汽车内饰用再生聚丙烯树脂的制备与性能

聚丙烯(PP)力学性能优异,且具有良好的耐热性、耐化学性、电绝缘性、加工性,应用非常广泛[1-2]。随着生活水平的提升,报废家用产品中产生的废旧PP越来越多,对环境造成的压力和威胁式对废旧塑料进行处理。相较于传统处理方式, 回收再利用 越来越明显。如何将废旧PP进行高效规范回收再利用,是有待解决的环境和社会问题[3-5]。目前,主要采用焚烧、填埋、低效降级使用等传统方将废旧PP回收再生利用,不仅能减少环境污染,还能够有效降低成本、提高资源使用价值,从而推动可持续化发展。随着国家“碳达峰”和“碳中和”战略的颁布,汽车生态设计及再生原料的使用受到越来越多的重视,尤其在欧洲主机厂相关车型中,采用再生聚丙烯(RPP)树脂替代部分PP新料应用到相关汽车零部件中,成为行业新趋势和基本要求[6-7]。汽车用RPP主要为回收渠道明确、性能良好且稳定的材料,如报废汽车、废旧家电等。报废的产品经过拆解、分选、粉碎、清洗等处理流程后,通过改性技术手段以及挤出造粒再用于生产制造。另外,也可与同类PP材料共混加工再利用,降低零部件产品成本的同时,提高产品的绿色环保属性,具有广阔的开发和应用前景[8-9]。我国是家电产品的生产和消费大国,塑料在家电中的使用量仅次于金属材料。因此,针对废旧家电塑料的回收再利用,不但能降低产品生产成本,而且可以实现绿色环保的目的。洗衣机内外桶的生产材料较多采用的是PP材料。因此,对洗衣机内桶的废弃材料进行回收处理,并应用于车用再生复合PP材料,对可持续发展有着重要的意义。下面通过共混改性技术,将一种消费塑料回收聚丙烯(PCR-PP)加入PP新料中,制备了RPP树脂,研究了RPP树脂的力学性能、气味、挥发性有机化合物(VOC)和热老化性能。

试验部分

PCR-PP,回收源为波轮洗衣机内桶,格林循环有限公司;PP新料,EP548R,万华化学集团股份有限公司;三元乙丙橡胶(EPDM),乙烯-辛烯共聚物(POE),875L,均为韩国SK集团;滑石粉,辽宁艾海滑石有限公司。双螺杆挤出机,STS-35,南京科倍隆机械有限公司;注塑机,MA1600III,宁波海天塑机集团有限公司;熔体流动速率仪(MFR),Mflow,万能试验机,Z020KN,摆锤冲击试验机,HIT25p,均为ZwickRoell(德国)集团;密度计,瑞士梅特勒-托利多集团;换气老化箱,CH-1000,日本爱斯佩克株式会社;高混机,SHR-50,张家港市日新机电有限公司;VOC异味处理设备,VOC干燥罐,300L,广东恩必信智能装备有限公司。

结论

a) 当PCR-PP质量分数不超过30%时,与新料PP相比,RPP树脂拉伸性能和弯曲性能的保持率均不低于95%,23℃和-30℃下的冲击强度变化均较小。b) 当PCR-PP质量分数为30%时,RPP树脂的综合性能较好,满足汽车内饰材料的性能要求。