一种利用废旧聚丙烯材料制备的汽车内部装饰板材
技术领域
本发明涉及汽车内装饰领域,具体涉及一种利用废旧聚丙烯材料制备的汽车内部装饰板材。
背景技术
随着高分子材料工业的迅猛发展,塑料加工在短短几十年问已经形成了一个门类齐全,品种繁多,对国民经济发展起重大作用的部门。值得注意的是,由于塑料的使用量日益增大,废旧塑料已造成了严重的环境污染,但同时又蕴含着重要的再生资源。再生塑料依据其使用寿命结束后仍具有回收利用价值而存在的不同形态的塑料,几乎所有热塑性塑料都具有回收利用价值。然而与国内塑料工业的高速发展相比,国内废旧塑料的回收和利用则大大落后于塑料工业的发展。据报道,欧洲再生塑料平均回收率在45%以上,德国塑料回收率达60%。据了解,我国每年大约有1400万吨废旧塑料没有得到回收利用,回收利用率只有25%,直接资源浪费高达280亿元。石油和煤等资源不可再生,资源紧缺,而废旧塑料经过回收、集中、分类、科学合理处置后可以获得再生价值,实现循环利用,因此,从节约地球资源和保护地球环境的角度考虑,开发与研究废旧塑料回收的方法、技术与机械将成为今后的一个重点。目前各国对废旧塑料回收都非常重视,致力于开发各种废旧塑料回收利用的关键技术。聚丙烯价格低廉,有良好的加工、物理化学和力学性能等,被广泛应用于国民经济的各个领域,但随之而来每年产生的废旧聚丙烯也越来越多,如何回收和利用这些废旧聚丙烯已成为日益严峻的环境和社会问题。
随着汽车行业的飞速发展,汽车内饰材料逐渐朝着绿色环保的方向推陈出新。传统的汽车内饰件通常采用的都是PU板(聚氨酯板) 或PP(聚丙烯) 木粉板,其优点是成型性好,拉伸强度高,但其透气性、韧性差,不抗冲击。废旧聚丙烯的综合利用包括再生利用、热解回收利用和焚烧,再生利用又可分为简单再生利用和改性再生利用。简单再生利用是将回收的塑料制品经过分类、清洗、破碎、造粒后再加工成型。这类再生利用的工艺较简单,再生制品性能欠佳,一般只能做档次较低的塑料制品。改性再生利用是将再生料通过物理或化学方法改性后,再加工成型。经过改性后的再生塑料,机械性能得到改善或提高,可用于制作档次较高的塑料制品翻。
申请公开号为CN101638493A的专利公开了一种长玻璃纤维增强回收聚丙烯材料及其制备方法,在聚丙烯材料中添加长玻璃纤维和其他改性剂对聚丙烯材料进行改性,但是其原材料采用的不是经过回收的聚丙烯材料,制作成本较高。申请公开号为CN102585361A的专利公开了一种聚丙烯回收料再生方法,对回收的聚丙烯材料进行密炼改性,制备出的聚丙烯材料能够适用的范围有限,不适合于用作汽车内部装饰板材。
如何将大量的废旧聚丙烯塑料回收并改性制造成汽车内饰材料,既能够对日益严重的白色污染提供一条很好的解决出路,同时与飞速发展的汽车工业相匹配,为其提供优质价廉的原材料,减少对环境资源的损耗,对于经济发展和环境保护都有十分积极的意义。
发明内容
本针对以上技术问题,本发明提供了一种利用废旧聚丙烯材料制备的汽车内部装饰板材,通过对废旧聚丙烯材料的回收与改进,制成汽车内部装饰板材材料,能够减轻环境污染、节约资源,同时解决PU板或PP木粉板最高操作温度低,易于氧化与老化,韧性差,不抗冲击,成本较高等技术问题。
本发明提供一种利用废旧聚丙烯材料制备的汽车内部装饰板材,其中废旧聚丙烯材料是由废旧聚丙烯塑料回收,再经清洗处理后的聚丙烯材料。
进一步地,其各成分的重量百分比为,废旧聚丙烯材料:65-75%;山梨醇缩醛:5-10%;改性酚醛树脂:10-20%;受阻酚磷酸酯盐:5-15%;稀土氧化物填料:2-4%;在上述条件下,能够使废旧聚丙烯改性后的状况最佳,山梨醇缩醛、改性酚醛树脂能提高材料的耐热性,受阻酚磷酸酯盐的添加使得制备的板材氧化速率降低,不易老化;稀土氧化物填料能够提高板材的抗酸碱腐蚀性。
