DE4227506A1 - Recycled plastic moulding materials - contain recycled polyamide, recycled fibre-reinforced crosslinked polyester resin, opt. modified ethylene@] copolymer and opt. additives - Google Patents
Recycled plastic moulding materials - contain recycled polyamide, recycled fibre-reinforced crosslinked polyester resin, opt. modified ethylene@] copolymer and opt. additivesInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Recycling-Kunststofformmasse aus Polyamid-Recyclat, dem zur Verbesserung der mechanischen Ei genschaften Duroplast-Recyclat zugemischt wurde.The invention relates to a recycling plastic molding compound Polyamide recyclate, which is used to improve the mechanical egg properties of recycled thermosetting plastic.
Begrenzte Deponiekapazitäten und zunehmende Bedenken gegen über dem Verbrennen von Kunststoffabfällen machen die Erar beitung von Recycling-Konzepten notwendig. Polyamid-Abfälle sind zwar verhältnismäßig einfach durch Aufschmelzen und Um formen aufarbeitbar, eine direkte Verwendung des Recyclats scheitert aber an dem niedrigen und stark schwankenden me chanischen Eigenschaftsniveau der so hergestellten Formtei le. Die Wiederverwertung von Duroplast-Abfällen durch Zer kleinern und Zusatz zu frischem härtbarem Kunstharz ist in EP-A 407 925 beschrieben. Beim Mahlen und Sichten des zer kleinerten Abfalls entsteht eine Fraktion- die im wesent lichen aus Kunststoff-umhüllten Fasern und Faserbüscheln besteht.Limited landfill capacity and growing concerns about over burning plastic waste make the Erar Processing of recycling concepts necessary. Polyamide waste are relatively simple by melting and order form workable, a direct use of the recyclate but fails because of the low and strongly fluctuating me level of properties of the molded part thus produced le. The recycling of thermoset waste by Zer smaller and addition to fresh hardenable synthetic resin is in EP-A 407 925. When grinding and sifting the cer Smaller waste creates a fraction - which is essentially made of plastic-coated fibers and tufts of fibers consists.
Es hat sich nun gezeigt, daß durch Zusatz derartigen Duro plast-Recyclats die mechanischen Eigenschaften von Polyamid- Recyclat so verbessert werden können, daß daraus Formteile mit ausreichend guten mechanischen Eigenschaften, insbeson dere Steifigkeit und Festigkeit, hergestellt werden können.It has now been shown that by adding such Duro plast recyclates the mechanical properties of polyamide Recycled can be improved so that molded parts with sufficiently good mechanical properties, in particular stiffness and strength can be produced.
Gegenstand der Erfindung ist also eine Recycling-Kunststof formmasse, enthaltendThe invention therefore relates to a recycled plastic molding compound containing
- A. 100 Gew.-Teile eines Polyamid-Recyclats,A. 100 parts by weight of a polyamide recyclate,
- B. 5 bis 100 Gew.-Teile eines Duroplast-Recyclats aus vernetztem Kunststoff und Verstärkungsfasern,B. from 5 to 100 parts by weight of a thermoset recyclate cross-linked plastic and reinforcing fibers,
- C. 0 bis 40 Gew.-Teile Säure- und/oder Dien- und/oder Estergruppen enthaltende Ethylencopolymere,C. 0 to 40 parts by weight of acid and / or diene and / or Ethylene copolymers containing ester groups,
- D. 0 bis 60 Gew.-Teile üblicher Zusatzstoffe für Kunst stoffmischungen.D. 0 to 60 parts by weight of common additives for art mixtures of substances.
Das Polyamid-Recyclat weist vorzugsweise eine Viskositäts zahl zwischen 100 und 200, insbesondere zwischen 120 und 180 ml·g-1, sowie eine Dichte zwischen 1,1 und 1, 5 g·l-1 auf. The polyamide recyclate preferably has a viscosity number between 100 and 200, in particular between 120 and 180 ml · g -1 , and a density between 1.1 and 1.5 g · l -1 .
