CN103923387A - 废旧丙烯酸漆聚丙烯保险杠材料回收再利用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的废旧丙烯酸漆聚丙烯保险杠材料回收再利用的方法，是一种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的方法。本发明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的环境污染产生，是一种高效环保的保险杠回收再利用方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种废旧丙烯酸漆聚丙烯保险杠经清洗、破碎、水解、过滤等一系列工艺回收再利用的方法。
技术背景
2013年，我国汽车保有量已突破一亿，按7%的报废率，预计到2020年，我国每年的退役汽车将达到700万辆同时，由于轻量化的优势，塑料在汽车中的用量逐年增大，2010年，我国轿车平均塑料使用量已超过70kg，每年退役废旧汽车产生的废旧塑料近50万吨。聚丙烯(PP)由于具有成本低、耐腐蚀、易成型、易回收等优点，广泛应用于汽车塑料件中。
汽车保险杠包括前保险杠和后保险杠，是汽车上最大的塑料零部件之一。目前，大多数汽车采用聚丙烯/弹性体/无机粒子共混体系，具有很高的回收价值。汽车保险杠表面通常都经过了喷漆处理，而油漆与聚丙烯相容性差，如不采用合理的方法处理，会影响回收料的性能和稳定性，降低保险杠的回收价值。
目前，主要的除漆方法有机械法和化学法。机械法包括抛丸除漆、喷丸（砂）除漆、塑料介质除漆或超高压水射流除漆等，这些方法所需的设备较复杂、且难以适应保险杠的形状。化学法是利用酸、碱或特殊溶剂对涂层的溶解、分解，使涂层与基体分离除去的方法。这种方法所产生的废液难以处理，容易污染保险杠基体。
丙烯酸树脂主链结构稳定，不易氧化，用其制备的涂膜具有光泽高、耐候、耐腐蚀、耐刮擦性强等特点，广泛用于汽车保险杠涂层，是最常用的两种聚丙烯保险杠涂料之一。在高压釜的高温条件下，丙烯酸涂层中丙烯酸·三聚氨胶树脂、醇酸·三聚氨胶树脂的交联点—二甲基醚键(-CH2-O-CH2-)能发生水解被切断，分解成丙烯酸树脂、醇酸树脂和三聚氨胶树脂，实现涂层的低分子量化。
发明内容
本发明的目的在于克服现有保险杠回收、除漆技术的不足，提供一种废旧汽车丙烯酸漆聚丙烯保险杠水解、过滤、共混再利用的新方法。该方法通过减小油漆颗粒的尺寸，使涂层微细分散于聚丙烯中，作为一种有机填料再生利用的方法，得到的再生料性能良好。
本发明为实现其目的采用以下的技术方案：
本发明提供的废旧丙烯酸漆聚丙烯保险杠材料回收再利用的方法，具体是采用包括以下步骤的方法：
1）清洗：清洗废旧丙烯酸漆保险杠，并去除与之装配的金属连接件；
2）破碎：把预处理后的保险杠通过破碎机破碎，得到破碎回收料；
3）水解：将破碎回收料置于高压釜中，使油漆层在高温高压条件下发生水解；
4）烘干：将水解后的回收料置于烘干箱内烘干；
5）过滤、造粒：将烘干后的回收料通过装有过滤网的双螺杆挤出机的过滤、挤出、造粒后，得到过滤回收料；
6）改性：将过滤回收料置于高速混合机内，与添加的偶联剂0.2-1重量份、光稳定剂0.2-1重量份、抗氧剂0.2-1重量份和聚烯烃弹性体0.2-1重量份进行共混，得到共混回收料；
7）将共混回收料通过双螺杆挤出机挤出、造粒，得到再生料。
上述步骤2)中，所述破碎颗粒粒度可以控制在1mm×1mm-3mm×3mm。
上述步骤3)中，高压釜内压力可以在0.3-0.5MPa，水解温度控制在130-150℃，时间1-3h。
上述步骤4)中，烘干箱温度可以控制在50-70℃，时间可以控制在10-30min。
上述步骤5)中，过滤网可以为市售普通不锈钢过滤网，孔径40-80μm。
所述偶联剂可以采用硅烷偶联剂KH-550或硅烷偶联剂KH-570。
所述光稳定剂可以采用UV-531、770、944中的一种。
所述抗氧剂可以为抗氧剂1010或抗氧剂168。
所述聚烯烃弹性体可以采用乙烯-辛烯共聚物（POE），可选择美国陶氏公司、美国杜邦公司或美国埃克森公司的相关系列产品。
本发明与现有技术相比具有以下主要的优点：
