專利名稱：一種廢印刷電路板非金屬粉/聚氯乙烯/木粉復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廢印刷電路板非金屬粉/聚氯乙烯/木粉復(fù)合材料及其制備方法，所述的復(fù)合材料的原料中含有印刷電路板非金屬材料、木粉、聚氯乙烯混料、氯化乙烯；所述的復(fù)合材料是將所述的原料經(jīng)過物料預(yù)處理、混料處理、熱壓處理、冷壓處理制備而成。
背景技術(shù)：
印刷電路板(PCB)是電子信息產(chǎn)品基本構(gòu)件，種類眾多。電視機、洗衣機等家用電器設(shè)備多為紙纖維浸酚醛樹脂硬化而成的單面覆銅板(FR-14)。目前我國已經(jīng)進入電子家電報廢高峰期，據(jù)預(yù)測，2009年我國至少報廢3718萬臺電視機、擬4萬臺電冰箱、1187萬臺洗衣機，這些報廢家電中PCB約占3 %，由此推測，紙基PCBs報廢量巨大。廢棄PCBs中金屬約占30%，一直是資源化回收的重點；但是約70%的非金屬因金屬回收方法不同或被丟棄或被焚燒。在南方局部地區(qū)，非法焚燒廢棄PCB回收金屬過程產(chǎn)生的大量有機污染物被擴散到環(huán)境介質(zhì)中，造成嚴重的環(huán)境污染。用于PCBs生產(chǎn)的熱固性樹脂不能像熱塑性材料一樣重新再生造粒，如何有效使用是廢PCBs資源化的難點。目前有關(guān)廢PCBs廢金屬粉的應(yīng)用主要集中在利用FR-4中含大量玻璃纖維作為填料用于制作建筑材料、熱塑或熱固塑料等。有關(guān)利用廢紙基PCBs非金屬粉基本性質(zhì)、與熱塑性樹脂制作復(fù)合材料方面未見相關(guān)研究報道。所以，市場上需要一種由廢紙基PCBs非金屬粉與熱塑性樹脂制備而成的復(fù)合材料，實現(xiàn)廢PCBs的資源化回收和進一步利用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種廢印刷電路板非金屬粉/聚氯乙烯/木粉復(fù)合材料及其制備方法，所述的復(fù)合材料的原料中含有所述的復(fù)合材料的原料中含有印刷電路板非金屬材料、木粉、聚氯乙烯混料、氯化乙烯；所述的復(fù)合材料是將所述的原料經(jīng)過物料預(yù)處理、混料處理、熱壓處理、冷壓處理制備而成。本發(fā)明將廢印刷電路板回收利用，有利于環(huán)保；本發(fā)明的彎曲強度、維卡軟化強度(VST)高，具有阻燃性能，是良好的復(fù)合材料。本發(fā)明的目的是由以下技術(shù)方案實現(xiàn)的所述的復(fù)合材料的原料中含有印刷電路板非金屬材料、木粉、聚氯乙烯混料、氯化乙烯；所述的印刷電路板非金屬材料、木粉、聚氯乙烯混料、氯化乙烯的重量比為15 40 10 50 40 10;所述的聚氯乙烯混料中含有聚氯乙烯、熱穩(wěn)定劑、潤滑劑、加工改性劑、增塑劑；所述的聚氯乙烯、熱穩(wěn)定劑、潤滑劑、加工改性劑、增塑劑的重量比為 100 2 5. 2 2 8。本發(fā)明的目的是由以下另一技術(shù)方案實現(xiàn)的一種廢印刷電路板非金屬粉/聚氯乙烯/木粉復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述的復(fù)合材料的原料中含有印刷電路板非金屬材料、木粉、聚氯乙烯混料、氯化乙烯；所述的印刷電路板非金屬材料、木粉、聚氯乙烯混料、氯化乙烯的重量比為15 40 10 50 40 10 ；所述的聚氯乙烯混料中含有聚氯乙烯、熱穩(wěn)定劑、潤滑劑、加工改性劑、增塑劑；所述的聚氯乙烯、熱穩(wěn)定劑、潤滑劑、加工改性劑、增塑劑的重量比為 100 2 5. 2 2 8 ；制備方法為I.物料預(yù)處理A.所述的木粉制備將所述的木粉原材料進行粉碎處理，再進行過篩處理、干燥處理，得到所述的木粉；所述的木粉的粒徑為60目；所述的干燥處理中，溫度為105°C，時間為；B.所述的廢印刷電路板非金屬粉制備將廢印刷電路板去除表面元器件，并進行粉碎處理、分選處理、收集過篩處理、干燥處理，得到印刷電路板非金屬粉；所述的印刷電路板非金屬粉的粒徑為180目；所述的干燥處理中，溫度為100 105°C，時間為0. 