CN116003908A - 一种闭环回收的免火焰处理的喷漆保险杠专用环保改性再生聚丙烯复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及废旧塑料资源的再生利用和技术开发领域,具体公开了一种闭环回收的免火焰处理的喷漆保险杠专用环保改性再生聚丙烯复合材料及其制备方法。该改性再生聚丙烯复合材料主要由再生聚丙烯:5~40wt%、环氧树脂:2~10wt%、增韧相容剂:0.5~5wt%、滑石粉:2~20wt%、其他助剂:0.1~3.0wt%;色粉:0.1~2wt%、余量由聚丙烯PP树脂组成。本发明制备出了性能优异和高表面张力的聚丙烯复合材料,不仅解决了废旧保险杠脱漆困难带来的回收环保问题,还将废旧保险杠回收的材料进一步应用于汽车保险杠,实现了高值化闭环回收利用模式。本发明的材料达到低碳环保,绿色循环的良好效果,同时也进一步实现废旧保险杠在汽车领域的低碳高值化应用,工艺简单,具有一定的成本优势。
Description
技术领域
本发明涉及一种功能性改性聚丙烯材料及其制备方法,尤其涉及一种基于闭环回收的免火焰处理的喷漆保险杠专用环保改性再生聚丙烯复合材料及其制备方法,即属于聚丙烯改性技术领域,也属于废旧保险杠回收利用领域。
背景技术
随着汽车工业的快速发展国内汽车拥有量连年增加,汽车报废率也随之增加。汽车报废量增加,但是汽车上面除了钢铁实现回收利用外,塑料件方面回收利用案例较少。汽车保险杠作为汽车塑料件领域用量较大的部件,单间用量在4~10kg。废弃的保险杠部件一般作为垃圾处理,不仅浪费资源还严重破坏环境。目前,大多数汽车的保险杠部件采用滑石粉填充增韧聚丙烯材料,具有较高的回收价值。汽车保险杠表面通常都经过了喷漆处理,而油漆与聚丙烯的相容性较差,影响聚丙烯的力学性能。单纯的机械破碎回收,油漆的存在会严重影响到后续使用,如喷漆和机械性能。将回收后的保险杠进行脱漆处理,提高再生聚丙烯的纯净度,有助于提升废旧保险杠的高值化应用。目前脱漆的方法主要是机械方和化学法。化学法是利用有机溶剂等对漆层进行溶解,使漆层与基体层分离除去的方法。使用有机溶剂导致后续废水处理比较难,环境污染比较大,不适用于大批量生产。机械法主要是通过机械破碎后加工可得。机械法脱漆,杂质较多,严重影响后续的喷漆使用。
CN 106519440A公开了一种废旧保险杠回收再生方法,包括:(1)将废旧保险杠去除表面漆膜和杂质,并将其粉碎;(2)将粉碎得到的颗粒碱洗,除杂后水洗;(3)将水洗后的颗粒、CaCO3、乙烯-辛烯共聚物、铝酸酯、聚丙烯接枝马来酸酐、油酸酰胺、抗氧剂和石墨烯按照重量比混合,然后置于高速搅拌机搅拌均匀,与聚丙烯以1:4-6的比例混合,进入保险杠生产工序。
CN103923387B提供了一种废旧丙烯酸漆聚丙烯保险杠材料回收利用的方法,将废旧丙烯酸漆聚丙烯保险杠经清洗、破碎、水解、过滤、改性等一系列工艺回收再利用。通过该方法获得的再生料,具有较好的力学性能,表面质量、抗老化性能和涂装性能,可实现废旧保险杠的同级再利用,全工艺过程无废气污水等环境污染产生,是一种高效环保的保险杠回收再利用方法。但是如何通过环保方法将废旧保险杠表面的漆膜进行高效分离,提高再生PP的纯净度和高附加值利用仍然是众多技术工作者的研究热点。
