PT100263B - Processo para a reciclagem de plasticos duroplasticos nao reforcados por fibras - Google Patents
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Description
DESCRIÇÃO
DA
PATENTE DE INVENÇÃO
N O 3
REQUERENTE: RÚTGERSWERKE AKTIENGESELLSCHAFT, alemã, com sede em Mainzer Landstrasse 217, D 6000 Frankfurt/Main 1, República Federal Alemã
EPÍGRAFE: PROCESSO PARA A RECICLAGEM DE PLÁSTICOS DUROPLÁSTICOS NÃO REFORÇADOS POR FIBRAS
INVENTORES: Dr. Ulrich Braun e Sigrid Muhlhauser
Reivindicação do direito de prioridade ao abrigo do artigo 4.° da Convenção de Paris de 20 de Março de 1883.
República Federal Alema, em 21 de Março de 1991 e em 20 de
Dezembro de 1991, sob os NQs. P 41 09 272.4 e P 41 42 251.1
INPI MOO. 113 R F 16732
de invenção de RUTGERSWERKE AKTIEN GESELLSCHAFT, alema, industrial e comercial, com sede em Mainzer Landstrasse 217, D 6000 Frankfurt/ Main 1, República Federal Alema, (inventores: Dr. Ulrich Braun e Sigrid Miihlhauser, residentes na Republica Federal Alema), para PROCESSO PARA A RECICLAGEM DE PLÁSTICOS DUROPLÂSTICOS NÃO REFORÇADOS POR FIBRAS
DESCRIÇÃO a um novo duroplásticos incorporados de novo moldados, moldagem plástico.
A presente processo de reciclagem por por fibras podem moldagem invenção meio do qual refere-se nao em reforçados de massas ser de ser duroplásticas num processo de injecçao ou obtendo-se novos objectos num por compressão, plásticos novamente e podem processo de
No processamento de plásticos duroplásticos formam-se 10 a 15% de resíduos, cuja eliminação se torna cada vez mais difícil e dispendiosa visto que a capacidade dos depositos de resíduos diminui, e a combustão dos plásticos para produção de energia térmica encontra uma resistência cada vez maior. Adicionalmente, os fabricantes destes tipos de plásticos, devido a uma proposta de lei de Agosto de 1990, encontram-se pressionados pelo facto de a industria automobilística poder vir a ser obrigada à recuperação dos automóveis antigos e as partes nao reutilizáveis no futuro terem que ser tratadas como lixo especial.
Enquanto que matérias tais como
TF
vidro, metais, papel e plásticos termoplásticos servem como materiais reutilizáveis, os duroplasticos têm a fama de, em princípio, não serem recicláveis,
As pesquizas científicas e os ensaios da indústria de plásticos mostraram entretanto que é possível uma reutilização técnica de plásticos duroplasticos reforçados por fibras, sendo as correspondentes peças usadas ou resíduos triturados em partículas com uma dimensão de cerca de 0,5 a 3mm, e sendo misturados na forma de uma massa moldável, numa quantidade de 30 a 40% em peso, com uma resina de poliéster insaturado e estireno na qualidade de diluente reactivo, bem como com carbonato de cálcio ou sulfato de cálcio, a partir da qual se podem produzir novos produtos plásticos moldados. Devido ao tamanho das partículas, a acçao de reforço das fibras de vidro contidas nas partículas permanece dentro de certos limites, mas as massas moldáveis obtidas deste modo, devido às suas propriedades reológicas, só podem ser moldadas por compressão para obtenção de novos produtos.
Além disso os valores característicos mecânicos destes plásticos contendo uma carga de reciclagem sao nitidamente inferiores, em comparaçao com as massas de moldagem convencionais. As massas de moldagem por compressão carregadas exclusivamente com o reciclado têm uma menor resistência a flexão e têm um comportamento extraordinariamente frágil. No entanto as propriedades mecânicas podem ser melhoradas incorporando-se adicionalmente nestas massas de moldaçao fibras de vidro, todavia no endurecimento isto conduz a uma superfície levemente ondulada.
Os resíduos formados no processamento de plásticos duroplasticos nao reforçados com fibras sao, em parte, moídos e utilizados novamente como carga. Como *
no entanto, ate ao presente, a quantidade que se pode reciclar deste modo está limitada a cerca de 15% em peso na massa de moldaçao, nao se abre com isto uma perspectiva para se reincorporarem novamente peças duroplásticas depois do termo do seu ciclo de vida e se reciclarem no chamado ciclo do plástico.
