汽车材料回收再利用 报废汽车塑料的回收讲解

塑料
（按树脂的 受热情况分）
热塑性塑料
聚丙烯PP、聚乙烯PE
通用塑料
热塑性塑料
聚氯乙烯PVC、聚苯乙烯PS
聚甲烯丙烯酸甲酯PMMA ABS树脂、AS树脂 通用工程塑料 聚酰胺PA、聚甲醛
工程塑料
塑料
聚碳酸酯PC 改性聚苯醚MPPO 热塑性聚酯PBTP 聚苯硫醚PPS 高性能工程塑料
聚芳酯PAR、液晶
5.1.2.3 工程塑料
• 1.ABS • 用于制作方向盘、挡泥板、仪表板等零件。
• 2.尼龙-聚酰胺（PA） • 尼龙主要用于汽车发动机部件。进气歧管 是改性尼龙在汽车中最为典型的应用。 • 发动机盖、发动机装饰盖、汽车头盖等部 件也将改性尼龙作为首选材料。
• 3.聚甲醛（POM） • 非常适合制造汽车用的汽车泵、汽化器部 件、输油管、动力阀、万上节轴承、马达 齿轮、曲柄、把手、仪表板、汽车窗升降 机装置、电开关、安全带扣等。
• （1）合成气生产 • 用这种方法回收，所有的塑料零部件都可 以和车体一起粉碎，无需额外的拆卸费用， 然后将废料作为固体有机原料加到原材料 回收过程中最终转化为合成气。
• （2）化学分解法 • 化学分解法是一种降解聚合物的方法，这 种方法适用于聚氨酯和其他聚合物如聚酯 和聚酰胺的回收。用这种方法，聚合物长 分子链被打断成短链，然后再进行交联。
• （3）在鼓风炉中用作还原剂。 • 废旧塑料片在冶炼鼓风炉中可以作为还原 剂使用以减少氧化铁的生成。
• 2）机械回收 • 机械回收主要是将其作为填料或者是利用 热压成形法将PUR废料压制成成品或半成 品，并应用于对断裂伸长率及表面性能要 求不高的领域，如车轮罩、挡泥板等客车 部件。
• 3）能量回收 • 能量回收就是将PUR废料粉碎成细粒，作 为燃料代替煤、油和天然气回收能量。
• 2.国内
5.3.2.1 各种处理方法的比较
5.3.1.3 塑料回收存在的主要问题
• （1）塑料回收是不瀑布式的 • （2）汽车上塑料种类较多，零件数目大， 且很多为小零件，零件拆下之后，难以分 类，这给回收带来很大困难。
5.3.1.4 解决方法
• • • • 1.塑料零部件的可拆卸设计 2.集中选择少数几种车用塑料种类 3.加强政府作用 4.加大相关技术的研究
• 3.灯类 • 前大灯多数采用表面涂敷硬膜的PC。前大 灯反射镜壳采用BMC、PPS、PC、PBT等 制成。后排指示组合灯，灯罩材料为PMMT， 灯wk.baidu.com为填充改性PP。
• 3.前格栅、后挡板等
5.3.2.3 汽车功能与结构件的回收
1.散热器水室
• 2.燃油箱
几种主要车用塑料
5.1.2.1 聚烯烃
• 聚烯烃热塑性弹性体（TPO）高温下可以 像热塑性塑料一样加工，而在常温下又呈 现橡胶弹性，且具有价格低、密度小、弯 曲弹性模量高、低温抗冲击性能好、流动 性好、易加工和可重复使用等特性。
1.聚乙烯（PE） 聚乙烯塑料具有强度高、耐高温、耐磨、耐蚀、电 绝缘性能好等特点，主要用于制造燃油箱、挡泥 板、转向盘、各类液体储罐、车厢内饰件和衬板 等。 国内许多轿车已采用多层复合聚乙烯塑料燃油箱， 如上海通用汽车公司生产的别克型轿车和7座小面 包车，一汽大众开发的C5型奥迪轿车和上海大众 开发的B5型桑塔纳轿车。
第五章 报废汽车塑料的回收
5.1 车用塑料简介