更进一步地,所述稀土氧化物填料由以下各原料组份混合而成,其各原料组份的重量百分比为,氧化镧:15-35%;氧化铈:5-20%;氧化镨:15-30%;氧化铷:5-15%;氧化钕:5-10%;氧化钐:5-15%;氧化铕:5-10%;按照上述比例添加稀土氧化物,不经能够使材料具有良好的抗酸碱腐蚀性,同时还能够协调好改性后板材的韧性与硬度的关系。
本发明还提供一种利用废旧聚丙烯材料制备的汽车内部装饰板材的制备方法,制备方法为以下步骤:
(1)将回收的废旧聚丙烯塑料经过清洗、漓干、粉碎、造粒得到聚丙烯材料;
(2)将改性酚醛树脂与无水乙醇按照质量比3:1进行溶解,制成树脂乙醇溶液;
(3)将稀土氧化物填料的各组分在高速搅拌机下充分混合,并进行干燥处理制成混合稀土氧化物填料;
(4)在密炼罐内按比例将废旧聚丙烯材料、受阻酚磷酸酯盐、山梨醇缩醛及(1)、(2)制得的树脂乙醇溶液、(3)制得的混合稀土氧化物进行充分混合,再经液压机加热模压成型制成型件,最后经打磨等后处理制成汽车内部装饰板材。
进一步地,步骤(1)中清洗的方法为:对回收的旧塑料在水池中进行粗洗和冲洗,再进入转动清洗机中加入清洗剂1小时。
进一步地,步骤(1)中漓干的方法为:把清洗好的小块废料经脱水机脱水漓干。
进一步地,步骤(1)中粉碎的方法为:把经过上述步骤后的塑料块按分类进入精细粉碎机粉碎成2cm左右小块。
进一步地,步骤(1)中造粒的方法为:把粉碎后的小块废料放入子母拉丝切粒机中,在100℃-180℃分解温度的情况下,大约热切成10mm左右的小段颗粒。
进一步地,步骤(3)中模压条件为:真空条件下,温度200℃-280℃,时间3小时-5小时。
本发明制备的汽车内部装饰板材由回收的废旧聚丙烯材料制成,对废旧聚丙烯材料处理后添加树脂、稀土氧化物进行改性,所制备的板材防酸碱能力强,防有机溶剂能理强,耐高温,不易氧化和老化,能够减轻环境污染、节约资源。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。
实施例
1
(1)将回收的废旧聚丙烯塑料在水池中进行粗洗和冲洗,再进入转动清洗机中加入清洗剂1小时。
(2)将清洗好的废旧聚丙烯材料经脱水机脱水漓干。
(3)把经过脱水漓干后的废旧聚丙烯材料进入精细粉碎机粉碎成2cm左右小块。
(4)把粉碎后的小块废旧聚丙烯材料放入子母拉丝切粒机中,在100℃分解温度的情况下,热切成10mm左右的小段颗粒。
(5)将5kg改性酚醛树脂加入无水乙醇按1.67kg进行溶解,制成树脂乙醇溶液。
(6)再将氧化镧1kg,氧化铕0.3kg,氧化铈0.4kg,氧化镨0.8kg,氧化铷0.5kg,氧化钕0.45kg,氧化钐0.5kg,在高速搅拌机下充分混合40min,并经干燥制成混合稀土氧化物填料。
(7)在密炼罐内按比例将小段颗粒废旧聚丙烯材料70kg、山梨醇缩醛10kg、受阻酚磷酸酯盐11.05kg及(5)制得的树脂乙醇溶液、(6)制得的混合稀土氧化物进行充分混合,再在真空条件下,温度200℃、3小时热模压制成型件,最后经打磨等后处理制成汽车内部装饰板材。
实施例
2
(1)将回收的废旧聚丙烯塑料在水池中进行粗洗和冲洗,再进入转动清洗机中加入清洗剂1小时。
(2)将清洗好的废旧聚丙烯材料经脱水机脱水漓干。
(3)把经过脱水漓干后的废旧聚丙烯材料进入精细粉碎机粉碎成2cm左右小块。
(4)把粉碎后的小块废旧聚丙烯材料放入子母拉丝切粒机中,在180℃分解温度的情况下,热切成10mm左右的小段颗粒。
(5)将15kg改性酚醛树脂加入无水乙醇按5kg进行溶解,制成树脂乙醇溶液。
