一種處理經過回收和粉碎的材料的方法
2023-12-02 06:07:41
專利名稱：一種處理經過回收和粉碎的材料的方法
技術領域：
本發明涉及來源於回收機動車的材料處理領域。
背景技術：
大量機動車零部件由塑料製成。在壽命周期結束時，這些零部件可以被回收和循環利用，從而被應用於其他方面。為此，首要步驟是按照解體後汽車零部件的主要材料對其進行分類。其後，零部件被粉碎，其中含鐵和不含鐵的金屬通過磁化和渦電流的方式被分揀出來，剩下的粉碎材料被稱作汽車粉碎殘渣(RBA，R6sidus de Broyage Automobile)。這種粉碎殘渣一般包含各種塑料材料的混合物，如聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)，還有其它各種材料如木頭，各種泡沫材料，纖維織物等。為了便於回收和循環利用，粉碎殘渣越純越好，即一種單一的塑料材料佔絕大多數。實際上，殘渣中多種塑料材料的存在通常會導致材料的物理和機械性能劣於幾乎純淨的材料。特別的，聚丙烯中混入的聚乙烯會破壞聚丙烯的機械性能，如衝擊強度和斷裂伸長。這就是為什麼需要增加一個處理粉碎殘渣的步驟以減少聚乙烯相對於聚丙烯的量。通常希望能得到聚乙烯含量在5%以下的混合物。目前，這種處理實現起來比較複雜而昂貴，因為採用的方法或者是設置高性能的分揀系統以將聚乙烯從聚丙烯中分離出來，或者是通過添加昂貴的純聚丙烯的方法來稀釋聚丙烯和聚乙烯的混合物。
發明內容
本發明的主要目的是提供一種比已知方法更簡單、更廉價的方法，用來處理經過回收和粉碎的包含聚丙烯和聚乙烯混合物的材料。為此，本發明的一個對象是一種處理經過回收和粉碎的包含聚丙烯和聚乙烯混合物的材料的方法，其中材料被混入質量比1 %到5 %的乙烯-α -烯烴類型共聚物。測試表明，向聚丙烯和聚乙烯的混合物中添加少量(1%到5%之間)的乙烯-α-烯烴類型共聚物可以獲得一種機械性能實質上與純聚丙烯相同的材料。這種共聚物對聚丙烯和聚乙烯的混合物有增容(compatibilisation)效果。這種處理操作與現有工藝條件下的已知處理方法相比尤其的簡單和廉價，並且應用該方法可以獲得純聚丙烯具有幾乎相同性能的材料。另外，此發明的方法可以處理包含多至30%聚乙烯的材料。加入混合物中的共聚物的量不必太大，可以限制在5%以內。由於經過回收和粉碎，材料包含一小部分比例的原位(in situ)彈性體，產生於合成聚丙烯時聚丙烯的聚合。混合物中的這些痕量彈性體能促進共聚物的增容效果，即使在只有很少量被混入的情況下。如果聚丙烯和聚乙烯的混合物使用純的聚丙烯製成，即聚丙烯不是經過回收和粉碎，那麼就需要更大量的共聚物(如大於20%)以修復由於混入聚乙烯而導致的聚丙烯性能下降。缺少產生於聚丙烯聚化過程中的痕量彈性體會降低共聚物的增容效果。因此，這種處理聚丙烯和聚乙烯混合物的方法尤其適合於處理經過回收和粉碎的材料，因為這種情況下需要的乙烯-α -烯烴類型共聚物的量相對很小。一旦粉碎後的材料經過了本發明方法的處理，得到的產品便可用於生產各種零部件，如保險槓，或用於其他的對材料機械性能有嚴格要求的應用。本發明方法也可以包含以下技術特徵中的一個或多個-所述材料的來源是汽車粉碎殘渣或是任何其他的被聚乙烯汙染了的聚丙烯，如電氣電子設備垃圾。正像前面介紹中提到的，大量的機動車零部件可以被回收。比方說車體零部件，如保險槓和油箱，其大部分是由聚丙烯和聚乙烯製成的，它們粉碎後的只有幾個平方釐米的碎片可以被本發明的方法處理。-所述乙烯-α-烯烴類型共聚物選自由乙烯-辛烯和乙烯-丁烯組成的群組中的任一項。這兩種材料尤其適合於實現旨在增容化(compatibiliser)聚丙烯和聚乙烯混合物的方法。-所述聚丙烯是一種均聚物聚丙烯或共聚物聚丙烯。