Die Viskositätszahl ist ein Maß für das Molekulargewicht des Polyamids. Sie wird nach DIN 53 728 mit einem Ubbelohde-Vis kosimeter an 0,5%igen Lösungen des Polyamids in 96%iger Schwefelsäure bei 25°C bestimmt. Es stammt entweder aus ge brauchten Polyamid-Formkörpern, beispielsweise von Automo bilteilen oder Elektroartikeln, oder aus Polyamid-Ferti gungsabfällen, wie sie beispielsweise bei der Extrusion oder bei der Spritzgußverarbeitung anfallen. Dabei kommen grund sätzlich alle bekannten Polyamid-Typen in Frage, bevorzugt sind Polyamid 6 und 66. Die Recyclate können natürlich die üblichen Zusatzstoffe enthalten, wie z. B. Glasfasern, mine ralische Füllstoffe und elastifizierende Polymere, sowie Entformungs- und Gleitmittel, Pigmente und Stabilisatoren.The viscosity number is a measure of the molecular weight of the Polyamides. It is in accordance with DIN 53 728 with an Ubbelohde vis cosimeter of 0.5% solutions of the polyamide in 96% Determined sulfuric acid at 25 ° C. It comes either from ge needed polyamide moldings, for example from Automo parts or electrical items, or made of polyamide wastes, such as those in extrusion or incurred during injection molding processing. Here come reason In addition, all known polyamide types in question, preferred are polyamide 6 and 66. The recyclates can of course do that Contain usual additives, such as. B. glass fibers, mine ral fillers and elasticizing polymers, as well Release agents and lubricants, pigments and stabilizers.
Darüber hinaus können dem Recyclat, insbesondere wenn es aus gebrauchten Gegenständen stammt, Fremdbestandteile, wie Lackierung, Druckfarben, Klebstoffe, Ölreste oder Schmutz, sowie Beimischungen von andersartigen Thermoplasten, anhaf ten. Vor der Verarbeitung sollte das Polyamid-Recyclat so zerkleinert worden sein, daß es in einen Extruder einge bracht werden kann, wobei eine mittlere Teilchengröße von 4 bis 10 mm bevorzugt ist.In addition, the recyclate, especially if it is made from used items comes from foreign components, such as Painting, printing inks, adhesives, oil residues or dirt, as well as admixtures of different types of thermoplastics, adher Before processing, the polyamide recyclate should be like this be crushed that it was turned into an extruder can be brought, with an average particle size of 4 up to 10 mm is preferred.
Das Duroplast-Recyclat B weist vorzugsweise eine Dichte zwischen 1,05 und 1,9 g·l-1 auf. Es besteht vorzugsweise aus SMC- bzw. BMC-Abfällen, wie sie insbesondere bei der Her stellung von Formmassen aus glasfaserverstärkten ungesättig ten Polyesterharzen (UP- und VE-Harzen) und bei deren Verar beitung zu Formteilen, insbesondere Automobil- und Maschi nenteilen anfallen. Auch hier können wiederum entsprechende Altteile eine Wiederverwertung finden. Das Duroplast-Recy clat hat vorzugsweise folgende Zusammensetzung:The thermoset recyclate B preferably has a density between 1.05 and 1.9 g · l -1 . It preferably consists of SMC or BMC wastes, such as those obtained in particular in the production of molding compositions from glass-fiber-reinforced unsaturated polyester resins (UP and VE resins) and in their processing into molded parts, in particular automotive and machine parts. Corresponding old parts can also be recycled here. The thermoset recyclate preferably has the following composition:
20 bis 80 Gew.-% duroplastischer Kunststoff
10 bis 40 Gew.-% Verstärkungsfasern
0 bis 70 Gew.-% Füllstoff.20 to 80% by weight of thermosetting plastic
10 to 40% by weight of reinforcing fibers
0 to 70% by weight filler.
