000s聚乙烯(PE) 5.5份、阻燃劑 采用磷酸三乙脂0.2份、鏈烯基硅垸偶聯(lián)劑1份和助劑是乙丙橡膠0.3份共 混，通過長徑比為20: 1雙螺桿擠出機(jī)擠出為改性混合塑料粒；雙螺桿擠出 機(jī)溫度設(shè)定范圍在160°C。檢測得到粒子的熔融指數(shù)為2.8。取該改性粒子作 為中空板的原材料，按中空板工藝生產(chǎn)相應(yīng)制品。采用上述中空板的原材料 制成的中空板，其硬度、韌性和可重復(fù)利用性能均有大幅提升，其厚度和克 重可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整。雙螺桿擠出機(jī)為通用設(shè)備，其擠出各段溫度及 擠料過程相同于其它材料造粒。實(shí)施例二本發(fā)明玻纖增強(qiáng)聚丙烯塑料廢料改性制作中空板原料的生產(chǎn) 工藝采用以下工藝步驟(其配方比例按份數(shù)計(jì))取玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合廢料經(jīng)烘箱剝離預(yù)處理，烘溫溫度范圍設(shè)定在180°C，時(shí)間設(shè)為0.8min，人均剝離面料能力為20kg/h。粉碎成1.2mm的 片狀。將玻纖增強(qiáng)聚丙烯經(jīng)粉碎的片狀料通過長徑比為20: l雙螺桿擠出機(jī) 擠出為玻纖增強(qiáng)聚丙烯塑料粒；雙螺桿擠出機(jī)溫度設(shè)定范圍在180°C。雙螺 桿擠出設(shè)備前端設(shè)有合適的濾網(wǎng)，以濾去雜質(zhì)。擠出粒子為聚丙烯與玻纖的 混合粒子，具有一般塑料粒子的特征。粉碎機(jī)轉(zhuǎn)速通常設(shè)為100 150轉(zhuǎn)/分。取玻纖增強(qiáng)聚丙烯塑料粒2.5份、5000s聚乙烯(PE) 5份、阻燃劑采用 磷酸三乙脂0.3份、鏈烯基硅烷偶聯(lián)劑是1.2份、乙丙橡膠0.5份和二鹽基亞 磷酸鉛0.5份共混，通過長徑比為20: 1雙螺桿擠出機(jī)擠出為改性混合塑料 粒；雙螺桿擠出機(jī)溫度設(shè)定范圍在18(TC。檢測得到粒子的熔融指數(shù)為2.5。 取該改性粒子作為中空板的原材料，按中空板工藝生產(chǎn)相應(yīng)制品。采用上述 中空板的原材料制成的中空板，其硬度、韌性和可重復(fù)利用性能均有大幅提 升，其厚度和克重可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整。實(shí)施例三本發(fā)明玻纖增強(qiáng)聚丙烯塑料廢料改性制作中空板原料的生產(chǎn)工藝采用以下工藝步驟(其配方比例按份數(shù)計(jì))粉碎機(jī)轉(zhuǎn)速通常設(shè)為100 150轉(zhuǎn)/分。取玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合廢料經(jīng)烘箱剝離預(yù)處理，烘溫溫度范圍設(shè)定在200°C，時(shí)間設(shè)為0.5min，人均剝離面料能力為20kg/h。粉碎成1.0 mm的 顆粒。將玻纖增強(qiáng)聚丙烯經(jīng)粉碎的片狀料通過長徑比為20: l雙螺桿擠出機(jī) 擠出為玻纖增強(qiáng)聚丙烯塑料粒；雙螺桿擠出機(jī)溫度設(shè)定范圍在200℃。雙螺 桿擠出設(shè)備前端設(shè)有合適的濾網(wǎng)，以濾去雜質(zhì)。擠出粒子為聚丙烯與玻纖的 混合粒子，具有一般塑料粒子的特征。取玻纖增強(qiáng)聚丙烯塑料粒4份、5000s聚乙烯(PE) 3份、阻燃劑采用 磷酸三乙脂0.5份、鏈烯基硅垸偶聯(lián)劑是1.5份、乙丙橡膠0.6份和二鹽基亞 磷酸鉛0.4份共混，通過長徑比為20: 1雙螺桿擠出機(jī)擠出為改性混合塑料 粒；雙螺桿擠出機(jī)溫度設(shè)定范圍在20(TC。檢測得到粒子的熔融指數(shù)為2.4。 取該改性粒子作為中空板的原材料，按中空板工藝生產(chǎn)相應(yīng)制品。采用上述 中空板的原材料制成的中空板，其硬度、韌性和可重復(fù)利用性能均有大幅提 升，其厚度和克重可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整。
權(quán)利要求
