（十六）废旧轻质长玻纤聚丙烯（GMT）回收利用

轻质长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料（简称轻质GMT），是由短切的长玻璃纤维（纤维长度约5cm）和丙纶短纤经混合、梳理、针刺、热压制得的一种新型复合材料，具有轻质环保、吸音、隔热、耐热、抗霉变、可再生利用等显著优点，目前主要用于汽车内饰领域。轻质GMT废弃制品的可回收利用是生产厂商考虑选用该材料的一个主要原因。首先，由于轻质GMT在加工过程中经过针刺、梳理等工艺，发生了膨化，材料又软又轻又膨，使机械粉碎过程难以进行。其次，轻质GMT材料是由丙纶和玻纤以一定比例混合制备而成的，其中的丙纶在加工过程中会在表面浸润一些油剂，这些油剂的存在会极大地影响回料的使用性能。因此，轻质GMT的回收利用一直是该行业的难题。本例采用废旧GMT片材裁切回收工艺，将废旧GMT回收造粒得到的短玻纤增强聚丙烯（PP-GF）加入阻燃PP复合材料（FRPP）中，通过双螺杆挤出造粒制备出短玻纤增强聚丙烯阻燃复合材料（FRPP-GF）。

1.配方

2.加工工艺

①废旧GMT回收造粒。将废旧的轻质GMT用剪切机裁切成条状的轻质GMT片材，然后将裁切好的GMT片材放入粉碎机中进行机械粉碎，将轻质GMT撕裂成小颗粒状的回收料，由于玻纤的支撑作用，轻质GMT小颗粒间相互支撑，堆积密度较低，无法喂入螺杆。为了解决这个问题，在轻质GMT小颗粒中加入少量白油、聚丙烯粉末，在高速混合机中搅拌，使聚丙烯粉末黏附于轻质GMT小颗粒的表面，减少玻纤毛刺对堆积密度的影响，然后将得到的产品喂入挤出机中进行挤出造粒，即可得到轻质GMT回收造粒料（PP-GF）。

②玻纤增强聚丙烯阻燃材料的制备。采用同向双螺杆挤出机挤出造粒制备短玻纤增强聚丙烯阻燃复合材料（下文中简记为FRPP-GF）。挤出机从加料口到模头的温度分别为160℃、180℃、190℃、195℃、195℃、190℃。

3.参考性能

不同玻纤添加量增强聚丙烯阻燃复合材料的配方由表3-8给出；表3-9为添加不同含量FRPP-GF的阻燃聚丙烯材料的力学性能；图3-20为添加不同含量FRPP-GF的阻燃聚丙烯材料的冲击强度；图3-21为添加不同含量FRPP-GF的阻燃聚丙烯材料的极限氧指数值；表3-10显示添加不同含量FRPP-GF的阻燃聚丙烯材料的垂直燃烧测试性能。表3-11为添加不同含量FRPP-GF的阻燃聚丙烯材料的锥形量热测试结果。力学性能测试结果表明：FRPP-GF的加入能够提高阻燃PP复合材料的拉伸强度，但会使材料的冲击强度下降，通过加入增韧剂POP，可以显著改善材料的冲击性能。阻燃性能测试结果表明：FRPP-GF的LOI值与FRPP相比，有一定程度的下降，但LOI值随玻纤含量的变化不大；FRPP能够达到UL94V-1级别，但是添加了FRPP-GF的材料无法通过垂直燃烧测试，这是由于玻纤在燃烧过程中会相互交错搭接，形成大量空隙，影响炭层的致密性，同时会使膨胀型阻燃剂所释放出的用来使炭层膨胀的气体溢出，从而影响阻燃效果。锥形量热测试结果显示，随着FRPP-GF添加量的增加，FRPP-GF的PHRR值先增大后减小，当质量分数为30%时，FRPP-GF的PHRR、THR、AMLR与FRPP相比都相差不大。