截至2020年底,我国汽车保有量达2.81亿辆,是全球第一大汽车生产国和消费市场,中国汽车产业已进入从高速增长向高质量发展转型的关键时期,汽车行业的碳减排对我国能否顺利实现碳达峰至关重要。
发明内容
本发明从汽车行业低碳需求出发,通过长期的研究和摸索,从废旧保险杠入手,对废旧保险杠进行多道工序的破碎、金属分离、研磨、清洗、分选、干燥、挤出造粒等得到纯净度较高的再生聚丙烯原料。这些前序工作,明显区别于传统的机械方法和化学溶剂除漆技术,生产效率高,对环境的影响较低,再生PP材料的纯净度比较高,为废旧保险杠回收的再生聚丙烯高值化利用打下基础。同时将再生聚丙烯材料应用于汽车外饰改性用聚丙烯材料中,制备出性能优异、免火焰处理的喷漆保险杠专用环保改性再生聚丙烯复合材料。本发明不仅将废旧保险杠实现闭环回收利用,同时在生产工艺方面避免有机溶剂的使用和免火焰处理,提高喷漆保险杠的生产效率。本发明的材料达到低碳环保,绿色循环的良好效果,,工艺简单,具有一定的成本优势,适合工业化批量使用。
本发明目的通过以下技术方案实现:
一种基于闭环回收的免火焰处理的喷漆保险杠专用环保改性再生聚丙烯复合材料,由下列按照重量百分比计的原料制备而成:
再生聚丙烯:5~40wt%;
环氧树脂:2~10wt%;
增韧相容剂:0.5~5wt%;
滑石粉:2~20wt%;
其他助剂:0.1~2.0wt%;
色粉:0.1~2wt%;
余量由全新聚丙烯PP树脂组成。
上述复合材料中,
所述的全新聚丙烯树脂是指在230℃,2.16kg条件下材料的流动速度在10g/10min到100g/10min的聚丙烯,DSC熔融温度范围在160~170℃。
所述的环氧树脂环氧当量≥600g/eq。
所述的增韧相容剂为马来酸酐接枝POE弹性体、马来酸酐-氢化丁二烯—苯乙烯共聚接枝聚丙烯共聚物等其中的一种,马来酸酐接枝率在4%以上;
所述的滑石粉粒径在3000~10000目。
所述的其他助剂包括抗氧剂、润滑剂等其中一种或者两种组合物。抗氧剂为1010(四(β—3,5—二叔丁基—4—羟基苯基)季戊四醇脂)、抗氧剂168(三(2,4—二叔丁基苯基)亚磷酸酯和抗氧剂DSTP(硫代二丙酸双十八醇酯)中的一种或者几种混合物。润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸镁等其中一种。
所述的色粉为炭黑、钛白粉等无机色粉中的一种或者两种组合物,直径为0.2~1μm。
所述的再生聚丙烯为通过废旧保险杠回收处理得到的。精炼方法后得到的再生聚丙烯230℃,2.16Kg条件下材料的流动速度在10g/10min到50g/10min的聚丙烯,DSC熔融温度范围在160~170℃,密度在1.0~1.1g/cm3。
所述的废旧保险杠回收处理工艺包括如下:
(1)破碎&金属分离:将回收回来的保险杠拆解后进行破碎,破碎后的颗粒直径在3~10mm。破碎后的颗粒置于金属分离器进行分离。
(2)研磨:将破碎后的颗粒置于高速磨粉机上面加工,将塑料颗粒最终研磨成粉末状颗粒,颗粒直径在0.01~0.4mm之间。
(2)清洗工艺:将上述粉末颗粒加入到涡轮摩擦清洗机中,该过程中使用清水,保持水温为70~80℃,摩擦清洗1~3h。通过机械摩擦,能够较好的去除粉末颗粒表面的油漆层。摩擦清洗结束后进入浮选清洗机中,室温连续搅拌1~2h后静置1~2h。通过清水的浮选,将上层密度小于1的材料如油漆等杂质浮除。通过该阶段的浮洗,可将90%以上的油漆层进行去除。连续进行2次以上的浮洗,可最大程度将保险杠回收后的油漆层与素材层进行充分分离,确保再生聚丙烯的洁净度达到95%以上。
