一種報廢熱固性塑料件的回收再製造方法

2023-05-08 12:48:36

專利名稱：一種報廢熱固性塑料件的回收再製造方法
技術領域：
報廢機械廢塑料回收再製造領域，涉及一種利用報廢汽車熱固性塑料件作為原料回收再利用製造板材或構件的方法。
背景技術：
發改環資[2010] 991號「關於推進再製造產業發展的意見」指出，加快發展再製造產業是建設資源節約型、環境友好型社會的客觀要求。再製造有利於形成「資源一產品一廢舊產品一再製造產品」的循環經濟模式，可以充分利用資源，保護生態環境。加快發展再製造產業是培育新的經濟增長點的重要方面。我國汽車、工程機械、工具機等社會保有量快速增長，再製造產業發展潛力巨大。2008年汽車保有量達4957萬輛(不含低速汽車)，工具機保有量達700多萬臺，14種主要型號的工程機械保有量達290萬臺。其中大量裝備在達到報廢要求後將被淘汰，新增的退役裝備還在大量增加。發展再製造產業有利於形成新的經濟增長點，為社會提供大量的就業機會。隨著人們環保意識的提高，要求對報廢汽車材料進行回收，特別是對環境汙染較大的報廢汽車廢塑料。2006年發布的《汽車產品回收利用技術政策》要求建立報廢汽車材料、物質的分類收集和分選系統，完善汽車再生資源的回收、加工、利用體系。第一階段目標2010年起，所有國產及進口的M2類和M3類、N2類和N3類車輛的可回收利用率要達到 85%左右，其中材料的再利用率不低於80% ；所有國產及進口的Ml類m類車輛的可回收利用率要達到80%，其中材料的再利用率不低於75%;第二階段目標2012年起，所有國產及進口汽車的可回收利用率要達到90%左右，其中材料的再利用率不低於80%。第三階段目標2017年起，所有國產及進口汽車的可回收利用率要達到95%左右，其中材料的再利用率不低於85%。2008年，我國汽車保有量目前約為5000萬輛，至2010年末，中國的汽車保有量預期達到7167萬輛。2009年我國汽車全年累計產銷分別超到1300萬輛。預計2010年， 中國汽車年總產量將達到1500萬輛，汽車的生命周期一般為壙15年，汽車產量和保有量的增大，勢必給我國的汽車回收行業帶來衝擊以及給廢棄汽車回收技術帶來挑戰。每生產1 輛汽車所耗用的塑料，經濟型轎車為5(Γ80公斤，中高級轎車6(Γ150公斤甚至更多，輕、中型載貨車則達60公斤以上。2005年我國汽車報廢可記錄的數據為65萬輛，產生廢棄塑料僅幾萬噸，但根據目前汽車消費情況和汽車生命周期，預計2015年至2020年，中國汽車報廢可達60(Γ800萬輛，產生廢汽車塑料5(Γ80萬噸，按目前國內的回收再製造工藝，這些廢汽車塑料僅有很小部分能作為汽車零件再次使用，大部分要填埋和焚燒，將造成嚴重的環境汙染，包括大氣汙染、土壤汙染、水體汙染以及城市環境汙染等，必須採取有效技術對報廢汽車塑料進行再利用。另外汽車部件用塑料中，酚醛樹脂(PF)、不飽和聚酯樹脂(UF)環氧樹脂(EP)等是典型的熱固性材料，而PVC (聚氯乙烯)對環境影響也比較大(燃燒成生有毒氣體)，而且所有的汽車塑料構件在製造時都要添加添加劑改性或增強材料，比如玻璃纖維以增強其性能，或者表面塗裝、塗漆，儘管汽車熱塑性塑料構件可以通過溶化造粒回用，但由於增強材料如纖維的加入，為回收帶來了不便。現用的複合材料熱固性複合材料SMC、玻璃纖維增強熱塑性複合材料GMT等現有技術難以回收。相關數據顯示，截至2007年，美國、加拿大等國的塑料回收率大約僅為39% (56.5 kg/輛車)，剩餘61% (88. 5 kg/輛車)仍在填埋處理。目前也有人提出應用高溫分解方法處理報廢汽車塑料，熱解方法是回收處理報廢汽車塑料的較好的方法之一，可以熱解出氣體、液體和熱解固體，對熱解物作為燃料燃燒回收能量，但該技術正處於實驗室研究階段，工業上控制較為複雜，工業應用較少。作為水泥窯焚燒生熱方法會對大氣產生汙染，產生有毒氣體。目前塑料件分離提純技術(摩擦靜電分選技術、風選技術)都難以對ASR進行處理。為解決以上技術問題，本發明的目的在於提供一種物理方法回收報廢汽車塑料進行再製造的方法。本發明目的是這樣實現的一種報廢熱固性塑料件的回收再製造方法，按如下步驟進行