5 2h ；II.混料A.所述的聚氯乙烯混料制備按照上述配比將所述的聚氯乙烯、熱穩(wěn)定劑、潤滑劑、增塑劑、加工改性劑進行攪拌處理，得到所述的聚氯乙烯混料；所述的攪拌處理中，轉(zhuǎn)速為1200 2000rpm，溫度為 80 90°C，時間為5 15min ；B.總物料制備按照上述配比將所述的聚氯乙烯混料、氯化乙烯、印刷電路板非金屬粉、木粉進行攪拌處理，得到總物料；所述的攪拌處理中，轉(zhuǎn)速為1200 2000rpm，溫度為80 90°C，時間為10 20min ；III.復(fù)合材料制備將所述的總物料進行熱壓處理，所述的熱壓處理中，溫度為190 195°C，時間為 5 8min，壓力為1 2Mpa ；再將經(jīng)過所述的熱壓處理的總物料進行冷壓處理，得到所述的廢印刷電路板非金屬粉/聚氯乙烯/木粉復(fù)合材料；所述的冷壓處理中，溫度為15 25°C，時間為5 8min， 壓力為1 2Mpa。本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下有益效果1.本發(fā)明將廢印刷電路板回收利用，有利于環(huán)保；2.本發(fā)明的靜曲強度、內(nèi)結(jié)合強度、靜曲模量優(yōu)異，具有阻燃性能，是良好的復(fù)合材料。
具體實施例方式實施例1 一種廢印刷電路板非金屬粉/聚氯乙烯/木粉復(fù)合材料，其特征在于所述的復(fù)合材料的原料中含有印刷電路板非金屬材料、木粉、聚氯乙烯混料、氯化乙烯；所述的印刷電路板非金屬材料、木粉、聚氯乙烯混料、氯化乙烯的重量比為15 40 10 50 40 10;所述的聚氯乙烯混料中含有聚氯乙烯、熱穩(wěn)定劑、潤滑劑、加工改性劑、增塑劑；所述的聚氯乙烯、熱穩(wěn)定劑、潤滑劑、加工改性劑、增塑劑的重量比為 100 2 5. 2 2 8。所述的木粉原材料為雜木粉，由河北華鑫木粉廠生產(chǎn)；所述的聚氯乙烯(PVC)，為DG-1000K型，由天津大沽化工有限公司生產(chǎn)；所述的熱穩(wěn)定劑為硫醇丁基有機錫，為TJ636型，由北京加成助劑研究所生產(chǎn)；所述的潤滑劑為硬脂酸和石蠟，所述的硬脂酸和石蠟的重量比為0.2 5;所述的硬脂酸(Hst)和石蠟(Wax)均為分析純，由國藥集團化學試劑有限公司生產(chǎn)；所述的加工改性劑為丙烯酸酯類共聚物(ACR)，為抗氧化劑1010型，由北京化工三廠生產(chǎn)；所述的增塑劑為鄰苯二甲酸二甲酯(D0P，99%)，為分析純，由北京化學試劑公司
生產(chǎn)；所述的復(fù)合材料的制備方法為I.物料預(yù)處理A.所述的木粉制備將所述的木粉原材料進行粉碎處理，再進行過篩處理、干燥處理，得到所述的木粉；所述的木粉的粒徑為60目；所述的干燥處理中，溫度為105°C，時間為；B.所述的廢印刷電路板非金屬粉制備將廢印刷電路板去除表面元器件，并進行粉碎處理、分選處理、收集過篩處理、干燥處理，得到印刷電路板非金屬粉；所述的印刷電路板非金屬粉的粒徑為180目；所述的粉碎處理中，采用的設(shè)備為超微粉碎機(RT-25，臺灣)破碎過篩；所述的分選處理為靜電分選，采用的設(shè)備為YD3040211I型高壓電選機(外形尺寸 9OOmmX 872HimX 2OOOmm,輥筒直徑 3Ocm,處理能力 0. 05 0. 20t/h，傳動功率 0. 6kff)；所述的分選處理也可以采用幾種方法來使處理效果最優(yōu)化，采用的設(shè)備為渦流分選機YW型渦電流金屬(非鐵)回收機，由長沙礦冶研究院生產(chǎn)；所述的干燥處理中，溫度為100 105°C，時間為0. 5 2h，優(yōu)選為1. 5h ；所述的干燥處理采用的設(shè)備均為電熱恒溫鼓風干燥箱，型號為DHG-9140A，由海一恒科學儀器有限公司生產(chǎn)；II.混料A.