（十六）廢舊輕質(zhì)長玻纖聚丙烯（GMT）回收利用

輕質(zhì)長玻璃纖維增強聚丙烯復(fù)合材料（簡稱輕質(zhì)GMT），是由短切的長玻璃纖維（纖維長度約5cm）和丙綸短纖經(jīng)混合、梳理、針刺、熱壓制得的一種新型復(fù)合材料，具有輕質(zhì)環(huán)保、吸音、隔熱、耐熱、抗霉變、可再生利用等顯著優(yōu)點，目前主要用于汽車內(nèi)飾領(lǐng)域。輕質(zhì)GMT廢棄制品的可回收利用是生產(chǎn)廠商考慮選用該材料的一個主要原因。首先，由于輕質(zhì)GMT在加工過程中經(jīng)過針刺、梳理等工藝，發(fā)生了膨化，材料又軟又輕又膨，使機械粉碎過程難以進行。其次，輕質(zhì)GMT材料是由丙綸和玻纖以一定比例混合制備而成的，其中的丙綸在加工過程中會在表面浸潤一些油劑，這些油劑的存在會極大地影響回料的使用性能。因此，輕質(zhì)GMT的回收利用一直是該行業(yè)的難題。本例采用廢舊GMT片材裁切回收工藝，將廢舊GMT回收造粒得到的短玻纖增強聚丙烯（PP-GF）加入阻燃PP復(fù)合材料（FRPP）中，通過雙螺桿擠出造粒制備出短玻纖增強聚丙烯阻燃復(fù)合材料（FRPP-GF）。

1.配方

2.加工工藝

①廢舊GMT回收造粒。將廢舊的輕質(zhì)GMT用剪切機裁切成條狀的輕質(zhì)GMT片材，然后將裁切好的GMT片材放入粉碎機中進行機械粉碎，將輕質(zhì)GMT撕裂成小顆粒狀的回收料，由于玻纖的支撐作用，輕質(zhì)GMT小顆粒間相互支撐，堆積密度較低，無法喂入螺桿。為了解決這個問題，在輕質(zhì)GMT小顆粒中加入少量白油、聚丙烯粉末，在高速混合機中攪拌，使聚丙烯粉末黏附于輕質(zhì)GMT小顆粒的表面，減少玻纖毛刺對堆積密度的影響，然后將得到的產(chǎn)品喂入擠出機中進行擠出造粒，即可得到輕質(zhì)GMT回收造粒料（PP-GF）。

②玻纖增強聚丙烯阻燃材料的制備。采用同向雙螺桿擠出機擠出造粒制備短玻纖增強聚丙烯阻燃復(fù)合材料（下文中簡記為FRPP-GF）。擠出機從加料口到模頭的溫度分別為160℃、180℃、190℃、195℃、195℃、190℃。

3.參考性能

不同玻纖添加量增強聚丙烯阻燃復(fù)合材料的配方由表3-8給出；表3-9為添加不同含量FRPP-GF的阻燃聚丙烯材料的力學(xué)性能；圖3-20為添加不同含量FRPP-GF的阻燃聚丙烯材料的沖擊強度；圖3-21為添加不同含量FRPP-GF的阻燃聚丙烯材料的極限氧指數(shù)值；表3-10顯示添加不同含量FRPP-GF的阻燃聚丙烯材料的垂直燃燒測試性能。表3-11為添加不同含量FRPP-GF的阻燃聚丙烯材料的錐形量熱測試結(jié)果。力學(xué)性能測試結(jié)果表明：FRPP-GF的加入能夠提高阻燃PP復(fù)合材料的拉伸強度，但會使材料的沖擊強度下降，通過加入增韌劑POP，可以顯著改善材料的沖擊性能。阻燃性能測試結(jié)果表明：FRPP-GF的LOI值與FRPP相比，有一定程度的下降，但LOI值隨玻纖含量的變化不大；FRPP能夠達到UL94V-1級別，但是添加了FRPP-GF的材料無法通過垂直燃燒測試，這是由于玻纖在燃燒過程中會相互交錯搭接，形成大量空隙，影響炭層的致密性，同時會使膨脹型阻燃劑所釋放出的用來使炭層膨脹的氣體溢出，從而影響阻燃效果。錐形量熱測試結(jié)果顯示，隨著FRPP-GF添加量的增加，F(xiàn)RPP-GF的PHRR值先增大后減小，當(dāng)質(zhì)量分數(shù)為30%時，F(xiàn)RPP-GF的PHRR、THR、AMLR與FRPP相比都相差不大。