(1)將報廢機械的非金屬件內外飾件進行拆解，並分選出熱固性塑料件和熱塑性塑料件，分別對熱固性塑料件和熱塑性塑料件採用兩級破碎，其中塑料件中的纖維破碎至長度 3mm以下，粉末破碎至在Imm以下；對兩種破碎料分別經過鐵磁分選分離出金屬碎屑，再將熱塑性粉末混合物進行旋風分選，將90%以上纖維分選出待用；所述的熱固性塑料件泛指報廢機械用所有熱固性件以及SMC、GMT成形等複合材料，包括不飽和聚酯樹脂件(UF)件、 酚醛樹脂(PF)件、環氧樹脂(EP)件等是典型的熱固性材料件；
(2)以模壓料團為總重量份數，在1(Γ50份的不飽和聚酯樹脂裡邊高速攪拌邊加入 0. Γ0. 8份的過氧化苯甲酸叔丁酯作為固化劑、0. 5飛份的硬脂酸鋅粉末作為脫模劑，分散均勻後，將混合好的樹脂糊倒入預先裝入10飛0份的廢汽車熱固性塑料粉料的混料機中， 使廢汽車熱固性塑料粉料與樹脂糊充分接觸捏合，5^20分鐘後加廣20份步驟(1)分選出的短切玻璃纖維分散均勻，卸料得到模壓料團；操作中當觀察料團中無白絲為準已達到粉料、 樹脂和纖維分散均勻的目的，卸料得到模壓料團；
(3)將料團放置於設定溫度的模具內，液壓機上和下壓頭溫100°(Γ200° C，壓機施加為50噸、00噸壓力，模壓時間為l(T30min，合模模壓成型以製成構件。料團在模具內，於 100° (Γ200° C下所述通過鏈引發和鏈增長來達到固化目的，所述通過鏈引發和鏈增長過程如下
(1)鏈引發通過以下反應實現，
權利要求
1.一種報廢熱固性塑料件的回收再製造方法，按如下步驟進行(1)將報廢機械的非金屬件內外飾件進行拆解，並分選出熱固性塑料件和熱塑性塑料件，分別對熱固性塑料件和熱塑性塑料件採用兩級破碎，其中塑料件中的纖維破碎至長度 3mm以下，粉末破碎至在Imm以下；對兩種破碎料分別經過鐵磁分選分離出金屬碎屑，再將熱塑性粉末混合物進行旋風分選，將90%以上纖維分選出待用；(2)以模壓料團為總重量份數，在1(Γ50份的不飽和聚酯樹脂裡邊高速攪拌邊加入 0. Γ0. 8份的過氧化苯甲酸叔丁酯作為固化劑、0. 5飛份的硬脂酸鋅粉末作為脫模劑，分散均勻後，將混合好的樹脂糊倒入預先裝入10飛0份的廢汽車熱固性塑料粉料的混料機中， 使廢汽車熱固性塑料粉料與樹脂糊充分接觸捏合，5^20分鐘後加廣20份步驟(1)分選出的短切玻璃纖維分散均勻，卸料得到模壓料團；(3)將料團放置於設定溫度的模具內，液壓機上和下壓頭溫度為100°(Γ200。C，壓機施加為50噸、00噸壓力，模壓時間為l(T30min，合模模壓成型以製成構件。
2.根據權利要求1所述一種報廢熱固性塑料件的回收再製造方法，其特徵在於所述步驟(2)中短切玻璃纖維的加入為分批加入。
3.根據權利要求1所述一種報廢熱固性塑料件的回收再製造方法，其特徵在於所述步驟(3)中將料團放置於設定溫度的模具內添加硬骨架模壓成型。
4.根據權利要求3所述一種報廢熱固性塑料件的回收再製造方法，其特徵在於所述硬骨架為鋼骨架或鑄鐵骨架。
5.根據權利要求3所述一種報廢熱固性塑料件的回收再製造方法，其特徵在於所述硬質骨架由板材或棒材焊接而成，或者直接鑄造成形、以及機加成形。
6.根據權利要求3所述一種報廢熱固性塑料件的回收再製造方法，其特徵在於所述的硬質骨架必須去除表面的油汙、鐵鏽不易於提高結合度的雜質，並在加工過程提高表面粗糙度，表面粗糙度Ra為6. 3^12. 0。
7.根據權利要求1所述一種報廢熱固性塑料件的回收再製造方法，其特徵在於所述步驟(1)中對熱固性塑料件採用兩級破碎，一級破碎採用大型剪切式破碎機，二級破碎採用轉子衝擊式破碎機；對於熱塑性塑料件，兩級破碎均採用剪切式破碎機。
全文摘要
本發明公開了一種報廢熱固性塑料件的回收再製造方法，先拆解報廢機械的非金屬件分選出熱固/塑性塑料件破碎；再將不飽和聚酯樹脂、過氧化苯甲酸叔丁酯、硬脂酸鋅分散混合，依次加入熱固性塑料粉料和熱塑性塑料得到的短切玻璃纖維混合固化；最後再放入液壓機模壓成型。該方法為物理方法回收，耗能小，汙染小，過程不添加聚丙烯等原料，附加值高，能大量回收報廢汽車廢塑料，特別是目前不能再生的報廢汽車廢塑料，避免填埋和焚燒，保護環境，不產生二次汙染，促進可持續發展。
文檔編號C08L67/06GK102199362SQ201110060899
公開日2011年9月28日 申請日期2011年3月15日 優先權日2011年3月15日
發明者萬鑫銘, 許振明, 路洪洲, 路貴民, 郭傑, 魏莉霞 申請人:中國汽車工程研究院股份有限公司