所述的聚氯乙烯混料制備按照上述配比將所述的聚氯乙烯、硫醇丁基有機錫、硬脂酸、石蠟、丙烯酸酯類共聚物、鄰苯二甲酸二甲酯、進行攪拌處理，得到所述的聚氯乙烯混料；所述的攪拌處理中，轉(zhuǎn)速為1200 2000rpm，溫度為80 90°C，時間為5 15min ；B.總物料制備按照上述配比將所述的聚氯乙烯混料、氯化乙烯、印刷電路板非金屬粉、木粉進行攪拌處理，得到總物料；所述的攪拌處理中，轉(zhuǎn)速為1200 2000rpm，溫度為80 90°C，時間為10 20min ；所述的攪拌處理采用的設(shè)備均為高速混合機，型號為GH-10DY，由北京華新塑料機械有限公司生產(chǎn)；III.復(fù)合材料制備
6
將所述的總物料進行熱壓處理，所述的熱壓處理中，溫度為190 195°C，時間為 5 8min，壓力為1 2Mpa ；所述的熱壓處理采用的設(shè)備為熱壓機，型號為QD-081，由上海人造板機器廠生產(chǎn)；再將經(jīng)過所述的熱壓處理的總物料進行冷壓處理，得到所述的廢印刷電路板非金屬粉/聚氯乙烯/木粉復(fù)合材料；所述的冷壓處理中，溫度為15 25°C，時間為5 8min，壓力為1 2Mpa ；所述的冷壓處理采用的設(shè)備為冷壓機，型號為QD-065，由上海人造板機器廠生產(chǎn)；本實施例所用重量單位為千克，也可以為克；在本實施例中，所述的復(fù)合材料中的各原料可以在給出的配比范圍內(nèi)靈活組合， 在此不一一枚舉。實施例2 本實施例是在實施例1基礎(chǔ)上的優(yōu)選方案，所用原料(組分)的品質(zhì)與實施例1相同；所述的印刷電路板非金屬材料、木粉、聚氯乙烯混料、氯化乙烯的重量比為 15 35 40 10 ；本實施例的制備方法參見實施例1，區(qū)別在于II-A步驟中，所述的攪拌處理中，轉(zhuǎn)速為1200rpm，溫度為80°C，5min ；II-B步驟中，所述的攪拌處理中，轉(zhuǎn)速為1300rpm，溫度為80°C，時間為IOmin ；III步驟中，所述的熱壓處理中，溫度190°C，時間為5min，壓力為IMpa ；所述的冷壓處理中，溫度為15°C，時間為5min，壓力為IMpa。本實施例所用重量單位為千克，也可以為克。本實施例中的復(fù)合材料的檢測結(jié)果如下1.靜曲強度檢測依據(jù)GB/T17657-1999《人造板及飾面人造板理化性能試驗方法》在萬能材料實驗機(WDW-W，濟南時代試金儀器有限公司)對非金屬粉木塑復(fù)合材料的靜曲強度進行測試， 本實施例的復(fù)合材料的彎曲強度為29. 36MPa ；2.靜曲模量檢測依據(jù)GB/T17657-1999《人造板及飾面人造板理化性能試驗方法》在萬能材料實驗機(WDW-W，濟南時代試金儀器有限公司)對非金屬粉木塑復(fù)合材料的靜曲模量進行測試， 本實施例的復(fù)合材料的靜曲模量為1650MPa;；3.內(nèi)結(jié)合強度檢測依據(jù)GB/T17657-1999《人造板及飾面人造板理化性能試驗方法》在萬能材料實驗機(WDW-W，濟南時代試金儀器有限公司)對非金屬粉木塑復(fù)合材料的內(nèi)結(jié)合強度進行測試，本實施例的復(fù)合材料的內(nèi)結(jié)合強度為1.43MPa;；實施例3 本實施例是在實施例1基礎(chǔ)上的優(yōu)選方案，所用原料(組分)的品質(zhì)與實施例1 相同；本實施例的制備方法參見實施例1 ；區(qū)別在于
II-A步驟中，所述的攪拌處理中，轉(zhuǎn)速為1200rpm，溫度為80°C，時間為IOmin ；II-B步驟中，所述的攪拌處理中，轉(zhuǎn)速為1600rpm，溫度為85°C，時間為IOmin ；III步驟中，所述的熱壓處理中，溫度為195°C，時間為5min，壓力為1. 2Mpa ；所述的冷壓處理中，溫度為20°C，時間為5min，壓力為2Mpa。本實施例所用重量單位為千克，也可以為克。本實施例的檢測方法和設(shè)備參見實施例2 ；本實施例中的復(fù)合材料的檢測結(jié)果如下本實施例的復(fù)合材料的靜曲強度為30. 22MPa ；靜曲模量為2230MPa ；內(nèi)結(jié)合強度為 2. 