(3)材质分选&干燥:将清洗后的颗粒进入材质分选机上进行材质分选。分选后的颗粒进行100℃鼓风干燥5h。干燥后的再生PP纯净度可达到98%以上。
(4)将干燥后的PP置于单螺杆挤出机中,螺杆长径比为30~45,挤出机口模增加100~200目的滤网,每3~4小时更换一次滤网,挤出温度在220~250℃。
通过上述工艺加工后,保险杠回收的再生PP材料纯净度可达到99%以上,对后续喷漆风险比较低。
上述闭环回收的免火焰处理的喷漆保险杠专用环保改性再生聚丙烯复合材料的制备方法,其生产步骤如下:
(1)先按如上重量份称取再生聚丙烯、环氧树脂、增韧相容剂、滑石粉、全新聚丙烯、其他助剂和色粉混合均匀;
(2)将上述混合均匀的PP等原料,置于啮合同向双螺杆挤出机的主喂料仓中,经喂料螺杆加入到挤出机的机筒内。在挤出机螺杆口模处增加40~150目滤网。挤出机螺杆直径为35mm,长径比L/D为40,主机筒从加料口到机头出口的各分区温度设定为170-210℃,主机转速为250转/分钟,经熔融挤出、冷却、造粒、烘干处理,制得免火焰处理的喷漆保险杠专用环保改性再生聚丙烯复合材料。后经注塑机注塑可得到保险杠等外饰部件,可直接进行油漆喷涂。
本发明具有以下技术优势:
本发明通过长期的研究和摸索,从废旧保险杠入手,对废旧保险杠进行多道工序的破碎、金属分离、研磨、清洗、分选、干燥、挤出造粒等得到纯净度较高的再生聚丙烯原料。本发明的前序工作明显区别于物理破碎和溶剂处理漆膜等的传统的保险杠回收过程,为废旧保险杠回收的再生聚丙烯高值化利用打下基础。同时将再生聚丙烯材料应用于汽车外饰改性用聚丙烯材料中,制备出性能优异、免火焰处理的喷漆保险杠专用环保改性再生聚丙烯复合材料。本发明不仅将废旧保险杠实现闭环回收利用,同时在生产工艺方面避免有机溶剂的使用和免火焰处理,提高喷漆保险杠的生产效率,。本发明的材料达到低碳环保,绿色循环的良好效果,工艺简单,具有一定的成本优势,适合工业化批量使用。
(1)本发明通过长期的研究和摸索,从废旧保险杠着手,通过破碎后的研磨工艺,可以将保险杠上的部分油漆层直接进行脱除。后续的高温涡轮摩擦洗和浮洗单元,可进一步将粉碎颗粒上的漆层直接脱除和过滤。过滤后的颗粒材质分选和干燥后通过高温单螺杆挤出和滤网过滤,进一步脱除油漆层,保证最终保险杠回收的再生聚丙烯的纯净度,降低杂质带来的喷漆失效的风险。
(2)本发明将环氧树脂加入到PP材料中,由于环氧树脂具有较高的极性和与极性材料具有较好的粘接性能,因此在表面涂覆油漆时,环氧树脂可以与油漆中的丙烯酸酯粘接,提高聚丙烯材料的附着力,从而免除PP材料火焰处理的工序,生产效率提高,且生产过程更加环保。相容增韧剂提高环氧树脂在PP基体中的分散和提高矿物填充聚丙烯材料的韧性,有助于提高PP材料喷漆后的油漆附着力和碰撞实验的通过率。本发明的材料达到低碳环保,绿色循环的良好效果,,工艺简单,具有一定的成本优势,适合工业化批量使用。
具体实施方式
本发明可通过下面优选方案获得进一步的阐述,但这些实施例仅在于举例说明,不对本发明的范围做出界定。
