Reciclado mecánico bumper
Reciclados
Parachoques Reciclado
Los parachoques de plástico delanteros y traseros protegen y salvan vidas. Han evolucionado hasta convertirse en componentes complejos, hermosos y de ingeniería. Los parachoques de plástico para automóviles y los sistemas de fascia (delanteros) de hoy aumentan la libertad de diseño. Los ingenieros plásticos pueden moldear el elegante "aspecto" del vehículo. Las principales resinas utilizadas son olefinas termoplásticas (TPO), policarbonatos, poliésteres, polipropileno, poliuretanos, poliamidas. Los ingenieros diseñan los plásticos para fines funcionales de muchas maneras. Los parachoques de plástico contienen refuerzos que les permiten ser lo más resistentes posible a los impactos. Algunos de estos productos plásticos son reciclables. Esto permite al fabricante no solo reducir su huella ambiental y reutilizar el material de desecho de una manera rentable. Hoy en día, el TPO reciclado postindustrial se comporta como resinas vírgenes en muchos aspectos. Potencialmente, esto puede rescatar millones de libras de plásticos de los vertederos. Y esto reduce los costos de material durante la producción.Reciclado mecánico directo de componentes
El reciclado mecánico directo de componentes de automóviles se ha intentado con cierto éxito, pero las malas propiedades físicas y mecánicas del material reciclado limitan su reutilización solo a la fabricación de artículos que requieren un rendimiento inferior con respecto al material de partida. Esto hace que el proceso de reciclaje no sea económica e industrialmente viable, ya que se requieren continuamente materiales vírgenes para producir los componentes originales y una gran cantidad de material reciclado permanece sin utilizar. Para superar las limitaciones anteriores, se deben adoptar nuevas estrategias de reciclaje para obtener materiales con rendimientos comparables con sus contrapartes vírgenes. A este respecto, el uso de aditivos degradantes es probablemente el enfoque más eficaz para lograr mejoras significativas en las propiedades del producto reciclado. En la presente contribución se ha investigado en detalle el reciclaje de parachoques de automóviles a base de polipropileno. Los principales problemas para el reprocesamiento de los parachoques al final de su ciclo de vida están representados por la presencia de residuos de pintura en su superficie, lo que perjudica en gran medida las propiedades mecánicas del producto reciclado y por los fenómenos termooxidativos que se producen durante el reciclado desde la cantidad residual de antioxidante es generalmente demasiado baja para impartir una protección adecuada al material. Por lo tanto, se seleccionaron y utilizaron agentes estabilizantes y degradantes apropiados para el reciclaje de parachoques pintados o sin pintar. El objetivo era obtener un material reciclado con prestaciones mecánicas próximas a su homólogo virgen y, por tanto, apto para ser reutilizado para la misma aplicación. Se realizó un análisis mecánico detallado, realizado a través de pruebas de tracción e impacto, en los materiales examinados antes y después del proceso de reciclaje. Los resultados mecánicos finalmente se correlacionaron con la morfología. Los valores relativos a los materiales pintados son aproximadamente un 30% más bajos que los de los correspondientes parachoques sin pintar. Las partículas de pintura consisten principalmente en poliuretano reticulado, que tiene una mala adherencia interfacial con la matriz de polipropileno. Así, pueden actuar como puntos débiles en la matriz, favoreciendo la formación y crecimiento de fisuras, que provocan un fallo prematuro del material. A partir de los datos mecánicos y de fracturas informados hasta ahora, se pueden hacer dos consideraciones importantes:
- Existe una pérdida dramática en las prestaciones mecánicas de los parachoques al final de su primer ciclo de vida
- El uso de aditivos específicos durante el reciclaje mejora considerablemente las propiedades mecánicas de los artículos envejecidos
El bumper o parachoques, durante la vida útil, el parachoques sufre un envejecimiento químico y físico. El primero produce una capa oxidada y quebradiza en la superficie del artículo, mientras que el segundo provoca un empeoramiento de la adherencia interfacial entre la fase de caucho y la matriz de PP. La capa oxidada actúa como un defecto superficial a partir del cual se puede iniciar fácilmente el proceso de fractura. Por otro lado, la mala adherencia interfacial no permite que las partículas de caucho estabilicen los mecanismos de deformación como el agrietamiento y/o el cizallamiento en la matriz de polipropileno. Como consecuencia, estos mecanismos pueden convertirse fácilmente en fisuras prematuras. Por lo tanto, tanto la presencia de una capa oxidada como la falta de adhesión interfacial son responsables de la marcada reducción de las propiedades de tracción y fractura con respecto a los artículos nuevos que se encuentran para los parachoques envejecidos antes del reciclaje. En principio, el proceso de reciclado debería suprimir o, al menos, reducir significativamente los efectos del envejecimiento tanto físico como químico. De hecho, el envejecimiento químico se elimina dispersando la fina capa oxidada dentro de la masa del material, mientras que el envejecimiento físico se suprime mediante la re-mezcla de los componentes.