1、一種玻纖增強(qiáng)聚丙烯塑料廢料改性制作中空板原料的生產(chǎn)工藝，其特征是采用以下工藝步驟其配方比例按份數(shù)計(jì)(1)、將玻纖增強(qiáng)聚丙烯廢料經(jīng)烘箱剝離預(yù)處理；人工剝離面料，將純的玻纖增強(qiáng)聚丙烯廢料經(jīng)粉碎，通過雙螺桿擠出機(jī)擠出為玻纖增強(qiáng)聚丙烯塑料粒；烘箱的溫度為100～200℃，烘溫時(shí)間為0.5～1.5min；(2)、取玻纖增強(qiáng)聚丙烯塑料粒為2～5份、聚乙烯為3～6份、阻燃劑為0.2份、偶聯(lián)劑為1～1.5和助劑為0.4～1.5共混，通過雙螺桿擠出機(jī)擠出為改性混合塑料粒。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻纖增強(qiáng)聚丙烯塑料廢料改性制作中空板原料的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的阻燃劑是磷酸三乙脂或氫氧化鋁或氯化石蠟或氯橋酸酐HET。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻纖增強(qiáng)聚丙烯塑料廢料改性制作中空板原料 的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的偶聯(lián)劑是硅垸偶聯(lián)劑，硅烷偶聯(lián)劑是鏈烯基 或丙烯酰氧烴基或陽離子烴基或過氧化烴基。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻纖增強(qiáng)聚丙烯塑料廢料改性制作中空板原料 的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的助劑是烯烴類彈性體、乙丙橡膠、聚丁二烯、 二鹽基亞磷酸鉛中的一種或兩種。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻纖增強(qiáng)聚丙烯塑料廢料改性制作中空板原料 的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的雙螺桿擠出溫度為160~230°C。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻纖增強(qiáng)聚丙烯塑料廢料改性制作中空板原料 的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的改性混合塑料粒熔融指數(shù)為3.0以下。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻纖增強(qiáng)聚丙烯塑料廢料改性制作中空板原料 的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的雙螺桿擠出機(jī)長徑比為20: 1。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻纖增強(qiáng)聚丙烯塑料廢料改性制作中空板原料 的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的玻纖增強(qiáng)聚丙烯粉碎料為0.8 2mm的顆 ?；蚱瑺?。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種玻纖增強(qiáng)聚丙烯塑料廢料改性應(yīng)用于中空板的工藝，特征是將玻纖增強(qiáng)聚丙烯廢料經(jīng)烘箱剝離預(yù)處理；人工剝離面料，將純的玻纖增強(qiáng)聚丙烯廢料經(jīng)粉碎，通過雙螺桿擠出機(jī)擠出為玻纖增強(qiáng)聚丙烯塑料粒；取玻纖增強(qiáng)聚丙烯塑料粒、聚乙烯、阻燃劑、偶聯(lián)劑和助劑共混，通過雙螺桿擠出機(jī)擠出為改性混合塑料粒。本發(fā)明玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合廢邊角料來源方便，生產(chǎn)工藝簡單易行；不易造成二次污染，有利于保護(hù)環(huán)境；能實(shí)現(xiàn)廢料的再利用，降低生產(chǎn)成本；采用上述中空板的原材料制成的中空板，其硬度、韌性和重復(fù)利用性能均有大幅提升。
文檔編號B29C47/60GK101125943SQ200710025869
公開日2008年2月20日 申請日期2007年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月7日
發(fā)明者劉明春 申請人:劉明春