在实施例和对比例的复合材料配方中,聚丙烯树脂为SK化学提供的,商品牌号为BX3900,在230℃,2.16Kg条件下材料的流动速度分别为60g/min,DSC方法测试的熔点为165℃;滑石粉由江阴市广源超微粉提供,粒径为5000目;环氧树脂为凯茵化工提供的KD213,环氧当量730~840g/mol。相容剂为马来酸酐-氢化丁二烯—苯乙烯共聚接枝聚丙烯,自制,由SEBS与PP共混后反应接枝获得,马来酸酐接枝率约为7%。色粉为炭黑,由卡博特公司提供,粒径为15nm。抗氧剂由BASF公司及英国ICE公司提供,商品牌号为Irganox 1010、Irganox168和Negonox DSTP。
实施例A1-A2及对比例B1-B4为保险杠回收的再生聚丙烯的制备。
实施例A1
(1)破碎&金属分离:将回收回来的20份矿物填充的PP材料的保险杠拆解后进行破碎,破碎后的颗粒直径在3~8mm。破碎后的颗粒置于金属分离器进行分离。
(2)研磨:将破碎后的颗粒置于高速磨粉机上面加工,将塑料颗粒最终研磨成粉末状颗粒,颗粒直径在0.01~0.2mm之间。
(2)清洗工艺:将上述粉末颗粒加入到涡轮摩擦清洗机中,该过程中使用清水,保持水温为70℃,摩擦清洗1h。通过机械摩擦,能够较好的去除粉末颗粒表面的油漆层。摩擦清洗结束后进入浮选清洗机中,室温连续搅拌1h后静置1h。由于保险杠材料目前主要使用的是15~25份矿物填充的PP材料,密度超过1g/cm3,通过清水的浮选,将上层密度小于1的材料如油漆等杂质浮除。通过该阶段的浮洗,可将90%以上的油漆层进行去除。连续进行2次以上的浮洗,可最大程度将保险杠回收后的油漆层与素材层进行充分分离,确保再生聚丙烯的洁净度达到95%以上。
(3)材质分选&干燥:将清洗后的颗粒进入材质分选机上进行材质分选。分选后的颗粒进行100℃鼓风干燥5h。干燥后的再生PP纯净度可达到98%以上。
(4)将干燥后的PP置于单螺杆挤出机中,挤出机长径比在30~50,挤出机口模增加100目的滤网,每2~4小时更换一次滤网,挤出温度在220~230℃。
实施例A2
(1)破碎&金属分离:将回收回来的20份矿物填充的PP材料的保险杠拆解后进行破碎,破碎后的颗粒直径在3~8mm。破碎后的颗粒置于金属分离器进行分离。
(2)研磨:将破碎后的颗粒置于高速磨粉机上面加工,将塑料颗粒最终研磨成粉末状颗粒,颗粒直径在0.01~0.2mm之间。
(2)清洗工艺:将上述粉末颗粒加入到涡轮摩擦清洗机中,该过程中使用清水,保持水温为80℃,摩擦清洗3h。通过机械摩擦,能够较好的去除粉末颗粒表面的油漆层。摩擦清洗结束后进入浮选清洗机中,室温连续搅拌2h后静置2h。由于保险杠材料目前主要使用的是15~25份矿物填充的PP材料,密度超过1g/cm3,通过清水的浮选,将上层密度小于1的材料如油漆等杂质浮除。通过该阶段的浮洗,可将90%以上的油漆层进行去除。连续进行2次以上的浮洗,可最大程度将保险杠回收后的油漆层与素材层进行充分分离,确保再生聚丙烯的洁净度达到95%以上。
(3)材质分选&干燥:将清洗后的颗粒进入材质分选机上进行材质分选。分选后的颗粒进行100℃鼓风干燥5h。干燥后的再生PP纯净度可达到98%以上。
(4)将干燥后的PP置于单螺杆挤出机中,挤出机长径比在30~50,挤出机口模增加150目的滤网,每2~4小时更换一次滤网,挤出温度在230~250℃。