1.通过高压釜高温水解，使丙烯酸涂层低分子量化，利用过滤网过滤尺寸较大的油漆颗粒。同时，通过挤出机熔融共混，使涂层微细分散于聚丙烯中，作为一种有机填料再生利用，克服了汽车保险杠除漆的难题。
2.通过加入弹性体、偶联剂、光稳定剂、抗氧化剂改善了回收料的冲击性能和耐老化性。
3.通过本方法获得的再生料，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。
4.全生产过程无废气污水等的环境污染产生，是一种高效环保的保险杠回收再利用技术。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
图中：1.废旧丙烯酸漆保险杠；2.破碎回收料；3.高压釜；4.双螺杆挤出机；5.过滤网；6.过滤回收料；7.高速搅拌机；8.双螺杆挤出机；9.再生料。
具体实施方式
通过以下实施例对本发明进一步说明，但本发明并不限于以下实例，相同形式的除漆、改性方法均属于本发明的保护之内。
实施例1：丙烯酸漆聚丙烯保险杠材料回收再利用的方法
该方法包括如下步骤：
1）清洗废旧丙烯酸漆保险杠1，并去除与之装配的金属连接件；
2）把预处理后的保险杠通过破碎机破碎，得到3mm×3mm的破碎回收料2；
3）将破碎回收料2置于高压釜3中水解1h，压力0.5MPa，温度150℃；
4）将水解后的回收料置于70℃烘干箱内烘干10min；
5）将烘干回收料通过装有孔径40μm过滤网5的双螺杆挤出机4的过滤、挤出、造粒后，得到过滤回收料6；
6）将过滤回收料6置于高速混合机7内，并与0.2%硅烷偶联剂KH-550、0.2%光稳定剂UV-531、0.2%抗氧剂1010、5%POE高速共混10min，得到共混回收料；
7）将共混回收料通过普通双螺杆挤出机8挤出、造粒，得到再生料9；
8）根据相关标准测定所得保险杠再生料性能如表1所示。
表1再生料的性能
实施例2：丙烯酸漆聚丙烯保险杠材料回收再利用的方法
该方法包括如下步骤：
1）清洗废旧丙烯酸漆保险杠，并去除与之装配的金属连接件；
2）把预处理后的保险杠通过破碎机破碎，得到1mm×1mm的破碎回收料2；
3）将回收料置于高压釜3中水解3h，压力0.3MPa，温度130℃；
4）将水解后的回收料置于60℃烘干箱内烘干20min；
5）将烘干回收料通过装有孔径40μm过滤网5的双螺杆挤出机4的过滤、挤出、造粒后，得到过滤回收料6；
6）将过滤回收料6置于高速混合机7内，并与0.5%硅烷偶联剂KH-570、0.5%光稳定剂为770、0.5%抗氧剂168、10%POE高速共混10min，得到共混回收料；
7）将共混回收料通过双螺杆挤出机8挤出、造粒，得到再生料9；
8）根据相关标准测定所得保险杠再生料性能如表2所示。
表2再生料的性能
实施例3：丙烯酸漆聚丙烯保险杠材料回收再利用的方法
该方法包括如下步骤：
1）清洗废旧丙烯酸漆保险杠，并去除与之装配的金属连接件；
2）预处理后的保险杠通过破碎机破碎，得到2mm×2mm的破碎回收料2；
3）将破碎回收料置于高压釜3中水解2h，压力0.4MPa，温度140℃；
4）将水解后的回收料置于50℃烘干箱内烘干30min；
5）将烘干回收料通过装有孔径40μm过滤网5的双螺杆挤出机4的过滤、挤出、造粒后，得到过滤回收料6；
6）将过滤回收料6置于高速混合机7内，并与1%硅烷偶联剂KH-550、1%光稳定剂为770、1%抗氧剂1010高速共混10min、20%POE高速共混10min，得到共混回收料；
7）将共混好的回收料通过双螺杆挤出机8挤出、造粒，得到再生料9；
8）根据相关标准测定所得保险杠再生料性能如表3所示。
表3再生料的性能
实施例4：丙烯酸漆聚丙烯保险杠材料回收再利用的方法
该方法包括如下步骤：
1）清洗废旧丙烯酸漆保险杠1，并去除与之装配的金属连接件；
2）把预处理后的保险杠通过破碎机破碎，得到3mm×3mm的破碎回收料2；
3）将回收料置于高压釜3中水解3h，压力0.5MPa，温度130℃；
4）将水解后的回收料置于70℃烘干箱内烘干20min；
5）将烘干回收料通过装有孔径50μm过滤网5的双螺杆挤出机4的过滤、挤出、造粒后，得到过滤回收料6；
6）将过滤回收料6置于高速混合机7内，并与0.4%硅烷偶联剂KH-550、0.4%光稳定剂UV-531、0.4%抗氧剂1010、10%POE高速共混10min，得到共混回收料；