Bevorzugte Duroplasten sind solche auf Basis von ungesättig ten Polyesterharzen, daneben können auch Recyclate auf Basis von Vinylesterharzen, Epoxidharzen und Phenolharzen aufgear beitet werden. Neben Glasfasern können auch Kohlenstoffasern in Duroplasten enthalten sein. Häufigster Füllstoff ist Kreide, daneben können u. a. Aluminiumhydroxid, Kaolin, Tal kum und Hohlglaskugeln im Duroplasten enthalten sein.Preferred thermosets are those based on unsaturated polyester resins, as well as recyclates based of vinyl ester resins, epoxy resins and phenolic resins be prepared. In addition to glass fibers, carbon fibers can also be used contained in thermosets. The most common filler is Chalk, next to it u. a. Aluminum hydroxide, kaolin, valley Cum and hollow glass balls can be contained in the thermoset.
Zur Aufarbeitung wird der Duroplast-Abfall zunächst mit Shreddern oder Zweiwellen-Schneidbrechern grob vorzerklei nert. Es hat sich gezeigt, daß solche Partikel besonders geeignet sind, die auf definierte Weise zerkleinert wurden. Dabei werden bevorzugt schlagende Maschinen, insbesondere Hammermühlen oder Pralltellermühlen eingesetzt. Bei dieser Art der Zerkleinerung werden die Glasfasern verhältnismäßig wenig geschädigt. Die Bruchzonen verlaufen im wesentlichen parallel zu den Verstärkungsfasern, so daß längliche Faser büschel entstehen, die durch Kunststoff zusammengehalten sind. Auch wenn das Zerschlagen so weit getrieben wurde, daß einzelne Fasern herauspräpariert sind und daneben Kunst stoff-Staub anfällt, sind die Fasern erstaunlich unbeschä digt und immer noch weitgehend von Kunststoff umhüllt. Durch Windsichten und gegebenenfalls Siebung werden daraus Frak tionen mit einer Partikellänge von mehr als 0,2 mm, vorzugs weise zwischen 0,5 und 1,0 mm abgetrennt. Geringe Stauban teile können toleriert werden.The thermoset waste is initially processed with Roughly pre-shred shredders or twin-shaft cutting crushers nert. It has been shown that such particles are special are suitable, which have been crushed in a defined manner. Beating machines are preferred, in particular Hammer mills or impact plate mills are used. At this The glass fibers are proportionate to the type of shredding little damaged. The fracture zones run essentially parallel to the reinforcing fibers, so that elongated fiber tufts arise that are held together by plastic are. Even if the smashing was driven so far that individual fibers are prepared and art next to it dust accumulates, the fibers are surprisingly undamaged and still largely encased in plastic. By Air sifting and, if necessary, screening become Frak ions with a particle length of more than 0.2 mm, preferred separated between 0.5 and 1.0 mm. Little dust parts can be tolerated.
Es ist aber auch möglich, die feineren Fraktionen zu verwen den. Die fallen als feine, annähernd runde Partikel mit ei nem mittleren Durchmesser zwischen 20 und 100 µm an. Sie können als Ersatz für feinteilige Füllstoffe, wie z. B. Tal kum dienen. Recycling-Formmassen, die derartige Duroplast- Pulver enthalten, zeichnen sich im Gegensatz zu solchen mit faserförmigem Duroplast-Recyclat durch isotrope Eigenschaf ten (Mechanik, Schwindung und geringe Verzugsneigung) aus.But it is also possible to use the finer fractions the. They fall as fine, almost round particles with egg nem average diameter between 20 and 100 microns. they can be used as a substitute for finely divided fillers, such as. B. Valley serve cum. Recycling molding compounds that contain such thermoset In contrast to powders, they contain powders fibrous thermoset recyclate due to isotropic properties ten (mechanics, shrinkage and low tendency to warp).