实施例B1
(1)破碎&金属分离:将回收回来的20份矿物填充的PP材料的保险杠拆解后进行破碎,破碎后的颗粒直径在3~8mm。破碎后的颗粒置于金属分离器进行分离。
(2)清洗工艺:将上述粉末颗粒加入到涡轮摩擦清洗机中,该过程中使用清水,保持水温为80℃,摩擦清洗3h。通过机械摩擦,能够较好的去除粉末颗粒表面的油漆层。摩擦清洗结束后进入浮选清洗机中,室温连续搅拌2h后静置2h。由于保险杠材料目前主要使用的是15~25份矿物填充的PP材料,密度超过1g/cm3,通过清水的浮选,将上层密度小于1的材料如油漆等杂质浮除。通过该阶段的浮洗,可将90%以上的油漆层进行去除。连续进行2次以上的浮洗,可最大程度将保险杠回收后的油漆层与素材层进行充分分离,确保再生聚丙烯的洁净度达到95%以上。
(3)材质分选&干燥:将清洗后的颗粒进入材质分选机上进行材质分选。分选后的颗粒进行100℃鼓风干燥5h。干燥后的再生PP纯净度可达到98%以上。
(4)将干燥后的PP置于单螺杆挤出机中,挤出机长径比在30~50,挤出机口模增加100目的滤网,每2~4小时更换一次滤网,挤出温度在230~250℃。
实施例B2
(1)破碎&金属分离:将回收回来的20份矿物填充的PP材料的保险杠拆解后进行破碎,破碎后的颗粒直径在3~8mm。破碎后的颗粒置于金属分离器进行分离。
(2)研磨:将破碎后的颗粒置于高速磨粉机上面加工,将塑料颗粒最终研磨成粉末状颗粒,颗粒直径在0.01~0.2mm之间。
(3)材质分选&干燥:将研磨后的颗粒进入材质分选机上进行材质分选。分选后的颗粒进行100℃鼓风干燥5h。干燥后的再生PP纯净度可达到98%以上。
(4)将干燥后的PP置于单螺杆挤出机中,挤出机长径比在30~50,挤出机口模增加100目的滤网,每2~4小时更换一次滤网,挤出温度在230~250℃。
实施例B3
(1)破碎&金属分离:将回收回来的20份矿物填充的PP材料的保险杠拆解后进行破碎,破碎后的颗粒直径在3~8mm。破碎后的颗粒置于金属分离器进行分离。
(2)研磨:将破碎后的颗粒置于高速磨粉机上面加工,将塑料颗粒最终研磨成粉末状颗粒,颗粒直径在0.01~0.2mm之间。
表1和表2为实施例1~7及对比例1~4的闭环回收的免火焰处理的喷漆保险杠专用环保改性再生聚丙烯复合材料产品配方信息。按照表1和表2的配比称取再生聚丙烯、环氧树脂、增韧相容剂、滑石粉、全新聚丙烯、其他助剂和色粉混合均匀。将上述混合均匀的PP等原料,置于啮合同向双螺杆挤出机的主喂料仓中,经喂料螺杆加入到挤出机的机筒内。在挤出机螺杆口模处增加100目滤网。挤出机螺杆直径为35mm,长径比L/D为40,主机筒从加料口到机头出口的各分区温度设定为170-210℃,主机转速为250转/分钟,经熔融挤出、冷却、造粒、烘干处理,制得免火焰处理的喷漆保险杠专用环保改性再生聚丙烯复合材料。后经注塑机注塑可得到保险杠等外饰部件,可直接进行油漆喷涂。
表1实施例1~7的各组分配比(重量百分数)
表2对比例1~4的各组份配比(重量份)
表3实施例1~7和对比例1~4的力学性能测试结果