7）将共混回收料通过普通双螺杆挤出机8挤出、造粒，得到再生料9；
8）根据相关标准测定所得保险杠再生料性能如表4所示。
表4再生料的性能
实施例5：丙烯酸漆聚丙烯保险杠材料回收再利用的方法
该方法包括如下步骤：
1）清洗废旧丙烯酸漆保险杠，并去除与之装配的金属连接件；
2）把预处理后的保险杠通过破碎机破碎，得到1mm×1mm的破碎回收料2；
3）将回收料置于高压釜3中水解3h，压力0.1MPa，温度140℃；
4）将水解后的回收料置于500℃烘干箱内烘干20min；
5）将烘干回收料通过装有孔径70μm过滤网5的双螺杆挤出机4的过滤、挤出、造粒后，得到过滤回收料6；
6）将过滤回收料6置于高速混合机7内，并与0.8%硅烷偶联剂KH-570、0.8%光稳定剂为770、0.8%抗氧剂168、15%POE高速共混20min，得到共混回收料；
7）将共混回收料通过双螺杆挤出机8挤出、造粒，得到再生料9；
8）根据相关标准测定所得保险杠再生料性能如表5所示。
表5再生料的性能
实施例6：丙烯酸漆聚丙烯保险杠材料回收再利用的方法
该方法包括如下步骤：
1）清洗废旧丙烯酸漆保险杠，并去除与之装配的金属连接件；
2）把预处理后的保险杠通过破碎机破碎，得到2mm×2mm的破碎回收料2；
3）将回收料置于高压釜3中水解3h，压力0.3MPa，温度150℃；
4）将水解后的回收料置于60℃烘干箱内烘干30min；
5）将烘干回收料通过装有孔径60μm过滤网5的双螺杆挤出机4的过滤、挤出、造粒后，得到过滤回收料6；
6）将过滤回收料6置于高速混合机7内，并与1%硅烷偶联剂KH-570、1%光稳定剂为770、1%抗氧剂168、10%POE高速共混10min，得到共混回收料；
7）将共混回收料通过双螺杆挤出机8挤出、造粒，得到再生料9；
8）根据相关标准测定所得保险杠再生料性能如表6所示。
表6再生料的性能
Claims (9)
1.废旧丙烯酸漆聚丙烯保险杠材料回收再利用的方法，其特征是采用包括以下步骤的方法：
1）清洗：清洗废旧丙烯酸漆保险杠，并去除与之装配的金属连接件；
2）破碎：把预处理后的保险杠通过破碎机破碎，得到破碎回收料；
3）水解：将破碎回收料置于高压釜中，使油漆层在高温高压条件下发生水解；
4）烘干：将水解后的回收料置于烘干箱内烘干；
5）过滤、造粒：将烘干后的回收料通过装有过滤网的双螺杆挤出机的过滤、挤出、造粒后，得到过滤回收料；
6）改性：将过滤回收料置于高速混合机内，与添加的偶联剂0.2-1重量份、光稳定剂0.2-1重量份、抗氧剂0.2-1重量份和聚烯烃弹性体0.2-1重量份进行共混，得到共混回收料；
7）将共混回收料通过双螺杆挤出机挤出、造粒，得到再生料。
2.按照权利要求1所述废旧丙烯酸漆聚丙烯保险杠材料回收再利用的方法，其特征在于：步骤2)中破碎颗粒粒度控制在1mm×1mm-3mm×3mm。
3.按照权利要求1所述废旧丙烯酸漆聚丙烯保险杠材料回收再利用的方法，其特征在于：步骤3)中高压釜内压力在0.3-0.5MPa，水解温度控制在130-150℃，时间1-3h。
4.按照权利要求1所述废旧丙烯酸漆聚丙烯保险杠材料回收再利用的方法，其特征在于：步骤4)中烘干箱温度控制在50-70℃，时间控制在10-30min。
5.按照权利要求1所述废旧丙烯酸漆聚丙烯保险杠材料回收再利用的方法，其特征在于：步骤5)过滤网为市售普通不锈钢过滤网，孔径40-80μm。
6.按照权利要求1所述废旧丙烯酸漆聚丙烯保险杠材料回收再利用的方法，其特征在于：所述偶联剂采用硅烷偶联剂KH-550或硅烷偶联剂KH-570。
7.按照权利要求1所述废旧丙烯酸漆聚丙烯保险杠材料回收再利用的方法，其特征在于：所述光稳定剂采用UV-531、770、944中的一种。
8.按照权利要求1所述废旧丙烯酸漆聚丙烯保险杠材料回收再利用的方法，其特征在于：所述抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂168。
9.按照权利要求1所述废旧丙烯酸漆聚丙烯保险杠材料回收再利用的方法，其特征在于：所述聚烯烃弹性体采用乙烯-辛烯共聚物。
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |