专利名称：玻纤增强聚丙烯塑料废料改性制作中空板原料的生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种玻纤增强聚丙烯塑料废料改性应用于中空板的工艺，具 体地说是如何把某汽车部件生产过程中产生的边角废料经过预处理、改性、 再加工后制得中空板的工艺过程。
技术背景高分子材料原料来源丰富、加工成型方便、品种繁多、节省能源以及其 比重小、比强度高、化学稳定性好、易成型加工等优异的特性能使其已在航 空、航天、建筑、机械、家电、日用品等领域得到了广泛应用。在交通运输 领域，随着人们对轻便、节能、美观、舒适、低成本、易加工等材料性能要 求的不断提高，高分子材料在该领域尤其是在汽车工业中的用量持续猛增。 目前，在汽车工业中大部分内饰件都是高分子材料制品，国内外汽车制造商 都非常重视汽车的塑料化。在车用塑料中，热塑性塑料所占比例相当高，而 且从环保、回收与再利用角度考虑，热塑性塑料的广泛使用也是未来的发展 趋势，聚丙烯(PP)即为其中大量使用的一种。聚丙烯塑料(PP)是工业中常用的一种热塑性塑料，作为石油产品的衍 生物，其来源较丰富，其价格随石油价格的波动而起伏。聚丙烯熔融温度在160 17(TC之间，脆化温度为-40°C，具有很好成型性和黏结性，加工工艺并 不复杂。单纯的聚丙烯可用于制作大量的塑料制品，但是作为功能件，强度 会比较低，所以在"以塑代钢"的理念指导下，玻纤作为一种增强材料添加 至聚丙烯塑料中，因此玻纤增强聚丙烯板材成为我们在制作汽车部件过程中 的一种选择。采用这种塑料制品轻质材料制造汽车部件，可显著减轻汽车自 重以降低能耗、减少污染、提高效率，成为各大汽车制造商提高竞争的重要 措施。汽车自重每降低100Kg，油耗就可减少0. 7L/Km;汽车自重每减轻10%， 燃油效率可提高5.5%。优良的性能加速塑料在汽车工业中的应用发展，特别 是随着三次石油危机的爆发及石油资源日益枯竭，对汽车轻质节能要求日益 增高，再加上对乘坐舒适安全的要求，国内外汽车塑料件用量逐年增加。 与此同时，汽车普及给人类生产和生活带来巨大变化的同时，也带来了
严重的环境问题，汽车塑料废弃物即是其中之一。在汽车塑料件生产、应用 时所产生的边角废料以及伴随着汽车报废而产生的大量汽车塑料废弃物对环 境的挑战以及对资源的浪费均已到了不容忽视的地步。但汽车塑料的回收与再生利用，即便在一些回收处理技术较先进的国家 也尚在研究完善之中。国外还主要是采用燃烧热能利用的方法来处理废旧塑 料件，并通过一定的清洁装置，将不能利用的废气和废渣进行清洁处理。这 些传统的填埋和焚烧处理不仅对人类的生存环境造成了愈来愈严重的污染， 而且也造成了宝贵资源的浪费，严重有悖于当前全球范围内倡导的绿色、环 保、节能的可持续发展经济模式。近年来，日本及欧洲各国分别提出了对汽车废旧塑料的利用要求，并规定 了具体年限。由于这些国家政府的高度重视，促进了汽车废旧塑料的回收再 利用工作。目前，汽车废旧塑料的回收、再生与利用技术，在国外己逐步成 为一个研究热点并将形成为一种新兴的产业。虽然国内在废旧塑料回收利用 技术、工艺、设备等方面取得了一定的进展，但和一些发达国家相比，仍存 在一定的差距。尤其是在汽车内饰用塑料件的回收利用方面，国内在此方面 的研究几乎是一片空白，因而积累了很多急需解决的问题。