表3为实施例1~7和对比例1~4材料性能结果汇总。从实施例1~3和对比例1~4结果可知,随着再生PP用量不断增加,在相同的环氧树脂和增韧相容剂含量下,PP材料强度和刚性略有降低,但是冲击强度明显提高。这是因为我们保险杠回收的再生PP聚丙烯材料相对于全新PP而言,冲击强度高,拉伸强度和弯曲模量低。环氧树脂和相容增韧剂含量相同条件下,PP材料的表面张力达到32,对比不加环氧树脂的体系,PP材料表面极性得到明显提高。喷漆后油漆的附着力由Rating 4提升到Rating 2,油漆附着力明显得到改善。由于再生PP原料的前序工艺,随着再生PP用量增加,表面张力和油漆表面附着力都没有发生明显变化。因此可以说明这些前序工艺可以明显降低再生PP材料在外饰保险杠的喷漆风险。从实施例3、4、5、6结果可知,相同的再生PP含量相同的条件下,随着环氧树脂用量增加,PP材料的拉伸强度、弯曲模量、表面张力和油漆的表面附着力也明显提高。相同的增韧剂和再生PP含量下,随着环氧树脂含量增加,冲击性能出现降低。因此为了达到主机厂的冲击实验要求,在环氧树脂含量增加条件下,提高增韧相容剂的含量保证材料各项性能能否满足主机厂的实验要求。通过实施例的结果可知,当环氧树脂和增韧相容剂含量达到实施例5的条件下就可以满足主机厂的相关性能要求。从实施例4、实施例7和对比例2~4的结果可知,再生聚丙烯的前序工艺对整体的性能影响比较大,保险杠回收处理过程中的研磨、清洗、单螺杆的滤网高温挤出工艺对后续的材料性能和零件喷漆的效果影响非常大。摩擦清洗时温度在80℃,浸泡时间3h,浮洗时间延长有助于改善再生PP原料的综合性能,提升再生PP的纯净度,降低喷漆的风险。再生聚丙烯A2所对应的前序处理工艺在整个体系中体现出较好的喷漆效果,同时也体现出前序处理工艺对于后续再生PP材料的应用的重要性。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种闭环回收的免火焰处理的喷漆保险杠专用环保改性再生聚丙烯复合材料,其特征在于:由以下重量百分比计的原料制备而成:
再生聚丙烯:5~40wt%;
环氧树脂:2~10wt%;
增韧相容剂:0.5~5wt%;
滑石粉:2~20wt%;
其他助剂:0.1~2.0wt%;
色粉:0.1~2wt%;
余量由全新聚丙烯PP树脂组成。
2.根据权利要求1所述的一种闭环回收的免火焰处理的喷漆保险杠专用环保改性再生聚丙烯复合材料,其特征在于:所述的全新聚丙烯树脂是指在230℃,2.16kg条件下材料的流动速度在10g/10min到100g/10min的聚丙烯,DSC熔融温度范围在150~170℃。
3.根据权利要求1所述的一种闭环回收的免火焰处理的喷漆保险杠专用环保改性再生聚丙烯复合材料,其特征在于:所述的环氧树脂环氧当量≥600g/eq。
4.根据权利要求1所述的一种闭环回收的免火焰处理的喷漆保险杠专用环保改性再生聚丙烯复合材料,其特征在于:所述的增韧相容剂为马来酸酐接枝POE弹性体、马来酸酐-氢化丁二烯—苯乙烯共聚接枝聚丙烯共聚物其中的一种,马来酸酐接枝率在4%以上。
5.根据权利要求1所述的一种闭环回收的免火焰处理的喷漆保险杠专用环保改性再生聚丙烯复合材料,其特征在于:所述滑石粉粒径在3000~20000目。
6.根据权利要求1所述的一种闭环回收的免火焰处理的喷漆保险杠专用环保改性再生聚丙烯复合材料,其特征在于:所述的其他助剂包括抗氧剂、光稳定剂中的一种或者两种组合物;