(6)再将氧化镧1.2kg,氧化铕0.22kg,氧化铈0.3kg,氧化镨1.26kg,氧化铷0.4kg,氧化钕0.22kg,氧化钐0.4kg,在高速搅拌机下充分混合40min,并经干燥制成混合稀土氧化物填料。
(7)在密炼罐内按比例将小段颗粒废旧聚丙烯材料70kg、山梨醇缩醛6kg、受阻酚磷酸酯盐5kg及(5)制得的树脂乙醇溶液、(6)制得的混合稀土氧化物进行充分混合,再在真空条件下,温度280℃、4小时热模压制成型件,最后经打磨等后处理制成汽车内部装饰板材。
实施例
3
(1)将回收的废旧聚丙烯塑料在水池中进行粗洗和冲洗,再进入转动清洗机中加入清洗剂1小时。
(2)将清洗好的废旧聚丙烯材料经脱水机脱水漓干。
(3)把经过脱水漓干后的废旧聚丙烯材料进入精细粉碎机粉碎成2cm左右小块。
(4)把粉碎后的小块废旧聚丙烯材料放入子母拉丝切粒机中,在140℃分解温度的情况下,热切成10mm左右的小段颗粒。
(5)将10kg改性酚醛树脂加入无水乙醇按3.33kg进行溶解,制成树脂乙醇溶液。
(6)再将氧化镧1.295kg,氧化铕0.185kg,氧化铈0.185kg,氧化镨1.11kg,氧化铷0.185kg,氧化钕0.37kg,氧化钐0.37kg,在高速搅拌机下充分混合40min,并经干燥制成混合稀土氧化物填料。
(7)在密炼罐内按比例将小段颗粒废旧聚丙烯材料75kg、山梨醇缩醛5.65kg、受阻酚磷酸酯盐5.65kg及(5)制得的树脂乙醇溶液、(6)制得的混合稀土氧化物进行充分混合,再在真空条件下,温度240℃、3.5小时热模压制成型件,最后经打磨等后处理制成汽车内部装饰板材。
实施例
4
(1)将回收的废旧聚丙烯塑料在水池中进行粗洗和冲洗,再进入转动清洗机中加入清洗剂1小时。
(2)将清洗好的废旧聚丙烯材料经脱水机脱水漓干。
(3)把经过脱水漓干后的废旧聚丙烯材料进入精细粉碎机粉碎成2cm左右小块。
(4)把粉碎后的小块废旧聚丙烯材料放入子母拉丝切粒机中,在140℃分解温度的情况下,热切成10mm左右的小段颗粒。
(5)将10kg改性酚醛树脂加入无水乙醇按3.33kg进行溶解,制成树脂乙醇溶液。
(6)再将氧化镧0.3kg,氧化铕0.2kg,氧化铈0.4kg,氧化镨0.4kg,氧化铷0.3kg,氧化钕0.3kg,氧化钐0.1kg,在高速搅拌机下充分混合40min,并经干燥制成混合稀土氧化物填料。
(7)在密炼罐内按比例将小段颗粒废旧聚丙烯材料68kg、山梨醇缩醛10kg、受阻酚磷酸酯盐10kg及(5)制得的树脂乙醇溶液、(6)制得的混合稀土氧化物进行充分混合,再在真空条件下,温度260℃、4小时热模压制成型件,最后经打磨等后处理制成汽车内部装饰板材。
实施例
5
(1)将回收的废旧聚丙烯塑料在水池中进行粗洗和冲洗,再进入转动清洗机中加入清洗剂1小时。
(2)将清洗好的废旧聚丙烯材料经脱水机脱水漓干。
(3)把经过脱水漓干后的废旧聚丙烯材料进入精细粉碎机粉碎成2cm左右小块。
(4)把粉碎后的小块废旧聚丙烯材料放入子母拉丝切粒机中,在150℃分解温度的情况下,热切成10mm左右的小段颗粒。
(5)将11kg改性酚醛树脂加入无水乙醇按3.67kg进行溶解,制成树脂乙醇溶液。
(6)再将氧化镧0.6kg,氧化铕0.4kg,氧化铈0.8kg,氧化镨0.8kg,氧化铷0.6kg,氧化钕0.6kg,氧化钐0.2kg,在高速搅拌机下充分混合40min,并经干燥制成混合稀土氧化物填料。
(7)在密炼罐内按比例将小段颗粒废旧聚丙烯材料65kg、山梨醇缩醛5kg、受阻酚磷酸酯盐15kg及(5)制得的树脂乙醇溶液、(6)制得的混合稀土氧化物进行充分混合,再在真空条件下,温度265℃、4小时热模压制成型件,最后经打磨等后处理制成汽车内部装饰板材。
实施例
6
(1)将回收的废旧聚丙烯塑料在水池中进行粗洗和冲洗,再进入转动清洗机中加入清洗剂1小时。