因此，如何经济、 合理、有效地处理这些愈来愈多的汽车用塑料废弃物已成为当今世界范围内 一个亟需研究的课题。通常，这种废弃物用途主要有两种， 一是作为填料，加入同类树脂中， 能降低成本；或者加入到其它的热塑性塑料中，能提高强度、耐热性、尺寸 稳定性、抗蠕变性能等。这种做法比较简单易行，但效益并不高；另一个是 作制品的主原料(主要指热塑性塑料)，通过添加一定量的新料及改性剂，经 模塑制作成板材。这种处理方法专业性较强，通常要通过大量的实验反复验 证配比树脂的合适与否及添加量，必须配以相应的实验室资源和专业技术人 员才能完成此项工作，当然，改性成功后得到的利润也是比较丰厚的。随着 国内外汽车行业不断深化节能减排的目标，汽车塑化成为一种趋势，玻纤增 强的热塑性塑料也会越来越多的应用到具体汽车部件中去。目前国内外对增 强热塑性废料的回收与利用已有一定的研究，但由于此类产品种类繁多，配 比稍有变化就导致后续的一系列的变化，因此其回收处理的方法也因材而异。 发明内容本发明的目的在于提供一种玻纤增强聚丙烯塑料废料改性制作中空板原料的生产工艺，把某汽车部件生产过程中产生的边角废料经过预处理、改性、 再加工后制得中空板制品，在保证回收制品具有一定的力学性能的同时，尽 可能的简化回收处理工艺，降低回收成本，扩大其使用范围和领域。 本发明的主要解决方案是这样实现的本发明玻纤增强聚丙烯塑料废料改性制作中空板原料的生产工艺采用以 下工艺步骤其配方比例按份数计1、 将玻纤增强聚丙烯废料经烘箱剥离预处理，烘箱的温度为100 200。C，烘温时间为0.5 1. 5 min;2、 进行人工剥离面料，将纯的玻纤增强聚丙烯废料经粉碎，玻纤增强聚 丙烯粉碎料为0.8 2mm的颗粒或片状；3、 玻纤增强聚丙烯粉碎料的颗粒或片状通过双螺杆挤出机挤出为玻纤增 强聚丙烯塑料粒；4、 取玻纤增强聚丙烯塑料粒2 5份、5000s聚乙烯(PE) 3 6份、阻 燃剂0.2份、偶联剂1 1.5和助剂0.4 1.5共混，通过双螺杆挤出机挤出为 改性混合塑料粒。本发明中所述的阻燃剂是磷酸三乙脂或氢氧化铝或氯化石蜡或氯桥酸酐 HET等。本发明中所述的偶联剂是硅垸偶联剂；硅烷偶联剂是链烯基或丙烯酰氧 烃基或阳离子烃基或过氧化烃基。本发明中所述的助剂是烯烃类弹性体、乙丙橡胶、聚丁二烯、二盐基亚 磷酸铅中的一种或两种。本发明中所述的双螺杆挤出温度为160 230°C。本发明中所述的改性混合塑料粒熔融指数为3.0以下。本发明中所述的双螺杆挤出机长径比为20: 1。本发明与已有技术相比具有以下优点本发明玻纤增强聚丙烯复合废边角料来源方便，生产工艺简单易行；不 易造成二次污染，有利于保护环境；能实现废料的再利用，降低生产成本， 有利于提高经济效益。此种改性原料制作的中空板比一般中空板产品的强度 和韧性均有一定程度的提高，在用于包装材料时可多次重复使用；玻纤增强 聚丙烯复合废边角料应用于中空板的制作工艺扩展了此类边角废料的应用范 围，尤其是采用改性的手段增加了制品的技术含量，提高了原有废料的利用 价值。
图1为本发明工艺流程图。
具体实施方式
下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述实施例一本发明玻纤增强聚丙烯塑料废料改性制作中空板原料的生产 工艺采用以下工艺步骤(其配方比例按份数计)1、玻纤增强聚丙烯复合废料是多层层压复合材料，含有玻璃纤维和表 面布料等杂质，要把这些物质互相分离，具有很大的难度。我们在剥离面料 时采用专用烘箱处理(专门设计)，为了节省成本必须提高设备和人工效率， 采用多层烘箱结构，这样在每层的空间里可同时烘温， 一次可烘原来多倍的 边角料，结合人工状况，合理设计最大降低前期处理成本。烘箱实际制作为 9层，两侧装有两扇门，用于保温。玻纤增强聚丙烯复合废料是多层层压复合材料经烘箱剥离预处理，烘温温度范围设定在15(TC左右，时间设为lmin。2、 进行人工剥离面料，人均剥离面料能力为20kg/h。将纯的玻纤增强 聚丙烯废料经粉碎，玻纤增强聚丙烯粉碎料为0.8mm的颗粒；将玻纤增强 聚丙烯粉碎料的颗粒通过长径比为20: 1双螺杆挤出机挤出为玻纤增强聚丙 烯塑料粒；双螺杆挤出机温度设定范围在160°C。双螺杆挤出设备前端设有 合适的滤网，以滤去杂质。挤出粒子为聚丙烯与玻纤的混合粒子，具有一般 塑料粒子的特征。粉碎机转速通常设为100 150转/分。3、 取玻纤增强聚丙烯塑料粒3份、5000s聚乙烯(PE) 5.5份、阻燃剂 采用磷酸三乙脂0.2份、链烯基硅垸偶联剂1份和助剂是乙丙橡胶0.3份共 混，通过长径比为20: 1双螺杆挤出机挤出为改性混合塑料粒；双螺杆挤出 机温度设定范围在160°C。检测得到粒子的熔融指数为2.8。取该改性粒子作 为中空板的原材料，按中空板工艺生产相应制品。采用上述中空板的原材料 制成的中空板，其硬度、韧性和可重复利用性能均有大幅提升，其厚度和克 重可根据实际需要进行调整。双螺杆挤出机为通用设备，其挤出各段温度及 挤料过程相同于其它材料造粒。实施例二本发明玻纤增强聚丙烯塑料废料改性制作中空板原料的生产 工艺采用以下工艺步骤(其配方比例按份数计)取玻纤增强聚丙烯复合废料经烘箱剥离预处理，烘温温度范围设定在180°C，时间设为0.8min，人均剥离面料能力为20kg/h。粉碎成1.2mm的 片状。将玻纤增强聚丙烯经粉碎的片状料通过长径比为20: l双螺杆挤出机 挤出为玻纤增强聚丙烯塑料粒；双螺杆挤出机温度设定范围在180°C。双螺 杆挤出设备前端设有合适的滤网，以滤去杂质。挤出粒子为聚丙烯与玻纤的 混合粒子，具有一般塑料粒子的特征。粉碎机转速通常设为100 150转/分。取玻纤增强聚丙烯塑料粒2.5份、5000s聚乙烯(PE) 5份、阻燃剂采用 磷酸三乙脂0.3份、链烯基硅烷偶联剂是1.2份、乙丙橡胶0.5份和二盐基亚 磷酸铅0.5份共混，通过长径比为20: 1双螺杆挤出机挤出为改性混合塑料 粒；双螺杆挤出机温度设定范围在18(TC。检测得到粒子的熔融指数为2.5。 取该改性粒子作为中空板的原材料，按中空板工艺生产相应制品。采用上述 中空板的原材料制成的中空板，其硬度、韧性和可重复利用性能均有大幅提 升，其厚度和克重可根据实际需要进行调整。实施例三本发明玻纤增强聚丙烯塑料废料改性制作中空板原料的生产工艺采用以下工艺步骤(其配方比例按份数计)粉碎机转速通常设为100 150转/分。取玻纤增强聚丙烯复合废料经烘箱剥离预处理，烘温温度范围设定在200°C，时间设为0.5min，人均剥离面料能力为20kg/h。粉碎成1.0 mm的 颗粒。将玻纤增强聚丙烯经粉碎的片状料通过长径比为20: l双螺杆挤出机 挤出为玻纤增强聚丙烯塑料粒；双螺杆挤出机温度设定范围在200℃。