1、第五章 報廢汽車塑料的回收5.1 車用塑料簡介 19世紀60年代，塑料用在汽車內飾 19世紀70年代，能源危機使汽車制造業大量采用塑料 19世紀80年代后，汽車零件塑料化，出現了塑料覆蓋件、塑料功能件和結構件。5.1.1 塑料汽車制件的優缺點 （1）輕量化是汽車業追求的目標，塑料在此方面可以大顯其威。 （2）塑料成型容易，塑料使車身造型及結構設計有較大的選擇余地，能制造出形狀復雜的制件，以滿足不同造型的要求。 （3）塑料制品的彈性變形特性能吸收大量的碰撞能量，對強烈裝機有 較大的緩沖性，對車輛和乘員起到一定的保護作用。 （4）一般的塑料對酸堿鹽、有機溶劑等化學溶劑有良好的抗腐蝕能力，用塑料做車

2、身覆蓋件十分適宜在污染較大的區域中使用。 （5）多特性 （6）塑料通過添加色劑可產生不同的色彩效果。5.1.2 塑料種類及其在汽車上的應用塑料熱固性塑料熱塑性塑料（按樹脂的受熱情況分）聚合樹脂+添加劑有重復加工性注射、基礎、吸/吹塑縮聚樹脂+添加劑不具有重復加工性壓縮、壓注、注射等塑料熱塑性塑料熱固性塑料酚醛樹脂PF脲醛樹脂VF、環氧樹脂EP不飽和聚酯UP、聚氨酯PU硅樹脂等通用塑料聚丙烯PP、聚乙烯PE聚氯乙烯PVC、聚苯乙烯PS聚甲烯丙烯酸甲酯PMMA工程塑料通用工程塑料高性能工程塑料ABS樹脂、AS樹脂聚酰胺PA、聚甲醛POM聚碳酸酯PC改性聚苯醚MPPO熱塑性聚酯PBTP、PETP聚苯

3、硫醚PPS聚芳酯PAR、液晶高分子LET聚砜PSU、聚醚砜PES聚醚醚酮PEEK熱塑性聚酰亞胺PI聚醚酰亞胺PEI聚酰胺酰亞胺PAI 最早用于汽車上的塑料使熱固性塑料如粉拳，主要用作電器絕緣及點火系統，其后是用于內飾材料的聚氯乙烯和聚氨酯。汽車上所用塑料消費量排序依次是：聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、聚氨酯（PUR）、不飽和聚酯（UP）、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物（ABS）、酚醛樹脂（PF）、聚乙烯（PE）、聚酰胺（PA）。纖維增強復合材料用量在增加。塑料在汽車上的應用由以內飾件為主轉向外飾件和功能結構件。幾種主要車用塑料5.1.2.1 聚烯烴 聚烯烴熱塑性彈性體（TPO）高溫下可

4、以像熱塑性塑料一樣加工，而在常溫下又呈現橡膠彈性，且具有價格低、密度小、彎曲彈性模量高、低溫抗沖擊性能好、流動性好、易加工和可重復使用等特性。1.聚乙烯（PE）聚乙烯塑料具有強度高、耐高溫、耐磨、耐蝕、電絕緣性能好等特點，主要用于制造燃油箱、擋泥板、轉向盤、各類液體儲罐、車廂內飾件和襯板等。國內許多轎車已采用多層復合聚乙烯塑料燃油箱，如上海通用汽車公司生產的別克型轎車和7座小面包車，一汽大眾開發的C5型奧迪轎車和上海大眾開發的B5型桑塔納轎車。 2.聚丙烯（PP） 聚丙烯塑料是汽車零部件制造中用量最大的熱塑性塑料，僅北美每年的用量就達到27萬t。 聚丙烯主要用于車身內飾件、通風取暖系統的配件、

5、發動機有關部件及外裝件，如汽車轉向盤、儀表盤、前后保險杠、冷卻風扇、蓄電池殼、暖風管道等。 國內先后為切諾基、大眾、夏利、桑塔納、富康等車型配套研制開發了多個牌號的汽車保險杠PP專用料。 3.聚氨酯 聚氨酯不同密度的軟泡制成舒適的座椅、隔熱減震地毯；半硬泡聚氨酯制成安全的儀表板；硬泡聚氨酯被冷藏車廣泛的應用于車廂板的隔熱保溫層；熱塑性聚氨酯制成三明治板車頂篷；自結皮聚氨酯制成手感良好汽車方向盤；聚氨酯彈性體制成汽車擋泥板、軸套、止回緩沖彈簧、輸油管、油封；聚氨酯涂料是當前轎車所采用的高檔油漆，脆性小、彈性好；聚氨酯膠黏劑廣泛的應用于汽車擋玻璃粘結上，應用于汽車點焊及密封上，及環保又安全。5.1

6、.2.3 工程塑料 1.ABS 用于制作方向盤、擋泥板、儀表板等零件。 2.尼龍-聚酰胺（PA） 尼龍主要用于汽車發動機部件。進氣歧管是改性尼龍在汽車中最為典型的應用。 發動機蓋、發動機裝飾蓋、汽車頭蓋等部件也將改性尼龍作為首選材料。 3.聚甲醛（POM） 非常適合制造汽車用的汽車泵、汽化器部件、輸油管、動力閥、萬上節軸承、馬達齒輪、曲柄、把手、儀表板、汽車窗升降機裝置、電開關、安全帶扣等。 4.聚碳酸酯 改性PC由于具有高機械性能和良好的外觀，在汽車上主要用于外裝件和內裝件，用途最為廣泛的是PC/ABS合金和PC/PBT合金。 （1）汽車內裝件 PC/ABS合金是最適合用于汽車內裝件的材料。