Subsiste pois a necessidade de se vir a dispor de um novo processo que possibilite a prepara çao de massas de moldaçao
principal constituído por plástico duroplástico reutilizado, as quais podem ser processadas tanto pelo processo de injecçao como também por compressão, obtendo-se peças moldadas com propriedades electricas e mecânicas iguais ou melhores do que as de peças que tenham sido produzidas a partir de material novo. A solução do problema é de reciclagem granulmado de massas de moldaçao de acordo com harmonia com de acordo alcançada através as reivindicações reivindicação 10, a reivindicação com de um bem
12, ser moldadas por compressão ou injecçao na forma de de harmonia com as reivindicações e 13.
processo
9, pelo por que podem como objectos
As peças duroplásticas nao reforçadas por fibras, depois da sua trituração em pequenas partículas, nao podem ser reutilizadas como material de reforço mas sim apenas como cargas.
Se se produzir então, por moenda dos resíduos de processamento duroplásticos obtidos, ou das peças a reutilisar, um granulado com uma granulometria menor do que 0,2 mm, este granulado pode ser convertido, por mistura com uma resina fenólica, com um endurecedor e eventualmente com substâncias auxiliares de processamento adicionais, numa mistura que é homogeneizada por acçao de forças de cisalhamento elevadas e que pode ser trabalhada na forma de uma massa de moldaçao. 0 processamento desta massa pode ser realisado por exemplo por laminaçao, amassadura ou extrusão. Os produtos fabricados a partir destas massas, depois da moldagem e endurecimento, possuem uma melhor ligação entre a resina endurecida, as cargas e substâncias de reforço eventualmente incorporadas, assim como o material duroplástico reciclado, do que se tivessem sido produzidos a partir da resina utilizada. As peças moldadas assim produzidas têm uma superfície lisa e possuem propriedades mecânicas, térmicas e electricas que correspondem as das peças fabricadas de acordo com os métodos tradicionais.
Para a reciclagem de acordo com a invenção sao apropriadas substancias a base de resinas de fenol, de melamina, de ureia e de poliésteres insaturados.
Para a realizaçao do processo as peças e materiais duroplásticos a regenerar são moídos, de forma conhecida por si, na forma de um granulado fino com um tamanho de partículas menor do que 0,2 mm.
Uma fracçao correspondente a 40 a 60% em peso de um material de reciclagem de plástico moído deste tipo sao em seguida misturados intensamente com 25 a 35% em peso de uma resina de fenol de baixa viscosidade, especialmente um phenolnovolaks de baixa viscosidade, com uma viscosidade de 200 a 600 mPa.s a 175°C, 4 a 6% em peso de um endurecedor, de preferência hexametilenotetraamina, bem como eventualmente 0,5 a 1,2% em peso de lubrificantes e desmoldantes, 4 a 6% em peso de cargas e com 0 a 20% em peso de fibra de vidro cortada.
Como resinas fenólicas sao utilizáveis as resinas que raçao de massas de condensadas, tanto sao utilizadas habitualmente para a prepamoldaçao.
basicas como
Estas podem também ser resinas acidas, ou de fenol os seus também derivados com formaldeído, mas condensação mista de formaldeido, das resinas fenólicas de peso molecular ureia e e 1500 mPa.
resinas por obtidas fenois. Sao prefericompreendidas entre 100 de moldaçao com utilizados phenolnovolaks com a 175°C.
baixo com a 175°C.
viscosidades
São obtidas massas forem até 600 mPa.s propriedades tf particularmente uma viscosidade boas se de 200
Como lubrificantes e desmoldantes adicionam-se de preferência estearatos metálicos (metal = alumínio, cálcio, magnésio, lítio, zinco) numa quantidade de 0,1 a 0,8% em peso, e ceras numa quantidade igualmente de 0,1 a 0,8% em peso, especialmente ceras de amidas, ceras de ésteres, ceras de linhite ou ceras de parafina. Para melhoramento do comportamento na laminagem das massas de moldação duroplasticas incorpora—se como carga de preferência carbonato de cálcio.
Depois da mistura das substâncias
a mistura assim obtida é homogeneizada e comprimida a uma temperatura de 100 até 130°C por acçao de forças de cisalhamento fortes.
Isto pode ser realizado aplicando a mistura sobre rolos aquecidos. Depois de um tempo de acçao dos rolos de cerca de 2 a 4 minutos forma-se uma pelicula contínua aderente sobre os rolos, que pode ser removida e,
| depois | do arrefecimento, | pode ser de novo moida com | obtenção |
| de um | granulado com um | tamanho de partículas menor | do que |
| 2 mm · | |||
| A mistura bruta pode no | entanto |
ser igualmente homogeneizada e comprimida numa extrusora aquecida ou num amassador, com resultados equiparáveis.
granulado obtido depois de nova moenda, como massa de moldaçao duroplástica, possui uma capacidade de escoamento média a moderada e pode ser processado sem problemas por um processo de injecçao. 0 granulado pode ser ainda misturado adicionalmente, se desejado, antes da injecçao com cerca de 0,2!? em peso de um estearato metálico.