Bei einer bevorzugten Ausführungsform enthält die erfin dungsgemäße Recycling-Kunststofformmasse bis zu 40, insbe sondere 1 bis 20 Gew.-Teile, bezogen auf das Polyamidrecy clat, eines Säure- und/oder Dien- und/oder Estergruppen ent haltenden Ethylencopolymeren, welches zähmodifizierend wirkt und gleichzeitig die Haftung zwischen den Bestandteilen der Recyclat-Formmasse verbessert. In Frage kommen Copolymere des Ethylens mit Acrylsäureestern (z. B. Butylacrylat), Vinylestern (z. B. Vinylacetat) und ungesättigten Mono- oder Dicarbonsäuren (z. B. Acrylsäure und Methacrylsäure), die ge gebenenfalls mit Alkalien oder Erdalkalien zu sogenannten Ionomeren neutralisiert sein können.In a preferred embodiment, the inventions recycling plastic molding compound up to 40, esp special 1 to 20 parts by weight, based on the polyamide recycled clat, an acid and / or diene and / or ester groups ent holding ethylene copolymer, which has a toughening effect and at the same time the liability between the components of the Recycled molding compound improved. Copolymers come into question of ethylene with acrylic acid esters (e.g. butyl acrylate), Vinyl esters (e.g. vinyl acetate) and unsaturated mono- or Dicarboxylic acids (e.g. acrylic acid and methacrylic acid), the ge possibly with alkalis or alkaline earths to so-called Ionomers can be neutralized.
Die Recycling-Kunststofformmasse kann ferner die üblichen Zusatzstoffe D zugemischt enthalten, beispielsweise Glasfa sern, Gesteinsfaser, mineralische Füllstoffe, Pigmente, Farbstoffe, Stabilisatoren, Antistatika, Gleitmittel und Flammschutzadditive, sowie natürlich nicht recycliertes Po lyamid.The recycled plastic molding compound can also be the usual Contain additives D admixed, for example Glasfa serum, rock fiber, mineral fillers, pigments, Dyes, stabilizers, antistatic agents, lubricants and Flame retardant additives and, of course, non-recycled buttocks lyamide.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Recycling-Kunststof formmasse wird zunächst das Polyamid-Recyclat A - vorzugs weise in einem Extruder - aufgeschmolzen. Dabei kann schon das Ethylencopolymere C, sowie ein Teil der flüssigen oder schmelzbaren Zusatzstoffe D zugegen sein. Bevorzugt ist je doch die Einarbeitung der Komponente C nach dem Zusatz der Fasern als "hot-feed"-Dosierung in die Polyamid-Schmelze. In diese Schmelze wird dann das zerkleinerte Duroplast-Recy clat B, gegebenenfalls zusammen mit den festen Zusatzstof fen D, eingetragen. Nach gründlicher Homogenisierung wird die Schmelze - vorzugsweise durch eine Düse - ausgetragen, entweder als Strang, der anschließend granuliert wird, oder als Profil für die direkte Formkörpererzeugung.To produce the recycled plastic according to the invention The molding compound is first the recycled polyamide A - preferred wise in an extruder - melted. It can the ethylene copolymer C, and part of the liquid or meltable additives D be present. It is preferred but incorporation of component C after the addition of Fibers as "hot feed" dosing in the polyamide melt. In this melt then becomes the shredded thermoset recycled material clat B, optionally together with the solid additive fen D, registered. After thorough homogenization the melt is discharged, preferably through a nozzle, either as a strand, which is then granulated, or as a profile for direct molding production.
Durch direkte Extrusion lassen sich mechanisch hochwertige Formteile, wie Rohre oder Profile herstellen, durch Spritz gußverarbeitung werden technische Bauteile erhalten, durch Verpressen lassen sich Platten erzeugen.Direct extrusion can be used to produce mechanically high quality Manufacture molded parts, such as pipes or profiles, by spraying Castings are obtained through technical components Plates can be pressed.
Anwendungsgebiete der aus den erfindungsgemäßen Formmassen herstellbaren Fertigteile sind insbesondere Spritzgußarti kel, daneben Rohre, Profile, Platten, Wickelhülsen, Planken, Bohlen oder Paletten.Areas of application of the molding compositions according to the invention Finished parts that can be produced are in particular injection molded parts kel, next to it pipes, profiles, plates, winding tubes, planks, Planks or pallets.