(2)将清洗好的废旧聚丙烯材料经脱水机脱水漓干。
(3)把经过脱水漓干后的废旧聚丙烯材料进入精细粉碎机粉碎成2cm左右小块。
(4)把粉碎后的小块废旧聚丙烯材料放入子母拉丝切粒机中,在110℃分解温度的情况下,热切成10mm左右的小段颗粒。
(5)将20kg改性酚醛树脂加入无水乙醇按6.67kg进行溶解,制成树脂乙醇溶液。
(6)再将氧化镧1kg,氧化铕0.3kg,氧化铈0.4kg,氧化镨0.8kg,氧化铷0.5kg,氧化钕0.5kg,氧化钐0.5kg,在高速搅拌机下充分混合40min,并经干燥制成混合稀土氧化物填料。
(7)在密炼罐内按比例将小段颗粒废旧聚丙烯材料65kg、山梨醇缩醛5kg、受阻酚磷酸酯盐6kg及(5)制得的树脂乙醇溶液、(6)制得的混合稀土氧化物进行充分混合,再在真空条件下,温度210℃、3.5小时热模压制成型件,最后经打磨等后处理制成汽车内部装饰板材。
实施例
7
(1)将回收的废旧聚丙烯塑料在水池中进行粗洗和冲洗,再进入转动清洗机中加入清洗剂1小时。
(2)将清洗好的废旧聚丙烯材料经脱水机脱水漓干。
(3)把经过脱水漓干后的废旧聚丙烯材料进入精细粉碎机粉碎成2cm左右小块。
(4)把粉碎后的小块废旧聚丙烯材料放入子母拉丝切粒机中,在120℃分解温度的情况下,热切成10mm左右的小段颗粒。
(5)将12kg改性酚醛树脂加入无水乙醇按4kg进行溶解,制成树脂乙醇溶液。
(6)再将氧化镧0.45kg,氧化铕0.15kg,氧化铈0.6kg,氧化镨0.9kg,氧化铷0.3kg,氧化钕0.3kg,氧化钐0.3kg,在高速搅拌机下充分混合40min,并经干燥制成混合稀土氧化物填料。
(7)在密炼罐内按比例将小段颗粒废旧聚丙烯材料68kg、山梨醇缩醛5kg、受阻酚磷酸酯盐12kg及(5)制得的树脂乙醇溶液、(6)制得的混合稀土氧化物进行充分混合,再在真空条件下,温度220℃、4小时热模压制成型件,最后经打磨等后处理制成汽车内部装饰板材。
实施例
8
(1)将回收的废旧聚丙烯塑料在水池中进行粗洗和冲洗,再进入转动清洗机中加入清洗剂1小时。
(2)将清洗好的废旧聚丙烯材料经脱水机脱水漓干。
(3)把经过脱水漓干后的废旧聚丙烯材料进入精细粉碎机粉碎成2cm左右小块。
(4)把粉碎后的小块废旧聚丙烯材料放入子母拉丝切粒机中,在130℃分解温度的情况下,热切成10mm左右的小段颗粒。
(5)将10kg改性酚醛树脂加入无水乙醇按3.33kg进行溶解,制成树脂乙醇溶液。
(6)再将氧化镧0.7kg,氧化铕0.1kg,氧化铈0.4kg,氧化镨0.3kg,氧化铷0.3kg,氧化钕0.1kg,氧化钐0.1kg,在高速搅拌机下充分混合40min,并经干燥制成混合稀土氧化物填料。
(7)在密炼罐内按比例将小段颗粒废旧聚丙烯材料71kg、山梨醇缩醛7kg、受阻酚磷酸酯盐10kg及(5)制得的树脂乙醇溶液、(6)制得的混合稀土氧化物进行充分混合,再在真空条件下,温度230℃、3.5小时热模压制成型件,最后经打磨等后处理制成汽车内部装饰板材。
实施例
9
(1)将回收的废旧聚丙烯塑料在水池中进行粗洗和冲洗,再进入转动清洗机中加入清洗剂1小时。
(2)将清洗好的废旧聚丙烯材料经脱水机脱水漓干。
(3)把经过脱水漓干后的废旧聚丙烯材料进入精细粉碎机粉碎成2cm左右小块。
(4)把粉碎后的小块废旧聚丙烯材料放入子母拉丝切粒机中,在140℃分解温度的情况下,热切成10mm左右的小段颗粒。
(5)将12kg改性酚醛树脂加入无水乙醇按4kg进行溶解,制成树脂乙醇溶液。
(6)再将氧化镧0.6kg,氧化铕0.1kg,氧化铈0.3kg,氧化镨0.3kg,氧化铷0.3kg,氧化钕0.2kg,氧化钐0.2kg,在高速搅拌机下充分混合40min,并经干燥制成混合稀土氧化物填料。