05MPa。實施例4 本實施例是在實施例1基礎(chǔ)上的優(yōu)選方案，所用原料(組分)的品質(zhì)與實施例1 相同；本實施例的制備方法參見實施例1 ；區(qū)別在于II-A步驟中，所述的攪拌處理中，轉(zhuǎn)速1900rpm，溫度為85°C，時間為5min ；II-B步驟中，所述的攪拌處理中，轉(zhuǎn)速1900pm，溫度為80°C，時間為15min ；III步驟中，所述的熱壓處理中，溫度為190°C，時間為8min，壓力為1. 7Mpa ；所述的冷壓處理中，溫度為25°C，時間為8min，壓力為IMpa。本實施例所用重量單位為千克，也可以為克。本實施例的檢測方法和設(shè)備參見實施例2 ；本實施例中的復(fù)合材料的檢測結(jié)果如下本實施例的檢測方法和設(shè)備參見實施例2 ；本實施例中的復(fù)合材料的檢測結(jié)果如下本實施例的復(fù)合材料的靜曲強度為31. 78MPa ；靜曲模量為^75MPa ；內(nèi)結(jié)合強度為 2. 3 IMPaο
權(quán)利要求
1.一種廢印刷電路板非金屬粉/聚氯乙烯/木粉復(fù)合材料，其特征在于所述的復(fù)合材料的原料中含有印刷電路板非金屬材料、木粉、聚氯乙烯混料、氯化乙烯；所述的印刷電路板非金屬材料、木粉、聚氯乙烯混料、氯化乙烯的重量比為15 40 10 50 40 10;所述的聚氯乙烯混料中含有聚氯乙烯、熱穩(wěn)定劑、潤滑劑、加工改性劑、增塑劑；所述的聚氯乙烯、熱穩(wěn)定劑、潤滑劑、加工改性劑、增塑劑的重量比為 100 2 5. 2 2 8。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢印刷電路板非金屬粉/聚氯乙烯/木粉復(fù)合材料，其特征在于所述的熱穩(wěn)定劑為硫醇丁基有機錫，所述的潤滑劑為硬脂酸和石蠟，所述的硬脂酸和石蠟的重量比為0.2 5，所述的加工改性劑為丙烯酸酯類共聚物，所述的增塑劑為鄰苯二甲酸二甲酯。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的廢印刷電路板非金屬粉/聚氯乙烯/木粉復(fù)合材料，其特征在于所述的印刷電路板非金屬材料、木粉、聚氯乙烯混料、氯化乙烯的重量比為 15 35 40 10。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的廢印刷電路板非金屬粉/聚氯乙烯/木粉復(fù)合材料，其特征在于所述的印刷電路板非金屬材料、木粉、聚氯乙烯混料、氯化乙烯的重量比為 30 20 40 10。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的廢印刷電路板非金屬粉/聚氯乙烯/木粉復(fù)合材料，其特征在于所述的印刷電路板非金屬材料、木粉、聚氯乙烯混料、氯化乙烯的重量比為 40 10 40 10。
6.一種廢印刷電路板非金屬粉/聚氯乙烯/木粉復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述的復(fù)合材料的原料中含有印刷電路板非金屬材料、木粉、聚氯乙烯混料、氯化乙烯；所述的印刷電路板非金屬材料、木粉、聚氯乙烯混料、氯化乙烯的重量比為15 40 10 50 40 10 ；所述的聚氯乙烯混料中含有聚氯乙烯、熱穩(wěn)定劑、潤滑劑、加工改性劑、增塑劑；所述的聚氯乙烯、熱穩(wěn)定劑、潤滑劑、加工改性劑、增塑劑的重量比為 100 2 5. 2 2 8 ；制備方法為I.物料預(yù)處理A.所述的木粉制備將所述的木粉原材料進行粉碎處理，再進行過篩處理、干燥處理，得到所述的木粉；所述的木粉的粒徑為60目；所述的干燥處理中，溫度為105°C，時間為池；B.所述的廢印刷電路板非金屬粉制備將廢印刷電路板去除表面元器件，并進行粉碎處理、分選處理、收集過篩處理、干燥處理，得到印刷電路板非金屬粉；所述的印刷電路板非金屬粉的粒徑為180目；所述的干燥處理中，溫度為100 105°C，時間為0. 