润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸镁中的一种或几种组合物;
所述的色粉为炭黑、钛白粉中的一种或者两种组合物,直径为0.2~10μm。
7.根据权利要求6所述的一种闭环回收的免火焰处理的喷漆保险杠专用环保改性再生聚丙烯复合材料,其特征在于:所述的抗氧剂为1010(四(β—3,5—二叔丁基—4—羟基苯基)季戊四醇脂)、抗氧剂168(三(2,4—二叔丁基苯基)亚磷酸酯和抗氧剂DSTP(硫代二丙酸双十八醇酯)中的一种或者几种混合物。
8.根据权利要求1所述的一种闭环回收的免火焰处理的喷漆保险杠专用环保改性再生聚丙烯复合材料,其特征在于:所述的再生聚丙烯为通过废旧保险杠回收处理得到的,精炼方法后得到的再生聚丙烯230℃,2.16Kg条件下材料的流动速度在10g/10min到50g/10min的聚丙烯,DSC熔融温度范围在150~170℃,密度在1.0~1.1g/cm3。
9.根据权利要求8所述的闭环回收的免火焰处理的喷漆保险杠专用环保改性再生聚丙烯复合材料,其特征在于,废旧保险杠回收处理工艺包括如下:
(1)破碎&金属分离:将回收回来的保险杠拆解后进行破碎,破碎后的颗粒直径在3~10mm。破碎后的颗粒置于金属分离器进行分离;
(2)研磨:将破碎后的颗粒置于高速磨粉机上面加工,将塑料颗粒最终研磨成粉末状颗粒,颗粒直径在0.01~0.4mm之间;
(2)清洗工艺:将上述粉末颗粒加入到涡轮摩擦清洗机中,该过程中使用清水,保持水温为70~80℃,摩擦清洗1~3h。通过机械摩擦,能够较好的去除粉末颗粒表面的油漆层。摩擦清洗结束后进入浮选清洗机中,室温连续搅拌1~2h后静置1~2h。由于保险杠材料目前主要使用的是15~25份矿物填充的PP材料,密度超过1g/cm3,通过清水的浮选,将上层密度小于1的材料如油漆等杂质浮除。通过该阶段的浮洗,可将90%以上的油漆层进行去除。连续进行2次以上的浮洗,可最大程度将保险杠回收后的油漆层与素材层进行充分分离,确保再生聚丙烯的洁净度达到95%以上;
(3)材质分选&干燥:将清洗后的颗粒进入材质分选机上进行材质分选;分选后的颗粒进行100℃鼓风干燥5h。干燥后的再生PP纯净度可达到98%以上;
(4)将干燥后的PP置于单螺杆挤出机中,挤出机长径比在30~50,挤出机口模增加100~300目的滤网,每2~4小时更换一次滤网,挤出温度在220~250℃。
10.根据权利要求1-9任意之一所述闭环回收的免火焰处理的喷漆保险杠专用环保改性再生聚丙烯复合材料的制备方法,其特征在于,其生产步骤如下:
(1)先按如上重量份称取再生聚丙烯、环氧树脂、增韧相容剂、滑石粉、全新聚丙烯、其他助剂和色粉混合均匀;
(2)将上述混合均匀的PP等原料,置于啮合同向双螺杆挤出机的主喂料仓中,经喂料螺杆加入到挤出机的机筒内。在挤出机螺杆口模处增加40~200目滤网。挤出机螺杆直径为35mm,长径比L/D为40,主机筒从加料口到机头出口的各分区温度设定为170-210℃,主机转速为250转/分钟,经熔融挤出、冷却、造粒、烘干处理,制得免火焰处理的喷漆保险杠专用环保改性再生聚丙烯复合材料。后经注塑机注塑可得到保险杠等外饰部件,可直接进行油漆喷涂。
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