一種一步回收汽車內(nèi)外飾件用輕質(zhì)疏松型gmt的方法及其制備的可再生粉末阻燃劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及汽車內(nèi)外飾件材料的回收再利用領(lǐng)域，具體涉及一種可用于回收汽車 內(nèi)外飾件用輕質(zhì)疏松型GMT的新型一步法工藝及其制備的可再生粉末阻燃劑。
【背景技術(shù)】
[0002] GMT (Glass mat reinforced thermoplastics)材料，指玻璃纖維毯增強(qiáng)熱塑性復(fù) 合材料，是由連續(xù)玻璃纖維氈和熱塑性樹脂復(fù)合而成的一種復(fù)合材料，具有輕質(zhì)環(huán)保、吸引 隔熱、高強(qiáng)韌性與優(yōu)異的抗化學(xué)腐蝕性，目前已廣泛應(yīng)用于交通、建筑與航空等領(lǐng)域。以密 度來劃分，GMT材料一般可分為重質(zhì)密實(shí)型GMT (密度I. 0?I. lg/m3)與輕質(zhì)疏松型GMT (密 度0. 5?0. 6g/m3)。盡管重質(zhì)密實(shí)型GMT在剛性上具有明顯的優(yōu)勢(shì)，但考慮到目前市場(chǎng)對(duì)汽 車材料輕量化與吸音的要求越來越高，輕質(zhì)疏松型GMT材料已廣泛應(yīng)用于汽車頂棚、備胎 蓋板、衣帽架與底護(hù)板等內(nèi)外飾件，如奧迪與寶馬將在未來的3年全面推廣由輕質(zhì)疏松GMT 材料制備的汽車底護(hù)板。輕質(zhì)疏松型GMT是由玻璃纖維和熱塑性樹脂纖維經(jīng)由梳理、鋪網(wǎng)、 針刺及熱壓順序工藝制成，材料表面及內(nèi)部因?yàn)槔w維的物理糾纏形成了大量孔徑不一的孔 洞，因而具備優(yōu)異的吸音與透氣性能。此外，使用輕質(zhì)疏松GMT材料還能達(dá)到降本的目的。
[0003] 關(guān)于重質(zhì)密實(shí)型GMT材料的回收，已有諸多研宄報(bào)道，如Azdel公司將廢棄的用于 生產(chǎn)Jaguar 300車保險(xiǎn)桿的重質(zhì)密實(shí)型GMT粉碎后與GMT新料按20:80的比例摻混再?gòu)?fù) 合成新的片材。而中國(guó)專利CN 1651503A與CN1651502A則提出了關(guān)于汽車內(nèi)外飾件用纖 維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料的回收方法，其中，專利CN 1651503A涉及一種玻纖增強(qiáng)聚丙烯廢 料的回收成型工藝，專利CN 1651502A涉及一種汽車內(nèi)飾件邊角料（包括玻纖增強(qiáng)聚丙烯 復(fù)合材料）的回收再利用工藝，兩者所提出的技術(shù)方案基本為先粉碎后熔融再加工。
[0004] 關(guān)于輕質(zhì)疏松型GMT材料的回收，目前未有見報(bào)道，該領(lǐng)域目前主要存在的難題 如下：一，與重質(zhì)密實(shí)型GMT相比，輕質(zhì)疏松型GMT內(nèi)部熱塑性樹脂纖維的含量偏低，且制板 時(shí)烘烤與熱壓的時(shí)間均較短，導(dǎo)致整體板材偏松軟，因此在對(duì)板材切割完畢后碎片相互之 間纏繞成團(tuán)，很難分離，非常不利于后期熔融過程的加料，此外，粉碎后的碎片密度較小，在 熔融擠出設(shè)備入口處加料后很難下料，碎片容易出現(xiàn)上浮甚至噴出現(xiàn)象，而且由于輕質(zhì)疏 松型GMT材料內(nèi)部熱塑性樹脂纖維含量低，廢料熔融后在擠出管道內(nèi)無法提供足夠的流動(dòng) 性與潤(rùn)滑性，一方面不利于加工的流暢，另一方面亦會(huì)加速螺桿的損耗；二，關(guān)于GMT材料 的粉碎，行業(yè)內(nèi)存在一個(gè)共同的難題，即在碎粉過程中粉塵現(xiàn)象嚴(yán)重，粉塵中含有大量的碎 玻纖，導(dǎo)致施工環(huán)境極其惡劣，不利于工人的身體健康。
[0005] 隨著汽車行業(yè)對(duì)汽車輕量化、乘坐舒適性的要求越來越高，輕質(zhì)疏松型GMT材料 在汽車內(nèi)飾外件上的應(yīng)用將會(huì)越來越廣，且傳統(tǒng)的焚燒及填埋等廢料處理方法因與環(huán)保的 社會(huì)主流方向相背離而逐漸被淘汰，因此，關(guān)于這種材料的高效回收再利用技術(shù)的研發(fā)與 推行可謂勢(shì)在必行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對(duì)上述難題，本發(fā)明提供了一種可用于回收汽車內(nèi)外飾件用輕質(zhì)疏松型GMT的 一步法工藝，包括粉碎、共混與后加工3個(gè)階段，具體技術(shù)方案如下：