Se as massas de moldaçao de destinarem a ser utilizadas na produção de peças moldadas por commaterial pressão resina fenolica de
600 a da reciclagem pode ser misturado alta viscosidade com uma viscosidade
175°C. Mas também se pode adicionar com uma de massas
1000 mPa.s a de moldaçao descritas acima um acelerador de endurecias mento, de 0,5 como por exemplo oxido de a 2% em peso.
magnésio, numa quantidade partir das massas de moldaçao obtidas podem nomeadament e', a ser produzidas mesma densidade nicas que as matérias primas correspondentes novas.
peças de plástico que mesmas propriedades mecâpeças fabricadas a partir de possuem, e as
Alem disso, as peças moldadas produzidas de acordo com o processo da presente invenção possuem uma absorçao de água muito reduzida e boas propriedades térmicas.
ao de choque e moldaçao cortadas com
Para melhoramento
resistência à flexão podem ser ainda adicionadas as massas 20% em peso fibra até 4,5 duroplasticas, um comprimento ate de
Os exemplos que de fibras de vidro mm se seguem permitem uma elucidação da invenção sem no entanto a limitarem.
Exemplo 1 de misturam-se intensamente de Rhon,
Num recipiente durante 20 minutos, aço inoxidável
1940) com
Kg de um phenolnovolaK standard uma viscosidade dinâmica sobre uma roda (R) de 300 mPa.s (Bakelite a 175°C, com
150 g g de de de estearato de cálcio cera de amida, , 140 g de cera de de linhite e
500 carbonato de cálcio, 4,5
4,7 Kg hexametilenotetraamina duroplástico mm) proveniente da de moldaçao madeira (tipo 31 massas finamente moido fabricaçao de resina de acordo com
Kg
Kg de material de reciclagem (granulometria menor de peças moldadas a fenólica reforçadas a norma DIN 7708).
do que partir
0,2 de com po de obtida e aplicada sobre e homogeneizada
2,5 minutos de
A mistura bruta duroplastica rolos aquecidos a 100 até 130°C e é comprimida permanência nos rolos uma película durante uma obtendo-se continua aos rolos.
de cerca aderente depois dentados, película de arrefecida, é triturada obtendo-se assim formada retirada de cerca de 2 do um granulado com com um moinho um tamanho de de discos partículas com 0,2% plastificaçao em peso previa de no compressão em provetes de granulado assim obtido estearato de cálcio e depois de fuso de uma extrusora, é moldado ensaio e é endurecido (DIN 53 470) e misturauma por
Num ensaio técnico de materiais estes provetes de amostra des:
apresentarem as seguintes proprieda6
resistência resistência resistência resistência à flexão de acordo com a norma DIN 53452 ao choque de acordo com anorma DIN 53453 ao choque em peça com entalhe DIN 53453 superficial de acordo com DIN 53482
100 N/mm2 kJ/m2
1,8 kJ/m2 < 1011 Ohm estabilidade da moldagem térmica de acordo com
Martens DIN 53458
140°C absorçao de água de acordo com DIN 53495 mg.
Exemplo 2
Num de misturam-se nolnovolak dinâmica de inoxidável um pheviscosidade aço
Kg de recipiente minutos 30 intensamente durante 20 í R ) standard (Bakelitek '
300 mPa.s a 175°C, com de linhite e ' uma
1940) com de estearato de calde cera cio, 140 g
Kg de carbonato de e 45 Kg de material (granulometria menor de peças fenolica cálcio, 4,5 de reciclagem do que moldadas a partir com pó de
150 g
500 g
Kg de duroplástico finamente
0,2 mm) proveniente da de cera de amida, 4,7 hexametilenotetraamina de massas reforçadas e 15 Kg de fibras de to de fibra nao superior a 4,5
DIN 7708, é aplicada sobre e homogeneizada de 2,5 minutos, assim formada é e triturada com granulado com um mais reactivo do de moldaçao tipo 31 de moidc fabricaçãc de resina madeira, vidro cortadas com um acordo con comprimenA mistura bruta duroplastica assim obtida rolos aquecidos a 100 até 130°C e num tempo obtendo-se removida dos de permanência uma película rolos e nos é comprimida rolos continua.
um moinho de discos tamanho de particulas depois do dentados, de cerca de 2 mm de cerca
A película arrefecimentc obtendo-se um granulado que o granulado obtido de mente depois é moldado por compressão em provetes com 0,2% de em peso <· previa um poucc igualcálcio e no de assim obtido, no exemplo 1, estearato de fuso de uma extrusora, ensaio (din 53470).