双螺 杆挤出设备前端设有合适的滤网，以滤去杂质。挤出粒子为聚丙烯与玻纤的 混合粒子，具有一般塑料粒子的特征。取玻纤增强聚丙烯塑料粒4份、5000s聚乙烯(PE) 3份、阻燃剂采用 磷酸三乙脂0.5份、链烯基硅垸偶联剂是1.5份、乙丙橡胶0.6份和二盐基亚 磷酸铅0.4份共混，通过长径比为20: 1双螺杆挤出机挤出为改性混合塑料 粒；双螺杆挤出机温度设定范围在20(TC。检测得到粒子的熔融指数为2.4。 取该改性粒子作为中空板的原材料，按中空板工艺生产相应制品。采用上述 中空板的原材料制成的中空板，其硬度、韧性和可重复利用性能均有大幅提 升，其厚度和克重可根据实际需要进行调整。
权利要求
1、一种玻纤增强聚丙烯塑料废料改性制作中空板原料的生产工艺，其特征是采用以下工艺步骤其配方比例按份数计(1)、将玻纤增强聚丙烯废料经烘箱剥离预处理；人工剥离面料，将纯的玻纤增强聚丙烯废料经粉碎，通过双螺杆挤出机挤出为玻纤增强聚丙烯塑料粒；烘箱的温度为100～200℃，烘温时间为0.5～1.5min；(2)、取玻纤增强聚丙烯塑料粒为2～5份、聚乙烯为3～6份、阻燃剂为0.2份、偶联剂为1～1.5和助剂为0.4～1.5共混，通过双螺杆挤出机挤出为改性混合塑料粒。
2、 根据权利要求1所述的玻纤增强聚丙烯塑料废料改性制作中空板原料的生产工艺，其特征在于所述的阻燃剂是磷酸三乙脂或氢氧化铝或氯化石蜡或氯桥酸酐HET。
3、 根据权利要求1所述的玻纤增强聚丙烯塑料废料改性制作中空板原料 的生产工艺，其特征在于所述的偶联剂是硅垸偶联剂，硅烷偶联剂是链烯基 或丙烯酰氧烃基或阳离子烃基或过氧化烃基。
4、 根据权利要求1所述的玻纤增强聚丙烯塑料废料改性制作中空板原料 的生产工艺，其特征在于所述的助剂是烯烃类弹性体、乙丙橡胶、聚丁二烯、 二盐基亚磷酸铅中的一种或两种。
5、 根据权利要求1所述的玻纤增强聚丙烯塑料废料改性制作中空板原料 的生产工艺，其特征在于所述的双螺杆挤出温度为160~230°C。
6、 根据权利要求1所述的玻纤增强聚丙烯塑料废料改性制作中空板原料 的生产工艺，其特征在于所述的改性混合塑料粒熔融指数为3.0以下。
7、 根据权利要求1所述的玻纤增强聚丙烯塑料废料改性制作中空板原料 的生产工艺，其特征在于所述的双螺杆挤出机长径比为20: 1。
8、 根据权利要求1所述的玻纤增强聚丙烯塑料废料改性制作中空板原料 的生产工艺，其特征在于所述的玻纤增强聚丙烯粉碎料为0.8 2mm的颗 粒或片状。
全文摘要
本发明涉及一种玻纤增强聚丙烯塑料废料改性应用于中空板的工艺，特征是将玻纤增强聚丙烯废料经烘箱剥离预处理；人工剥离面料，将纯的玻纤增强聚丙烯废料经粉碎，通过双螺杆挤出机挤出为玻纤增强聚丙烯塑料粒；取玻纤增强聚丙烯塑料粒、聚乙烯、阻燃剂、偶联剂和助剂共混，通过双螺杆挤出机挤出为改性混合塑料粒。本发明玻纤增强聚丙烯复合废边角料来源方便，生产工艺简单易行；不易造成二次污染，有利于保护环境；能实现废料的再利用，降低生产成本；采用上述中空板的原材料制成的中空板，其硬度、韧性和重复利用性能均有大幅提升。
文档编号B29C47/60GK101125943SQ200710025869
公开日2008年2月20日 申请日期2007年8月7日 优先权日2007年8月7日
发明者刘明春 申请人:刘明春