專(zhuān)利名稱(chēng)：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(shuō)是如何把某汽車(chē)部件生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的邊角廢料經(jīng)過(guò)預(yù)處理、改性、 再加工后制得中空板的工藝過(guò)程。
技術(shù)背景高分子材料原料來(lái)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(duì)輕便、節(jié)能、美觀(guān)、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(chē)工業(yè)中的用量持續(xù)猛增。 目前，在汽車(chē)工業(yè)中大部分內(nèi)飾件都是高分子材料制品，國(guó)內(nèi)外汽車(chē)制造商 都非常重視汽車(chē)的塑料化。在車(chē)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(lái)的發(fā)展 趨勢(shì)，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(lái)源較豐富，其價(jià)格隨石油價(jià)格的波動(dòng)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(huì)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?cè)谥谱髌?chē)部件過(guò)程中 的一種選擇。采用這種塑料制品輕質(zhì)材料制造汽車(chē)部件，可顯著減輕汽車(chē)自 重以降低能耗、減少污染、提高效率，成為各大汽車(chē)制造商提高競(jìng)爭(zhēng)的重要 措施。汽車(chē)自重每降低100Kg，油耗就可減少0. 7L/Km;汽車(chē)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(chē)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(duì)汽車(chē)輕質(zhì)節(jié)能要求日益 增高，再加上對(duì)乘坐舒適安全的要求，國(guó)內(nèi)外汽車(chē)塑料件用量逐年增加。 與此同時(shí)，汽車(chē)普及給人類(lèi)生產(chǎn)和生活帶來(lái)巨大變化的同時(shí)，也帶來(lái)了
嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題，汽車(chē)塑料廢棄物即是其中之一。在汽車(chē)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(chē)報(bào)廢而產(chǎn)生的大量汽車(chē)塑料廢棄物對(duì)環(huán) 境的挑戰(zhàn)以及對(duì)資源的浪費(fèi)均已到了不容忽視的地步。但汽車(chē)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(guó)家 也尚在研究完善之中。國(guó)外還主要是采用燃燒熱能利用的方法來(lái)處理廢舊塑 料件，并通過(guò)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(duì)人類(lèi)的生存環(huán)境造成了愈來(lái)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(lái)，日本及歐洲各國(guó)分別提出了對(duì)汽車(chē)廢舊塑料的利用要求，并規(guī)定 了具體年限。由于這些國(guó)家政府的高度重視，促進(jìn)了汽車(chē)廢舊塑料的回收再 利用工作。目前，汽車(chē)廢舊塑料的回收、再生與利用技術(shù)，在國(guó)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(guó)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(guó)家相比，仍存 在一定的差距。尤其是在汽車(chē)內(nèi)飾用塑料件的回收利用方面，國(guó)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(wèn)題。因此，如何經(jīng)濟(jì)、 合理、有效地處理這些愈來(lái)愈多的汽車(chē)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(lèi)樹(shù)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(jiǎn)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(guò)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(zhuān)業(yè)性較強(qiáng)，通常要通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)反復(fù)驗(yàn) 證配比樹(shù)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(zhuān)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(rùn)也是比較豐厚的。隨著 國(guó)內(nèi)外汽車(chē)行業(yè)不斷深化節(jié)能減排的目標(biāo)，汽車(chē)塑化成為一種趨勢(shì)，玻纖增 強(qiáng)的熱塑性塑料也會(huì)越來(lái)越多的應(yīng)用到具體汽車(chē)部件中去。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)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(lèi)產(chǎn)品種類(lèi)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(chē)部件生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的邊角廢料經(jīng)過(guò)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(jiǎn)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?；3、 玻纖增強(qiáng)聚丙烯粉碎料的顆?；蚱瑺钔ㄟ^(guò)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(guò)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(yáng)離子烴基或過(guò)氧化烴基。本發(fā)明中所述的助劑是烯烴類(lèi)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(zhǎng)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(lái)源方便，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)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(lèi)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?cè)趧冸x面料 時(shí)采用專(zhuān)用烘箱處理(專(zhuān)門(mén)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(lái)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(mén)，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(guò)長(zhǎng)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(guò)長(zhǎng)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(cè)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(guò)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(guò)長(zhǎng)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(guò)長(zhǎng)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(cè)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(guò)長(zhǎng)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(guò)長(zhǎng)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(cè)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(guò)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(guò)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(yáng)離子烴基或過(guò)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(lèi)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(zhǎng)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(guò)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(guò)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(lái)源方便，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)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(hào)B29C47/60GK101125943SQ200710025869
公開(kāi)日2008年2月20日 申請(qǐng)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(qǐng)人:劉明春