• 19世纪60年代，塑料用在汽车内饰 • 19世纪70年代，能源危机使汽车制造业大 量采用塑料 • 19世纪80年代后，汽车零件塑料化，出现 了塑料覆盖件、塑料功能件和结构件。
5.1.1 塑料汽车制件的优缺点
• （1）轻量化是汽车业追求的目标，塑料在 此方面可以大显其威。 • （2）塑料成型容易，塑料使车身造型及结 构设计有较大的选择余地，能制造出形状 复杂的制件，以满足不同造型的要求。 • （3）塑料制品的弹性变形特性能吸收大量 的碰撞能量，对强烈装机有 较大的缓冲性， 对车辆和乘员起到一定的保护作用。
• 4.聚碳酸酯 • 改性PC由于具有高机械性能和良好的外观，在 汽车上主要用于外装件和内装件，用途最为广泛 的是PC/ABS合金和PC/PBT合金。 • （1）汽车内装件 PC/ABS合金是最适合用于汽车 内装件的材料。 PC/ABS合金还用来制造汽车仪 表板周围部件、防冻板、车门把手、阴流板、托 架、转向柱护套、装饰板、空调系统配件等汽车 零部件。
• （4）更加注重汽车材料回收的科学技术和 实际应用。 • （5）电动汽车、代用燃料汽车专用材料以 及汽车功能材料的开发和应用工作不断加 强。
5.3 报废汽车上塑料零部件的回收
• • • • 5.3.1 汽车废旧塑料回收利用现状 5.3.1.1 国内外汽车旧塑料零部件回收处理方法 1.国外 国外回收利用方法主要包括分类回收、燃料利用 热能、制取单体原材料、生产清洁燃油和用于发 电等，并通过一定的清洁装置，将不能利用的废 气和废渣进行清洁处理。 • 汽车废旧塑料的回收、再生与利用技术，在国外 已成为一个热点并逐步形成为一种新兴的产业。
• （2）汽车外装件 PC/PBT合金和PC/PET 合金既具有PC的高耐热性和高冲击性，又 具有PBT和PET的耐化学药品性、耐磨性和 成型加工性，因此是制造汽车外装件的理 想材料。
• 5.聚苯醚（PPO）、热塑性聚酯（PET、 PBT） • 改性PPO在汽车上主要用作对耐热性、阻 燃性、电性能、冲击性能、尺寸稳定性、 机械强度要求较高的零部件。
• （4）一般的塑料对酸碱盐、有机溶剂等化 学溶剂有良好的抗腐蚀能力，用塑料做车 身覆盖件十分适宜在污染较大的区域中使 用。 • （5）多特性 • （6）塑料通过添加色剂可产生不同的色彩 效果。
5.1.2 塑料种类及其在汽车上的应用
热固性塑料
聚合树脂+添加剂 有重复加工性 注射、基础、吸/吹 塑
• 3.座椅 • 座椅上使用的塑料材料主要有表皮、骨架 和缓冲垫。表皮材料可选择PVC人造革、 各种化纤纺织品、真皮和人工皮等。座椅 缓冲材料为模压发泡的软质高弹性聚氨酯 （PUR）材料制造。座椅的骨架材料逐渐 用GMT材料取代钢铁材料。
• 聚氨酯的回收利用主要有原料回收、机械 回收和能量回收。 • 1）原料回收 • 原料回收是将PUR材料降解成低相对分子 质量的成分，再结合成相同或不同类型的 高相对分子质量的材料。
聚砜PSU、聚醚砜 聚醚醚酮PEEK
热塑性聚酰亚胺P
酚醛树脂PF
热固性塑料 脲醛树脂VF、环氧树脂EP 不饱和聚酯UP、聚氨酯PU 硅树脂等
聚醚酰亚胺PEI
聚酰胺酰亚胺PAI
