[发明专利]用于回收利用玻璃纤维增强塑料的方法

说明书

本发明涉及一种用于回收利用玻璃纤维增强的塑料，特别是基于聚酰胺、聚对苯二甲酸丁二酯或聚对苯二甲酸乙二酯的塑料以从聚合物获得单体和回收用于玻璃纤维的玻璃的方法。

技术领域

本发明涉及一种用于回收利用玻璃纤维增强的塑料，特别是基于聚酰胺、聚对苯二甲酸丁二酯或聚对苯二甲酸乙二酯的塑料以回收聚合物的单体和用于玻璃纤维的玻璃二者的方法。

背景技术

现代，高回弹复合塑料如今通常是基于玻璃纤维增强的热塑性塑料、特别是基于对苯二甲酸的聚酰胺或聚酯。科隆的朗盛德国有限责任公司(LANXESS Deutschland GmbH,Cologne)以商品名和销售具有短切玻璃纤维增强物的塑料球粒材料并且以商品名销售连续纤维增强的半成品/复合材料。在销售的球粒材料中，玻璃纤维增强物的质量分数典型地是在按重量计从5％至80％的范围内。

与没有填充剂或增强剂的塑料部件相比，玻璃基填充剂和增强剂(特别是呈纤维的形式)在强度、韧性和刚度方面实现了相当大的改善。近年来，这使得许多金属基结构被玻璃纤维增强的塑料(GRP)所取代，特别是在汽车制造中。

现在，额外的热稳定添加剂甚至使得在经受高热应力的区域中使用GRP，这对于没有用这些添加剂稳定的纯聚合物来说是不可能的，特别是在机动车辆发动机舱领域。

如今，基于GRP的部件在整个运输领域实现了有成本效益的轻型结构。在机动车辆中实现的重量减少使得显著减少能量消耗(燃料或电能)。

然而，在使用周期结束时(在机动车辆的情况下其以被送往汽车回收厂而结束)，基于GRP的部件对回收操作提出了非常高的要求，特别当意图是替换由相同物质构成的新材料时。这更加适用于GRP部件，这些部件必须为目标应用进行高度添加以避免或减少使用期间的降级。在本发明的上下文中，降级应理解为意指机械特性水平的劣化，特别是由于(基质)聚合物的分子链的裂解。

杂质对基于GRP的塑料回收物的品质等级也起着重要的作用。当回收物被用于生产相同产品或用于其他要求苛刻的应用时，机械回收对待回收的塑料废弃物提出特别高的要求。机械回收仅使用物理方法。物理方法包括例如洗涤、干燥、粉碎、熔化、混配、熔体过滤和再造粒。当然，存在其中塑料废弃物可以经由物理方法回收为良好品质回收物的实例。通常需要以下先决条件：

由GRP制造的部件必须以相同类型的方式收集，污染程度应该是低的，在使用周期期间没有发生显著的聚合物降解，并且此外在整个使用周期的过程中应该只有非常少的外来物质被聚合物基质所吸收，例如特种油及其添加物，例如在用于例如汽车或卡车的发动机和变速器油盘的情况下，或者在冷却回路部件(如冷却剂储存器)情况下的冷却剂。此类基于塑料的回收物材料可以使用常规注塑机被再用于生产新的部件。

然而，已经发现只有在极罕见的情况下，使用纯物理方法的机械回收才产生与最初的新产品相等的品质等级。

以下是GRP的恶化方面，这些方面促进降级并且因此阻碍了机械回收，特别是经由纯物理方法：

-在混配期间，高含量的短切玻璃纤维阻止了熔体过滤器的使用，尤其是在分离杂质的连续清洁和排出对在未填充的热塑性塑料的机械回收中获得的回收物的品质改善起着决定性作用的情况下。

-在混配期间，优选在其中典型使用常规的同向旋转双螺杆挤出机的情况下，玻璃纤维被机械地缩短，这种效果对GRP/化合物/复合材料的强度和韧性有直接的不利影响。

-添加剂、特别是阻燃剂或热稳定剂，在GRP的使用周期期间经受改变，特别是在高持续使用温度下。然而，此类添加剂的降解产物留在机械回收回路中并且因此在GRP回收物中。

当然，有多种提议在GRP的机械回收中使用物理方法来抵制降级。例如，可以通过随后添加较长的纤维来补偿回收物中纤维长度减小的影响。然而，这种方法自然不适用于连续纤维增强的复合材料，并且因此仅限于短切玻璃纤维增强的GRP。