-所述聚乙烯是一種低密度、中密度或高密度的聚乙烯。本發明的另一個對象是一種機動車零部件，由包含以下成分的材料製成聚丙烯、 聚乙烯和質量比1 %到5 %的乙烯-α -烯烴類型共聚物。換句話說，本發明的一個對象是一種由本發明處理方法處理過的材料製成的機動車零部件。有利地，一個按本發明的機動車零部件可以由來源於汽車粉碎殘渣的聚丙烯和聚乙烯製成。另外，所述機動車零部件可以是一個車身部件。
具體實施例方式通過閱讀下面對僅作為實例給出的描述可以更好地理解本發明。聚丙烯是廣泛應用於生產機動車零部件的材料。這種材料因其良好的機械性能而很有優勢。對於常見的純的聚丙烯，斷裂應力的數量級是19兆帕(MPa)，斷裂變形的數量級是 500%。當對來源於汽車粉碎殘渣的聚丙烯，也即混有大量聚乙烯的聚丙烯，進行同樣的斷裂和伸長強度測試的時候，發現其斷裂應力大約為16兆帕，斷裂變形大約為115%。因此，聚乙烯在聚丙烯中的存在，尤其是在汽車粉碎殘渣中的存在，相當可觀地降低了聚丙烯的材料性能。本發明提出在來源於汽車粉碎殘渣並包含有聚丙烯和聚乙烯混合物的材料中混入質量比到5%的乙烯-α -烯烴類型共聚物以獲得與純聚丙烯機械性能相近的材料。使用的乙烯-α -烯烴類型共聚物可以是例如乙烯-辛烯或乙烯-丁烯。已經對混有5%乙烯-α -烯烴的汽車粉碎殘渣進行了測試，測試結果表明經過本方法處理過的材料擁有20兆帕左右的斷裂應力和600%左右的斷裂變形。因此，可以看到在來源於汽車粉碎殘渣的混合物中混入5%的共聚物可以得到同純聚丙烯機械性能幾乎相同、甚至更好的材料。因此，本處理方法可以更有效、更簡單地回收來源於汽車粉碎殘渣的聚丙烯，本處理方法也同樣適用於來源於電子電氣設備(DEEE)粉碎殘渣的聚丙烯或是任何其他由於混入聚乙烯而導致機械性能下降的聚丙烯來源。本發明的上述描述是關於機動車領域。自然的，本發明也同樣適用於其他的需要回收由聚丙烯和聚乙烯製成的零部件以用於要求材料機械性能同純聚丙烯相似的應用的技術領域。
權利要求
1.一種方法，用於處理經過回收和粉碎的材料，所述材料包含聚丙烯和聚乙烯的混合物，其特徵在於，所述材料被混入質量比為1 %到5 %的乙烯-α -烯烴共聚物。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，其中材料來源於汽車粉碎殘渣或是任何其它被聚乙烯汙染了的聚丙烯來源。
3.如權利要求1或2所述的方法，其中乙烯-α-烯烴共聚物的類型是乙烯-辛烯和乙烯-丁烯組成的群組中的任一項。
4.如權利要求1到3之一所述的方法，其中聚丙烯是均聚物聚丙烯或共聚物聚丙烯。
5.如權利要求1到4之一所述的方法，其中聚乙烯是一種低密度、中密度或高密度的聚乙火布ο
6.一種機動車零部件，其特徵在於，它的材料中包含 -聚丙烯，-聚乙烯，和-質量比為1 %到5 %的乙烯-α -烯烴類型共聚物。
7.如權利要求6所述的機動車零部件，其中聚丙烯和聚乙烯來源於汽車粉碎殘渣。
8.如權利要求6或7所述的機動車零部件，其類型是車身部件。
全文摘要
本發明涉及一種處理經過回收和粉碎的材料的方法，材料中包含聚丙烯和聚乙烯的混合物，材料中混入質量比為1％到5％的乙烯α-烯烴類型共聚物。
文檔編號C08L23/00GK102272220SQ200980154004
公開日2011年12月7日 申請日期2009年11月30日 優先權日2008年12月1日
發明者弗雷德裡克·維奧, 瓦雷裡·馬薩迪耶-那若特, 菲利普·卡薩尼奧, 雅克·吉列, 魯道夫·索尼耶 申請人:全耐塑料公司