最早用于汽车上的塑料使热固性塑料如粉拳，主要用作电器绝缘及点火系统，其后是用 聚氯乙烯和聚氨酯。 汽车上所用塑料消费量排序依次是：聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、聚氨酯（PU 不饱和聚酯（UP）、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物（ABS）、酚醛树脂（PF）、 聚酰胺（PA）。 纤维增强复合材料用量在增加。 塑料在汽车上的应用由以内饰件为主转向外饰件和功能结构件。
5.3.2 各汽车塑料部件及其回收
• 5.3.2.1 汽车内饰件及其回收 • 1.仪表板
硬质仪表板
• 仪表板
软质仪表板
为了便于回收，正在发展热塑性聚烯烃表皮（TPO）、 聚丙烯骨架和聚丙烯泡沫塑料组成的仪表板。 欧宝VETRAⅡ轿车上已装用TPO仪表板皮50万套。
• 2.门内板 • 门内板由骨架、发泡材料和表皮构成。以 红旗轿车和奥迪轿车为例，门内板的骨架 部分由ABS注塑而成，再把衬有PU发泡材 料的针织涤纶表皮以真空成型的方法复合 在骨架上形成一体。最近开发成功低压注 射-压缩成型方法，是把表皮材料放在还未 凝固的聚丙烯毛坯上，经过压缩层压成为 门内板。中低档轿车的门内板可用木粉填 充改性PP板材或废纤维层压板表面复合针 织物得简单结构，即没有发泡缓冲结构。
• 2.聚丙烯（PP） • 聚丙烯塑料是汽车零部件制造中用量最大 的热塑性塑料，仅北美每年的用量就达到 27万t。 • 聚丙烯主要用于车身内饰件、通风取暖系 统的配件、发动机有关部件及外装件，如 汽车转向盘、仪表盘、前后保险杠、冷却 风扇、蓄电池壳、暖风管道等。
• 国内先后为切诺基、大众、夏利、桑塔纳、 富康等车型配套研制开发了多个牌号的汽 车保险杠PP专用料。
• 6.高性能工程塑料 • 聚酰亚胺（PI）用于制作与汽车发动机、变 速箱有关的功能件。 • 聚醚砜（PES）和聚砜（PSU）用于汽车 轴承保持架、传动轴、衬套等制造。 • 聚氨酯用于汽车密封件、减震件等。
5.1.2.4 纤维增强塑料复合材料 （FRP）
• 1.玻璃纤维增强塑料（GFRP） • 2.碳纤维增强塑料（CFRP）
5.3.2.2 汽车外饰件及其回收
• 1.保险杠 • 汽车塑料保险杠首先采用PP/EPDM材料。
• 2.塑料车身外板 • 行李箱盖、后举升门等采用了SMC材料， 我国一些汽车制造厂有意在发动机罩、后 端门、门外板、叶子板上都采用SMC。 • SMC回收方法有以下几种： • 机械式回收 • 化学热分解法 • 用作新产品的填料
• 3.聚氨酯 • 聚氨酯不同密度的软泡制成舒适的座椅、隔热减 震地毯；半硬泡聚氨酯制成安全的仪表板；硬泡 聚氨酯被冷藏车广泛的应用于车厢板的隔热保温 层；热塑性聚氨酯制成三明治板车顶篷；自结皮 聚氨酯制成手感良好汽车方向盘；聚氨酯弹性体 制成汽车挡泥板、轴套、止回缓冲弹簧、输油管、 油封；聚氨酯涂料是当前轿车所采用的高档油漆， 脆性小、弹性好；聚氨酯胶黏剂广泛的应用于汽 车挡玻璃粘结上，应用于汽车点焊及密封上，及 环保又安全。
5.2 国内外车用塑料的使用现状
• • • • 5.2.1 国外车用塑料的使用现状 减轻汽车重量 5.2.2 国内车用塑料的发展 我国汽车用塑料的发展经历了3个阶段
• 国内存在的主要问题
5.2.3 塑料在汽车中的发展趋势
• （1）轻量化于环保是当今汽车材料发展的 主要方向。 • （2）各种材料在汽车上的应用比例正在变 化，尽管近阶段钢铁材料仍保持主导地位。 • （3）轻量化材料技术与汽车产品设计、制 造工艺的结合将更为密切，汽车车身结构 材料将趋向多材料设计方向。