Nos ensaios técnicos de materiais estes provetes de amostra apresentaram as seguintes propriedades:
resistência resistência resistência
110
N/mm2 kJ/m2 em peça com entalhe
53453 a flexão de acordo com DIN 53452 ao choque de acordo com DIN 53453 ao choque de acordo com DIN resistência superficial de acordo com DIN estabilidade da moldagem térmica
Martens de acordo com DIN absorçao de agua de acordo segundo
Claims (4)
- REIVINDICAÇÕES _ ia _Processo para a reciclagem de massas de moldaçao duroplásticas nao reforçadas por fibras, caracterizadao por se preparar uma mistura a partir de material de reciclagem de plásticos duroplásticos finamente granulados com uma granulometria menor do que 0,
- 2 mm, resina fenólica, um endurecedor e eventualmente auxiliares de processamento adicionais, bem como eventualmente cargas e materiais de reforço, a qual é homogeneizada mediante o emprego de forças de cisalhamento fortes e é utilizada como massa de moldaçao.- 2- Processo de reciclagem de acordo com a reivindicação 1 caracterizado por se utilizar como resina fenólica um phenolnovalak de baixa viscosidade numa quantidade de 25 a 35% em peso.-
- 3ã Processo de reciclagem de acordo com a reivindicação 1 caracterizado por se adicionar como endurecedor hexametilenotetramina numa quantidade de 4 a 6% em pesoProcesso de reciclagem de acordo com a reivindicação 1 caracterizado por se adicionarem, como agentes auxiliares de processamento, estearatos metálicos (metal = alumínio, cálcio, magnésio, litio, zinco) numa quantidade de 0,1 a 0,8% em peso, e ceras numa quantidade de 0,1 a 0,8% em peso, como lubrificantes e desmoldantes.Processo de reciclagem de acordo com a reivindicação 1 caracterizado por se adicionar como carga 4 a 6% em peso de carbonato de cálcio.- 6& Processo de reciclagem de acordo com a reivindicação 1 caracterizado por se adicionar como material de reforço 0 a 20% em peso de fibras de vidro cortadas ou outras fibras, com um comprimento de fibra até 4,5mm.- 7ãProcesso de reciclagem de acordo com a reivindicação 1 caracterizado por se utilizar um material de reciclagem de plásticos duroplásticos finamente granulado, numa quantidade de cerca de 40 a 60% em peso.- 8â -Processo de reciclagem de acordo com a reivindicação 1 caracterizado por se utilizar um material de reciclagem de plásticos duroplásticos finamente granulado, numa quantidade de 45 a 60% em peso.- 9â Processo de reciclagem de acordo com a reivindicação 1 caracterizado por a massa de moldação duroplástica ser homogeneizada por acção de forças de cisalha9 mento moenda das e por exemplo por rolos ou extrusao, a na forma fortes, como serem moldadas produtos ou outros moídas com obtenção de θ, que existem na amassadura, até 130°C, serem comprimicorpos de grande superfície depois do arrefecimento, serem de novo um granulado com um tamanho de partícuas100 de las menor do que 2 mm.10âGranulado uma mistura de cos finamente que 0,2 peso de adicionais do em cisalhamento acordo com mm um produzido a partir de material de reciclagem de plásticos duroplastigranulado com , 25 a 35% em peso de endurecedor e um tamanho de resina eventualmente agentes e materiais de reforço, fortes, a 100 até 130°C.11aUtilização a reivindicação partículas menor fenólica, 4 a 6% auxiliares por acçao de forças de de um10 para a depois produção de da granulado objectos cerca de de moldados por compressão ou,0,2% em peso de es tearato, para a produção de objectos moldados por injecçao.mistura com- 12â Massas de produzidas a duroplásticos menor do que
- 4 a 6% em peso de um partir de material finamente0,2 mm, granulados25 a 35% de com moldaçao duroplásticas reciclagem de um tamanho de em peso de resina endurecedor e eventualmente plásticos partículas f enólida, estearatos metálicos (metal = alumínio, cálcio, magnésio, lítio, zinco) numa quantidade de 0,1 a 0,8% em peso, e ceras numa quantidade de 0,1 a 0,8% em peso como lubrificantes e desmoldantes, bem como 4 a 6 % em peso de carbonato de cálcio como carga e 0 a 20% em peso de fibra de vidro cortada com um comprimento de fibras até 4,5 mm como material de reforço.13âUtilização de uma massa de moldaçao duroplástica de acordo com a reivindicação 12 para a produção de objectos moldados por compressão ou moldados por injecção.A requerente reivindica as prioridades do pedido alemao apresentados em 21 de Março de 1991 e em 20 de Dezembro de 1991, sob os Nes. P 41 09 272.4 e
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