Die in den Beispielen genannten Teile und Prozente beziehen sich auf das Gewicht. Obtain the parts and percentages given in the examples on the weight.
Folgende Ausgangsmaterialien wurden eingesetzt:The following raw materials were used:
A1. Ein Gemisch von Polyamid 66 - Fertigungsabfällen ver schiedener Herkunft, gemahlen auf eine mittlere Teil chengröße von etwa 8 mm, Viskositätszahl 150 ml·g-1.A1. A mixture of polyamide 66 - manufacturing waste of various origins, ground to an average particle size of about 8 mm, viscosity number 150 ml · g -1 .
A2. Ein Gemisch von Altteilen aus Polyamid 6 - und Poly amid-66, Viskositätszahl 145 ml·g-1, Glasfasergehalt 20%, Lackreste und Schmutzpartikel. Die Altteile wurden in einer Hammermühle auf eine Größe von < 50 mm vorzer kleinert, anschließend wurden Metallbestandteile auf ei nem Luftherd bzw. in einem Hydrozyklon abgetrennt, und die metallfreie Fraktion wurde in einer Schneidmühle auf eine extrudergängige Größe von 4-10 mm nachzerkleinert.A2. A mixture of old parts made of polyamide 6 - and poly amide-66, viscosity number 145 ml · g -1 , glass fiber content 20%, paint residues and dirt particles. The old parts were reduced to a size of <50 mm in a hammer mill, then metal components were separated on an air cooker or in a hydrocyclone, and the metal-free fraction was ground in a granulator to an extruder-compatible size of 4-10 mm.
B. Ein Duroplast-Recyclat mit faseriger Struktur, herge stellt durch Zerkleinern und Sieben eines Stoßfängerträ gers aus SMC, bestehend aus je einem Drittel UP-Harz, Glasfasern und Kreide. Der Stoßfängerträger war mit ei ner Hammermühle zerschlagen worden, die Grob- und Pul veranteile waren abgetrennt worden und der Rest in einem Rüttelsieb fraktioniert worden. Verwendet wurde die Fraktion der Länge 0,5-1,0 mm.B. A thermoset recyclate with a fibrous structure provides by crushing and sieving a bumper beam gers made of SMC, each consisting of one third UP resin, Fiberglass and chalk. The bumper beam was with egg a hammer mill has been smashed, the coarse and pul shares had been separated and the rest in one Vibrating sieve has been fractionated. The was used Fraction of length 0.5-1.0 mm.
C. Ethylencopolymers mit 35% n-Butylacrylat und 4,5% Acrylsäure.C. Ethylene copolymer with 35% n-butyl acrylate and 4.5% Acrylic acid.
D. Glasfasern in Form von Rovings, die bei der Konfektio nierung auf eine mittlere Länge von 150-350 µm zerklei nert werden. D. Glass fibers in the form of rovings, which are used in confectionery Cutting to a medium length of 150-350 µm be noted.
Die Komponenten A1 bzw. A2 wurden in einem Zweischnecken-Ex truder bei 280-310°C aufgeschmolzen und homogenisiert. Über eine Stopfschnecke wurden in die Schmelze die Komponenten B und C bzw. D zudosiert, dann wurde die Mischung in ein Was serbad extrudiert und granuliert.The components A1 and A2 were in a twin-screw Ex melted and homogenized at 280-310 ° C. over A stuffing screw was used to melt components B and C or D were added, then the mixture was poured into a was extruded and granulated.
Nach Trocknung des Granulats wurden durch Spritzguß die Prüfkörper hergestellt.After the granules had been dried, the Test specimen manufactured.