7、 PC/ABS合金還用來制造汽車儀表板周圍部件、防凍板、車門把手、陰流板、托架、轉向柱護套、裝飾板、空調系統配件等汽車零部件。 （2）汽車外裝件 PC/PBT合金和PC/PET合金既具有PC的高耐熱性和高沖擊性，又具有PBT和PET的耐化學藥品性、耐磨性和成型加工性，因此是制造汽車外裝件的理想材料。 5.聚苯醚（PPO）、熱塑性聚酯（PET、PBT） 改性PPO在汽車上主要用作對耐熱性、阻燃性、電性能、沖擊性能、尺寸穩定性、機械強度要求較高的零部件。 6.高性能工程塑料 聚酰亞胺（PI）用于制作與汽車發動機、變速箱有關的功能件。 聚醚砜（PES）和聚砜（PSU）用于汽車軸承保持架、傳動軸、襯套

8、等制造。 聚氨酯用于汽車密封件、減震件等。5.1.2.4 纖維增強塑料復合材料（FRP） 1.玻璃纖維增強塑料（GFRP） 2.碳纖維增強塑料（CFRP）5.2 國內外車用塑料的使用現狀 5.2.1 國外車用塑料的使用現狀 減輕汽車重量 5.2.2 國內車用塑料的發展 我國汽車用塑料的發展經歷了3個階段 國內存在的主要問題 （1）輕量化于環保是當今汽車材料發展的主要方向。 （2）各種材料在汽車上的應用比例正在變化，盡管近階段鋼鐵材料仍保持主導地位。 （3）輕量化材料技術與汽車產品設計、制造工藝的結合將更為密切，汽車車身結構材料將趨向多材料設計方向。5.2.3 塑料在汽車中的發展趨勢 （4）更加

9、注重汽車材料回收的科學技術和實際應用。 （5）電動汽車、代用燃料汽車專用材料以及汽車功能材料的開發和應用工作不斷加強。5.3 報廢汽車上塑料零部件的回收 5.3.1 汽車廢舊塑料回收利用現狀 5.3.1.1 國內外汽車舊塑料零部件回收處理方法 1.國外 國外回收利用方法主要包括分類回收、燃料利用熱能、制取單體原材料、生產清潔燃油和用于發電等，并通過一定的清潔裝置，將不能利用的廢氣和廢渣進行清潔處理。 汽車廢舊塑料的回收、再生與利用技術，在國外已成為一個熱點并逐步形成為一種新興的產業。 2.國內5.3.2.1 各種處理方法的比較5.3.1.3 塑料回收存在的主要問題 （1）塑料回收是不瀑布式的

10、（2）汽車上塑料種類較多，零件數目大，且很多為小零件，零件拆下之后，難以分類，這給回收帶來很大困難。5.3.1.4 解決方法 1.塑料零部件的可拆卸設計 2.集中選擇少數幾種車用塑料種類 3.加強政府作用 4.加大相關技術的研究5.3.2 各汽車塑料部件及其回收 5.3.2.1 汽車內飾件及其回收 1.儀表板 儀表板硬質儀表板軟質儀表板為了便于回收，正在發展熱塑性聚烯烴表皮（TPO）、聚丙烯骨架和聚丙烯泡沫塑料組成的儀表板。歐寶VETRA轎車上已裝用TPO儀表板皮50萬套。 2.門內板 門內板由骨架、發泡材料和表皮構成。以紅旗轎車和奧迪轎車為例，門內板的骨架部分由ABS注塑而成，再把襯有PU發

11、泡材料的針織滌綸表皮以真空成型的方法復合在骨架上形成一體。最近開發成功低壓注射-壓縮成型方法，是把表皮材料放在還未凝固的聚丙烯毛坯上，經過壓縮層壓成為門內板。中低檔轎車的門內板可用木粉填充改性PP板材或廢纖維層壓板表面復合針織物得簡單結構，即沒有發泡緩沖結構。 3.座椅 座椅上使用的塑料材料主要有表皮、骨架和緩沖墊。表皮材料可選擇PVC人造革、各種化纖紡織品、真皮和人工皮等。座椅緩沖材料為模壓發泡的軟質高彈性聚氨酯（PUR）材料制造。座椅的骨架材料逐漸用GMT材料取代鋼鐵材料。 聚氨酯的回收利用主要有原料回收、機械回收和能量回收。 1）原料回收 原料回收是將PUR材料降解成低相對分子質量的成分

12、，再結合成相同或不同類型的高相對分子質量的材料。 （1）合成氣生產 用這種方法回收，所有的塑料零部件都可以和車體一起粉碎，無需額外的拆卸費用，然后將廢料作為固體有機原料加到原材料回收過程中最終轉化為合成氣。 （2）化學分解法 化學分解法是一種降解聚合物的方法，這種方法適用于聚氨酯和其他聚合物如聚酯和聚酰胺的回收。用這種方法，聚合物長分子鏈被打斷成短鏈，然后再進行交聯。 （3）在鼓風爐中用作還原劑。 廢舊塑料片在冶煉鼓風爐中可以作為還原劑使用以減少氧化鐵的生成。 2）機械回收 機械回收主要是將其作為填料或者是利用熱壓成形法將PUR廢料壓制成成品或半成品，并應用于對斷裂伸長率及表面性能要求不高的領域，如車輪罩、擋泥板等客車部件。 3）能量回收 能量回收就是將PUR廢料粉碎成細粒，作為燃料代替煤、油和天然氣回收能量。5.3.2.2 汽車外飾件及其回收 1.保險杠 汽車塑料保險杠首先采用PP/EPDM材料。 2.塑料車身外板 行李箱蓋、后舉升門等采用了SMC