低溫等離子體與浸潤劑表面改性技術(shù)在汽車內(nèi)飾邊角料回收上的應(yīng)用及其工程放大.pdf

1、靳歡林：低溫等離子體與浸潤劑表面改性技術(shù)在汽車內(nèi)飾邊角料回收上的應(yīng)用及其工程放大I摘要熱塑性玻璃鋼經(jīng)過多年持續(xù)的高速發(fā)展，目前己占到世界玻璃鋼總量的四分之一以上。由于其質(zhì)輕高強(qiáng)、加工效率高等優(yōu)點(diǎn)，近年來增長速度更是有增無減，而其應(yīng)用范圍也越來越廣，尤其是隨著汽車行業(yè)的迅猛發(fā)展以及人們對(duì)汽車節(jié)能環(huán)保的要求，熱塑性玻璃鋼材料以其質(zhì)輕高強(qiáng)的優(yōu)勢越來越受汽車行業(yè)的青睞。而隨著熱塑性玻璃鋼大量生產(chǎn)應(yīng)用的同時(shí)，其邊角料、廢料、舊料也勢必與日俱增，這

2、對(duì)環(huán)境是一個(gè)很大的危害，如今人們對(duì)環(huán)境的要求越來越高，熱塑性玻璃鋼的綠色回收已經(jīng)成為環(huán)境保護(hù)的一個(gè)重要難題和行業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要阻礙。因此，本文針對(duì)汽車內(nèi)飾邊角料(GFRPP)的回收做了方案的制定，采用直接將聚丙烯、內(nèi)飾邊角料及其它配料熔融共混造粒，然后將粒子用于制造大型玻璃鋼制品的方案，成功回收了邊角料并制備了熱塑性玻璃鋼復(fù)合材料，同時(shí)分別將等離子體、浸潤劑玻纖表面改性技術(shù)用于汽車內(nèi)飾邊角料的回收上，研究了邊角料切碎尺寸、等離子體改性、

3、浸潤劑改性對(duì)復(fù)合材料的流變性能、熱性能、機(jī)械性能等的影響，同時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了工程放大。(1)經(jīng)過先高溫液壓邊角料將熱塑性玻璃鋼和聚酯織物分別回收和先切碎后直接通過雙螺桿擠出兩種回收方案的討論，確定了先用自行設(shè)計(jì)的全封閉機(jī)械力切碎機(jī)將邊角料切碎成一定尺寸的塊狀物，通過雙螺桿擠出機(jī)將其加入到聚丙烯中，對(duì)聚丙烯改性，最后制成大型玻璃鋼制品的方案。通過對(duì)喂料螺桿的改進(jìn)解決了邊角料的喂料問題，并確定了汽車內(nèi)飾邊角料表面的聚酯織物對(duì)復(fù)合材料沒有破壞作

4、用。分別研究了切碎尺寸為5mmx5mm、10mmxlOmm、15mmxl5mm邊角料塊狀物對(duì)復(fù)合材料性能的影響，結(jié)果表明當(dāng)邊角料的切碎尺寸為15mmxl5mm時(shí)，復(fù)合材料的力學(xué)性能提高幅度最大，尺寸為10mmxlOmm時(shí)材料的力學(xué)性能僅次于它，不過差別并不大，而且邊角料尺寸為10mmxlOmm時(shí)復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性、加工流動(dòng)性最好。(2)用等離子體處理技術(shù)對(duì)玻纖表面進(jìn)行處理并且用等離子體和浸潤劑處理技術(shù)對(duì)自行設(shè)計(jì)的邊角料回收配方進(jìn)行改進(jìn)。

5、結(jié)果表明等離子體處理后玻纖表面會(huì)產(chǎn)生刻蝕且有大量的自由基出現(xiàn)，隨著處理功率和處理時(shí)間的延長上述效果愈加明顯。經(jīng)等離子體處理后復(fù)合材料的熱分解溫度、結(jié)晶溫度升高，而晶型基本上沒有改變，同時(shí)經(jīng)等離子體處理后復(fù)合材料的機(jī)械性能均有大幅度提高，且其拉伸和彎曲性能已滿足大型玻璃鋼制品性能的要求，但沖擊性能還有一定的差距。而經(jīng)浸潤劑處理后，復(fù)合材料動(dòng)態(tài)機(jī)械性能呈現(xiàn)規(guī)律性變化，熔點(diǎn)和結(jié)晶溫度升高同樣材料的晶型基本上沒有改變，復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度提高了1

6、85％，彎曲強(qiáng)度和彎曲模量分別提高了201％、26％，沖擊強(qiáng)度提高了一倍，舢stract㈣煳Afteryearsofcontinuousrapiddevelopment，glassfiberreinforcedthermoplastichasaccountedforoveraquarterofthetotalFRPintheworldInrecentyearsthegrowthrateisincreasingbecauseofitsad

7、vantagessuchaslightweight，highstrengthandhighmachiningefficiencyaswellasitsscopeofapplicationismoreandmorewidelyespeciallywiththerapiddevelopmentoftheautomotiveindustryandthepeoples’requirementsthatsavingandenvironmental

8、protectiontotheautomobile，thethermoplasticmaterialisfavoredbyautomotiveindustryoritsadvantagesoflightweightandhighstrengthWhileitsscrap，wastematerialandoldmaterialsisalsoboundtoincreasingwiththemassproductionandapplicati

9、onsofglassfiberreinforcedthermoplastic，whichisagreatharmtotheenvironmentNowpeopleareneedinghigherandhigherrequirementsontheenvironmentwhichmakesthegreenofrecyclingcompositesthatglassfiberreinforcedthethermoplastic(GFRTP)

10、becomeandifficultproblemstoenvironmentalandanbigobstacleTherefore，inthispapertheplantotherecycleofcompositesthatglassfiberreinforcedPP(GFRPP)thatismakingthepolypropylene，interiorscrapandotheringredientsbecomeparticlesdir

11、ectlybymeltblendingandthentheparticlesisusedinthemanufactureoflargeGFRPPproductshasbeenmadeTheplanhasrecycledscrapandfabricatedthermoplasticcompositematerialssuccessfullywhiletheplasmaandsizingsfiberglasssurfacemodificat

12、iontechnologywasusedintherecoveryoftheautomotiveinteriorscrapInadditiontheaffectionoftherheologicalproperties，thermalpropertiesandmechanicalpropertiesofthecompositematerialwerestudiedbytheshreddingdimensions，plasmamodifi

13、cationandsizingsmodification(1)ExcludingoftheplanethatthescrapwerepeeledoffunderthehightemperaturethermoplastichydraulicpressurefirstlyandthenGFRTPandpolyesterfabricswereseparatelyrecoveredandtousetheanotherplanethatshre

14、ddingscrapintoacertainsizelumpsbytheselfdesignedfullyenclosedmechanicalforceshredderfirstly，addingthelumpsintoPPbythetwin—screwextrudermachineandbeingmadeinto1argeGFRTPproductsfinallyTheaffectiontothecompositeperformance