汽车仪表板回收料同等性能再利用分析

(整期优先)网络出版时间:2021-09-30
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汽车仪表板回收料同等性能再利用分析

唐玉德 1 林星烨 2

1 佛吉亚(柳州)汽车内饰系统有限公司 广西柳州 545000 2 佛吉亚(柳州)汽车座椅销售有限公司 广西柳州 545000

摘要:随着越来越多的汽车进入报废阶段,废旧汽车的塑料处理问题越来越受到人们的关注。汽车废塑料,如果处理不当,必然会对环境造成严重影响对汽车仪表板回收材料进行了研究,通过共混改性研究了其性能变化规律,使破碎材料具有相同的性能。采用不同的增容剂对破碎材料进行改性,研究了增容剂对复合材料力学性能的影响。结果表明,使用 SAG-002相容剂可以明显改善仪表板断裂材料的力学性能,在仪表板原材料中加入13种改性材料,其性能可以满足仪表板的性能要求,达到同等性能的汽车仪表板断裂材料的再利用目的。为再生汽车塑料的同类性能和高附加值再利用提供了参考。

关键词:汽车仪表板;回收;再利用

中图分类号:U58 文献标识码:A.

引言

为了制备合格的汽车仪表板,在吸附过程中不可避免地会出现一些有缺陷的产品。在仪表板制造过程中,由于聚丙烯发泡层易碎,粘结在底层和表层,使得汽车零部件在后期回收过程中不能与聚丙烯发泡层完全分离。回收这些有缺陷的产品是汽车制造商面临的一个难题。为响应国家可持续发展的号召,实现节能环保的目标,有必要对高附加值汽车塑料的回收利用进行深入研究,实现相同性能汽车塑料的再利用。本文通过修改研究,探讨了对有缺陷仪表板进行相同性能再利用的方法。

1实验部分

1.1原材料

汽车仪表盘原材料,PC/ABS/k125,B杰世杰新材料公司; 汽车仪表盘破碎材料,某富恒汽车内饰公司; SOG-02,SAG-002好相容剂,好相容剂A有限公司 SEBS-G-MAH 抗氧剂1010,ABS-g-MAH,正在销售。

1.2实验设备

C巨人机电有限公司平行同向旋转双螺杆挤出机 ShJ-20; D市D宇大机械有限公司立式注塑机 TY200; E世鹏试验设备有限公司自动缺口原型 ZQK-20; E试验机有限公司冲击试验机 XJU-22; F市高品试验设备有限公司电子万能试验机 GP-TS2000S; F市大红美拓密度测量仪器有限公司电子水表 DH-300; H市天辰伟业试验机制造有限公司热变形试验机 XQ-300g 软化点温度试验机。

1.3样品制备

在去除有缺陷的汽车仪表板的聚氯乙烯皮层后,仪表板被破碎机破碎,破碎材料中的泡沫层被自制的空气分离器去除,剩余的材料在100℃ 的温度下干燥4小时以获得仪表板的破碎材料。在高速混合机中将相同用量、不同种类的增容剂与粉碎材料混合,然后用双螺杆挤出机造粒。

2性能分析

2.1相容剂种类对破碎料性能的影响

仪表板的主要成分是热塑性合金和少量的聚丙烯。聚丙烯为非极性树脂,溶解度参数为16.3-17.3±0.5,聚碳酸酯树脂为极性树脂,溶解度参数为19.4±0.5。为了提高 PC/ABS 的力学性能,在 PC/ABS 中加入增容剂以提高 PC/ABS 与PP 的相互作用力,因此增容剂的分子结构应包含极性基团和非极性基团。极性基团可以与 PC/ABS 合金相互作用,增加它们之间的相互作用力,而非极性基团与PP 有很强的相互作用力,因此相容剂起到了两种极性差异很大的物质之间的桥梁作用。

SEBS 是以乙烯-丁烯共聚物为中间弹性嵌段,聚苯乙烯为端嵌段的线性三嵌段共聚物。由于分子链中间存在不饱和双键,改性材料的拉伸强度、断裂模量和弯曲模量不仅降低,而且降低幅度最大,缺口冲击强度的提高幅度最大,但下降幅度不大。相容剂 SAG-002是一种环氧相容剂,通过反应性相容剂改善 PC/ABS 合金的热稳定性、相组成和力学性能。考虑到仪表板原材料的拉伸强度、断裂模量和缺口冲击强度,应选择 SAG-002作为增容剂。

2.2相容剂用量对破碎料性能的影响

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图 1 相容剂 SAG-002 用量对破碎料拉伸、冲击性能的影响

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图 2 相容剂SAG-002 用量对破碎料弯曲性能的影响

从图1和图2可以看出,随着相容剂 SAG-002含量的增加,改性粉碎材料的力学性能逐渐增加。这是因为,随着相容剂含量的增加,破碎材料中各组分的相容性增强。因此,相容剂的用量应为10份。

2.3改性料用量对原料性能的影响

随着改性材料用量的增加,虽然弯曲模量和冲击强度均优于17件,但副软化点降低到材料性能要求以下。根据仪表板的性能,选择13种改性材料,与仪表板原材料混合,得到满足原材料性能要求的材料。

3改性料用量对原料性能的影响

在表1中,改性材料与仪表板原材料混合后的性能进行了测量

表1破碎料改性料份数对于仪表板材料性能的影响

项目

新料

改性料

改性料占9份

改性料占20份

密度

1.139

1.080

1.134

1.128

拉伸强度

56.78

45.88

54.99

53.56

断裂生长率

90.77

18.13

50.87

49.27

弯曲强度

85.59

69.54

83.17

82.15

从表2可以看出,随着改性材料用量的增加,仪表板材料的性能指标逐渐下降。

结论

(1)增容剂 SAG-002的加入可以有效地改善仪表板破碎材料的力学性能。

(2)随着相容剂 SAG-002的增加,仪表板粉碎材料的综合力学性能有所提高,但应选用10种材料。

(3)仪表板原材料经相容剂改性后,加入13个零件即可得到相同的性能材料。

参考文献

[1]董红顺. 精密铸造铝合金车身部件开发设计及应用[D].B工业大学,2020.

[2]杨丹. 客车内饰的CMF设计与应用研究[D].河南工业大学,2020.

[3]赵唐寅. 基于用户认知的汽车内饰仪表板造型设计研究[D].A大学,2019.

[4]刘念. 基于差厚技术和仿生设计的轿车吸能结构抗撞性能研究[D].吉林大学,2018.

[5]许欢. 汽车废旧聚丙烯高效同级再生方法研究[D].武汉理工大学,2018.

[6]田进. 面向材料效率的报废汽车回收处理关键技术研究[D].上海交通大学,2017.

[7]李思平. 汽车空调内管道系统清洗装置的设计与研究[D].东华大学,2017.

[8]袁振宇. 复杂来源下退役汽车拆解生产线设计研究[D].武汉理工大学,2017.

[9]黄志杰. 加速开发可回收、可再利用的汽车专用改性塑料[C]. 中国汽车工程学会.2007中国汽车工程学会年会论文集.中国汽车工程学会:中国汽车工程学会,2007:900-904.