5 2h ；II.混料A.所述的聚氯乙烯混料制備按照上述配比將所述的聚氯乙烯、熱穩(wěn)定劑、潤滑劑、加工改性劑、增塑劑進行攪拌處理，得到所述的聚氯乙烯混料；所述的攪拌處理中，轉(zhuǎn)速為1200 2000rpm，溫度為80 90°C，時間為5 15min ；B.總物料制備按照上述配比將所述的聚氯乙烯混料、氯化乙烯、印刷電路板非金屬粉、木粉進行攪拌處理，得到總物料；所述的攪拌處理中，轉(zhuǎn)速為1200 2000rpm，溫度為80 90°C，時間為 10 20min ；III.復(fù)合材料制備將所述的總物料進行熱壓處理，所述的熱壓處理中，溫度為190 195°C，時間為5 8min，壓力為1 2Mpa ；再將經(jīng)過所述的熱壓處理的總物料進行冷壓處理，得到所述的廢印刷電路板非金屬粉 /聚氯乙烯/木粉復(fù)合材料；所述的冷壓處理中，溫度為15 25°C，時間為5 8min，壓力為1 2Mpa。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的廢印刷電路板非金屬粉/聚氯乙烯/木粉復(fù)合材料的制備方法，其特征在于(II-A步驟中，所述的攪拌處理中，轉(zhuǎn)速為1200rpm，溫度為80°C，5min ； II-B步驟中，所述的攪拌處理中，轉(zhuǎn)速為1300rpm，溫度為80°C，時間為IOmin ； III步驟中，所述的熱壓處理中，溫度190°C，時間為5min，壓力為IMpa ；所述的冷壓處理中，溫度為15°C，時間為5min，壓力為IMpa。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的廢印刷電路板非金屬粉/聚氯乙烯/木粉復(fù)合材料的制備方法，其特征在于II-A步驟中，所述的攪拌處理中，轉(zhuǎn)速為1200rpm，溫度為80°C，時間為IOmin ； II-B步驟中，所述的攪拌處理中，轉(zhuǎn)速為1600rpm，溫度為85°C，時間為IOmin ； III步驟中，所述的熱壓處理中，溫度為195°C，時間為5min，壓力為1. 2Mpa ；所述的冷壓處理中，溫度為20°C，時間為5min，壓力為2Mpa。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的廢印刷電路板非金屬粉/聚氯乙烯/木粉復(fù)合材料的制備方法，其特征在于II-A步驟中，所述的攪拌處理中，轉(zhuǎn)速1900rpm，溫度為85°C，時間為5min ； II-B步驟中，所述的攪拌處理中，轉(zhuǎn)速1900pm，溫度為80°C，時間為15min ； III步驟中，所述的熱壓處理中，溫度為190°C，時間為8min，壓力為1. 7Mpa ；所述的冷壓處理中，溫度為25°C，時間為8min，壓力為IMpa。
全文摘要
本發(fā)明提供一種廢印刷電路板非金屬粉/聚氯乙烯/木粉復(fù)合材料及其制備方法，所述的復(fù)合材料的原料中含有印刷電路板非金屬材料、木粉、聚氯乙烯混料、氯化乙烯；所述的印刷電路板非金屬材料、木粉、聚氯乙烯混料、氯化乙烯的重量比為15～40∶10～50∶40∶10；所述的聚氯乙烯混料中含有聚氯乙烯、熱穩(wěn)定劑、潤滑劑、加工改性劑、增塑劑；所述的聚氯乙烯、熱穩(wěn)定劑、潤滑劑、加工改性劑、增塑劑的重量比為100∶2∶5.2∶2∶8。所述的復(fù)合材料是將所述的原料經(jīng)過物料預(yù)處理、混料處理、熱壓處理、冷壓處理制備而成。本發(fā)明將廢印刷電路板回收利用，有利于環(huán)保；本發(fā)明的彎曲強度、維卡軟化強度(VST)高，具有阻燃性能，是良好的復(fù)合材料。
文檔編號C08L97/02GK102161806SQ201010113698
公開日2011年8月24日 申請日期2010年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月24日
發(fā)明者喬琦, 劉景洋, 郭玉文 申請人:郭玉文