Importancia
Los parachoques protegen equipos importantes de su automóvil, como faros, luces traseras, capó y sistemas de escape y enfriamiento. Todos estos componentes son costosos de reemplazar y un parachoques puede eliminar o reducir los costos de reparación.
Atributos
Los atributos de un buen parachoques de automóvil incluyen geometría, absorción de energía y estabilidad. Estos rasgos permiten que un parachoques se alinee al ras con un parachoques opuesto para absorber cualquier impacto y mantener la estabilidad.
Tipos
Si bien la mayoría de los parachoques tienen un diseño estándar para proteger los componentes importantes de un automóvil, algunos están diseñados con estilo. Este énfasis en el estilo a menudo reduce el parachoques, lo que resulta en una menor efectividad para resistir daños durante un choque. Los principales problemas para el reprocesamiento de parachoques al final de su ciclo de vida están representados por la presencia de residuos de pintura en su superficie, lo que perjudica en gran medida las propiedades mecánicas del producto reciclado y por los fenómenos termooxidativos que se producen durante el reciclaje desde la cantidad residual de antioxidante es generalmente demasiado baja para impartir una protección adecuada al material. Por lo tanto, se seleccionaron y utilizaron agentes estabilizantes y degradantes apropiados para el reciclaje de parachoques pintados o sin pintar. El objetivo era obtener un material reciclado con prestaciones mecánicas próximas a su homólogo virgen y, por tanto, apto para ser reutilizado para la misma aplicación. Se realizó un análisis mecánico detallado, realizado a través de pruebas de tracción e impacto, en los materiales examinados antes y después del proceso de reciclaje. Los resultados mecánicos finalmente se correlacionaron con la morfología de los materiales.
Material de la cubierta del parachoques reciclado
El proceso de reciclaje siempre va acompañado de fenómenos de degradación termo-oxidativa y mecanoquímica, que provocan una reducción de la masa molecular media del material y un ensanchamiento de la distribución de la masa molecular. Estos efectos producen un empeoramiento generalizado de las prestaciones mecánicas del material. Por lo tanto, debido a estos procesos de degradación, el artículo envejecido reciclado sin aditivos presenta propiedades peores que las del artículo sin procesar. Sin embargo, cuando el reciclaje se realiza en presencia de aditivos, que reducen o eliminan la degradación, las propiedades se elevan al nivel del nuevo artículo, como consecuencia de la supresión del envejecimiento físico y químico. Los tiempos de servicio prolongados causan pérdidas considerables en las propiedades de tracción e impacto de los parachoques de automóviles fabricados con una matriz de polipropileno y un etileno. copolímero de caucho de propileno como fase dispersa. Estas propiedades se reducen aún más después del reprocesamiento, debido a la aparición de fenómenos de degradación que tienen lugar durante el reciclaje. También se encuentra que los residuos de pintura disminuyen apreciablemente la resistencia al impacto pero no afectan significativamente las propiedades de tracción. La estabilización de los materiales reciclados, mediante el uso de sistemas estabilizantes y antioxidantes específicos durante el proceso de reciclaje, produce una mejora sustancial en el comportamiento mecánico general. En particular, el alargamiento a la rotura y la tenacidad a la rotura por impacto alcanzan valores característicos de materiales muy tenaces y cercanos a los de artículos nuevos. Esta tenacidad mejorada es consistente con la gran plasticidad observada en las superficies fracturadas. Las elevadas prestaciones mecánicas conseguidas hacen del producto reciclado un material útil para ser reutilizado para fabricar el mismo o otros componentes del automóvil.