(7)在密炼罐内按比例将小段颗粒废旧聚丙烯材料67kg、山梨醇缩醛7kg、受阻酚磷酸酯盐12kg及(5)制得的树脂乙醇溶液、(6)制得的混合稀土氧化物进行充分混合,再在真空条件下,温度240℃、4小时热模压制成型件,最后经打磨等后处理制成汽车内部装饰板材。
实施例
10
(1)将回收的废旧聚丙烯塑料在水池中进行粗洗和冲洗,再进入转动清洗机中加入清洗剂1小时。
(2)将清洗好的废旧聚丙烯材料经脱水机脱水漓干。
(3)把经过脱水漓干后的废旧聚丙烯材料进入精细粉碎机粉碎成2cm左右小块。
(4)把粉碎后的小块废旧聚丙烯材料放入子母拉丝切粒机中,在150℃分解温度的情况下,热切成10mm左右的小段颗粒。
(5)将12kg改性酚醛树脂加入无水乙醇按4kg进行溶解,制成树脂乙醇溶液。
(6)再将氧化镧1.0kg,氧化铕0.2kg,氧化铈0.6kg,氧化镨0.6kg,氧化铷0.6kg,氧化钕0.6kg,氧化钐0.4kg,在高速搅拌机下充分混合40min,并经干燥制成混合稀土氧化物填料。
(7)在密炼罐内按比例将小段颗粒废旧聚丙烯材料66kg、山梨醇缩醛7kg、受阻酚磷酸酯盐11kg及(5)制得的树脂乙醇溶液、(6)制得的混合稀土氧化物进行充分混合,再在真空条件下,温度270℃、4小时热模压制成型件,最后经打磨等后处理制成汽车内部装饰板材。
实验例1
抗磨性对比试验:
本发明实施例1~10材料与PU板、PP木粉板做抗磨、抗酸碱及有机溶剂腐蚀,性能见表1。
表1抗磨性及硬度对比试验结果
材料 |
抗腐蚀倍率 |
抗磨倍率 |
邵氏硬度(A) |
PU板材料 |
1.0 |
1.0 |
82A |
PP木粉板材料 |
1.09 |
1.09 |
78A |
本发明实施例1材料 |
2.60 |
1.67 |
98A |
本发明实施例2材料 |
2.64 |
1.65 |
97A |
本发明实施例3材料 |
2.65 |
1.66 |
98A |
本发明实施例4材料 |
2.65 |
1.66 |
97A |
本发明实施例5材料 |
2.65 |
1.66 |
97A |
本发明实施例6材料 |
2.60 |
1.67 |
98A |
本发明实施例7材料 |
2.64 |
1.64 |
96A |
本发明实施例8材料 |
2.65 |
1.65 |
97A |
本发明实施例9材料 |
2.65 |
1.65 |
97A |
本发明实施例10材料 |
2.64 |
1.66 |
97A |
实验例2
抗压及耐高温试验:
将本发明实施例1~10材料与PU板、PP木粉板材料相比较,抗压及耐高温试验其性能结果如下表2。
表2抗压及耐高温性能比较
材料 |
变形强度(kg/m2) |
最低热变形温度(℃) |
PP木粉板材料 |
1005 |
107 |
PU板材料 |
1005 |
107 |
实施例1 |
2055 |
175 |
实施例2 |
2051 |
169 |
实施例3 |
2050 |
170 |
实施例4 |
2051 |
174 |
实施例5 |
2055 |
177 |
实施例6 |
2054 |
176 |
实施例7 |
2053 |
174 |
实施例8 |
2052 |
173 |
实施例9 |
2051 |
174 |
实施例10 |
2054 |
172 |
由上述试验例1、2可见,本发明材料的各项性能均高于汽车内部装饰用普通PU板材料及PP木粉板材料,制备本发明材料的特殊材料用量少,相对成本低,更加适合用于汽车内部装饰板材材料。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。