[0007] 1)、粉碎階段：將廢料直接在設(shè)備內(nèi)部封閉空間內(nèi)進(jìn)行粉碎；
[0008] 2)、共混階段：先通過擠壓使粉碎后的粒狀廢料密實(shí)，隨后通過側(cè)加料口添加純熱 塑性樹脂、功能性填料與加工助劑，進(jìn)行熔融共混；
[0009] 3)、后加工階段：對(duì)混合物冷卻、造粒并粉碎，得粒狀或粉末狀產(chǎn)物。
[0010] 作為進(jìn)一步地改進(jìn)，本發(fā)明所述的粉末阻燃劑是包括熱塑性樹脂、短切玻璃纖維、 固體阻燃劑與液體阻燃劑的混合物。
[0011] 作為進(jìn)一步地改進(jìn)，本發(fā)明所述的粉末阻燃劑的大小為20?150目。
[0012] 作為進(jìn)一步地改進(jìn)，本發(fā)明所述的熱塑性樹脂是聚乙烯、聚丙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙 二醇酯、聚酰胺中的任意一種或幾種的混合。
[0013] 作為進(jìn)一步地改進(jìn)，本發(fā)明所述的短切玻璃纖維長(zhǎng)度為80?400 μ m。
[0014] 作為進(jìn)一步地改進(jìn)，本發(fā)明所述的固體阻燃劑包括聚磷酸銨、硼酸鋅、可膨脹石 墨、氫氧化鎂、氫氧化鋁、三聚氰胺、包覆改性三聚氰胺中的任意一種或幾種的混合。
[0015] 作為進(jìn)一步地改進(jìn)，本發(fā)明所述的液體阻燃劑包括三氯乙基磷酸酯、JFRP、十溴二 苯乙烷、間苯二酚雙（二苯磷酸酯）中的任意一種或幾種的混合。
[0016] 采用本發(fā)明技術(shù)方案的有益效果如下：
[0017] (1)依據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案來回收再利用汽車內(nèi)外飾件用輕質(zhì)疏松型GMT材料，可 一步完成從廢料形態(tài)到粉末阻燃劑的過程，避免了焚燒、填埋等污染環(huán)境的處理方式，且大 大縮短了工藝時(shí)間，并可實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，極大地提高了生產(chǎn)效率，屬于目前主流的"綠色 工藝"。
[0018] (2)依據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案來回收再利用汽車內(nèi)外飾件用輕質(zhì)疏松型GMT材料，可 有效解決粉碎過程中環(huán)境惡劣與粉碎后進(jìn)料難的難題，契合目前企業(yè)所提倡的以人為本的 主題。
[0019] (3)依據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案來回收再利用汽車內(nèi)外飾件用輕質(zhì)疏松型GMT材料，可 通過選擇在共混階段添加不同類型的功能填料最后得到不同的功能性顆?；蚍勰┠噶?，不 僅非常便利，亦節(jié)省了加工成本。
[0020] (4)得到的粉末阻燃劑與GMT體系具有良好的相容性，不僅可改善材料的阻燃性 能，還因粉末阻燃劑內(nèi)部存在由大量長(zhǎng)短不一的短切玻璃纖維所構(gòu)建的微孔結(jié)構(gòu)（如圖1 所示），可增加聲波在的穿透路徑，使更多的聲能轉(zhuǎn)化為熱能，從而改善輕質(zhì)GMT材料的吸 音學(xué)性能。
[0021] (5)添加了粉末阻燃劑的輕質(zhì)疏松型GMT材料的邊角料或報(bào)廢后依然可用同樣工 藝再次回收，且可持續(xù)循環(huán)，因此，這是一種可再生的粉末阻燃劑，符合現(xiàn)今可持續(xù)發(fā)展綠 色工藝的發(fā)展方向。
【附圖說明】
[0022] 圖1為含有粉末阻燃劑的輕質(zhì)疏松型GMT材料內(nèi)部的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023] 圖中，1、2、3、4與5均為由粉末阻燃劑中長(zhǎng)徑比不一的玻纖與輕質(zhì)