Zug-E-Modul in N·mm-2 nach DIN 53 455
Zugfestigkeit in N·mm-2 nach DIN 53 455
Schlagzähigkeit in kJ·m-2 nach DIN 53 453
Viskositätszahl in ml·g-1 nach DIN 53 728.Tensile modulus of elasticity in Nm2 according to DIN 53 455
Tensile strength in Nm -2 according to DIN 53 455
Impact strength in kJ · m -2 according to DIN 53 453
Viscosity number in mlg -1 according to DIN 53 728.
Die mechanischen Eigenschaften wurden einmal am trockenen Probekörper gemessen, zum andern an luftfeuchten Probekör pern nach Konditionierung im Normklima 23°C, 50% r.F.The mechanical properties were once dry Test specimen measured, on the other hand on a humid test specimen core after conditioning in a standard climate of 23 ° C, 50% RH
Der Vergleich des erfindungsgemäßen Beispiels 1 mit den Ver gleichsbeispielen 5 und 6 zeigt, daß durch Zusatz des Duro plast-Recyclats B zu Polyamid-Recyclat A dessen mechanische Eigenschaften wesentlich verbessert werden können, so daß sie in der gleichen Größenordnung liegen wie bei Zusatz von Glasfasern.The comparison of Example 1 according to the invention with the Ver same examples 5 and 6 shows that by adding the Duro plast recyclate B to polyamide recyclate A its mechanical Properties can be improved significantly, so that they are of the same order of magnitude as when adding Fiberglass.
Claims (7)
- A. 100 Gew.-Teile eines Polyamid-Recyclats,
- B. 5 bis 100 Gew.-Teile eines Duroplast-Recyclats aus ver netztem Kunststoff und Verstärkungsfasern,
- C. 0 bis 40 Gew.-Teile Säure- und/oder Dien- und/oder Ester gruppen enthaltende Ethylencopolymere,
- D. 0 bis 60 Gew.-Teile üblicher Zusatzstoffe für Kunststoff mischungen.
- A. 100 parts by weight of a polyamide recyclate,
- B. 5 to 100 parts by weight of a thermoset recyclate made of crosslinked plastic and reinforcing fibers,
- C. 0 to 40 parts by weight of ethylene and / or diene and / or ester groups-containing ethylene copolymers,
- D. 0 to 60 parts by weight of common additives for plastic mixtures.
- 20 bis 80 Gew.-% duroplastischer Kunststoff, vorzugsweise vernetztes UP-Harz,
- 10 bis 40 Gew.-% Fasern, vorzugsweise Glasfasern,
- 0 bis 70 Gew.-% Füllstoff, vorzugsweise Kreide.
- 20 to 80% by weight of thermosetting plastic, preferably cross-linked UP resin,
- 10 to 40% by weight of fibers, preferably glass fibers,
- 0 to 70 wt .-% filler, preferably chalk.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924227506 DE4227506A1 (en) | 1992-08-20 | 1992-08-20 | Recycled plastic moulding materials - contain recycled polyamide, recycled fibre-reinforced crosslinked polyester resin, opt. modified ethylene@] copolymer and opt. additives |
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DE4227506A1 true DE4227506A1 (en) | 1994-02-24 |
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DE19924227506 Withdrawn DE4227506A1 (en) | 1992-08-20 | 1992-08-20 | Recycled plastic moulding materials - contain recycled polyamide, recycled fibre-reinforced crosslinked polyester resin, opt. modified ethylene@] copolymer and opt. additives |
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DE (1) | DE4227506A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0693532A3 (en) * | 1994-07-20 | 1996-02-28 | Basf Aktiengesellschaft | Recycled polyamide moulding compositions for blow moulding applications |
DE102017110281A1 (en) * | 2017-05-11 | 2018-11-15 | Carbon-Werke Weißgerber GmbH & Co. KG | Process for the recycling of fiber composite materials |
CN112324826A (en) * | 2020-11-02 | 2021-02-05 | 摩擦一号制动科技(仙桃)有限公司 | Comfortable high-temperature-resistant brake pad |
-
1992
- 1992-08-20 DE DE19924227506 patent/DE4227506A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8130 | Withdrawal |