專利名稱：利用廢棄電路板非金屬粉制備改性瀝青的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種利用廢棄電路板非金屬粉改性瀝青的方法，利用經破碎分 選后的廢棄電路板非金屬粉制備改性瀝青，提高石油瀝青的高溫性能，降低改 性瀝青的成本。屬于環(huán)境保護領域中的工業(yè)廢棄物處理，資源化領域。
背景技術：
廢棄印刷電路板(PCB)是電子垃圾的一種，其中含有銅、金、銀、鈀等十幾 種回收價值較高的金屬，如廢舊手機電路板中的金屬含量為金280g/t、銀2kg/t、 銅1000g/t、鈀100g/t。金屬的價值是廢棄電路板回收行業(yè)的主要經濟驅動力， 研究者研究的重點也主要集中在廢棄印刷電路板中稀貴金屬及有價金屬的回收 上，而忽視非金屬的回收和再利用問題。在回收電路板中金屬的過程中，將產 生大量電路板非金屬材料，如果不對其進行必要的處置，只是進行簡單的填埋 或焚燒，不僅侵占大量土地，也將對環(huán)境造成嚴重污染。
因此，從環(huán)保和資源兩個方面考慮，如何科學處理廢棄電路板的非金屬材 料的問題己迫在眉睫。
印刷電路板中的非金屬材料主要是以玻璃纖維、環(huán)氧類和酚醛類樹脂組成 的混合物。其中環(huán)氧類和酚醛類樹脂為熱固性樹脂，難于熔化和溶解；玻璃纖 維熱值較低，無法使用焚燒的方法來處理。填埋是目前大規(guī)模處理廢舊印刷電 路板的主要方法，但把這些廢舊印刷電路板當作垃圾丟掉，會造成大量的資源 浪費，并引起嚴重的環(huán)境污染。文獻《印刷電路板廢棄物的熱解及其產物分析》 (孫路石，陸繼東等，《燃料化學學報》2002年第3期)和文獻《印刷電路板基 材的熱解實驗研究》(彭科等，《環(huán)境污染治理技術與設備》2004年第5期)介 紹了用熱解方法處理廢舊印刷電路板。該方法主要是使PCB中的高分子有機材 料裂解成小分子烷烴，合理回收后可作燃料和化工原料使用；同時PCB中玻璃 纖維等無機物大多不發(fā)生變化，還是以固體廢棄物形式存在。由于在PCB中含
少量的高分子有機材料，并且在熱解過程中產生很多的有害氣體(如多溴二苯 醚可生成多溴代二苯并二惡垸及多溴代二苯并呋喃)。因此，該方法存在成本高、 工藝復雜，造成二次環(huán)境污染等問題。
瀝青是鋪路和其它建筑領域使用量巨大的一種粘彈性材料。針對瀝青的改 性由來已久，然而所用的改性劑大多是采用價格昂貴的高分子材料來提高瀝青 的各項性能，增加了瀝青的成本。隨著國內高速公路建設的高速發(fā)展，改性瀝 青的需求量不斷增加，同時高分子材料改性劑的需求量也日益增多。近幾年來， 由于資源日益枯竭及價格上漲，人們環(huán)保意識日漸增強，尋找瀝青改性劑的替 代材料及降低生產成本已成為改性瀝青生產的當務之急。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種利用廢棄電路板非金屬 粉制備改性瀝青的方法，解決電路板非金屬材料的環(huán)境污染問題，同時又能獲 得低成本、高質量的環(huán)保型改性瀝青。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明從資源的再生利用和環(huán)境保護這兩個角度出發(fā)， 將廢棄電路板非金屬粉末作為改性劑，添加到已加熱到液態(tài)的石油瀝青中，經 過高速剪切共混均勻，得到非金屬粉改性瀝青。
本發(fā)明的方法具體如下
以重量百分數(shù)計，原料組分為石油瀝青70~95 %，廢棄電路板非金屬粉
5~30%。
先將經破碎分選后的廢棄電路板非金屬粉加熱到80-120 。C，干燥30-60 min 后添加到己加熱到液態(tài)的石油瀝青中，維持溫度為140 180。C，在高速剪切下共 混10 60 min，使其共混均勻而制成改性瀝青。
其中，所述廢棄電路板非金屬粉粒度為0.03 l.OOmm。
如果需要改善瀝青的其它性能，可以同時與其它改性劑共同使用，以達到 協(xié)同效應。
本發(fā)明采用的經破碎分選后的廢棄電路板非金屬粉主要成分是環(huán)氧樹脂和 玻璃纖維粉末，其高溫穩(wěn)定性能優(yōu)異。因此，本發(fā)明將經破碎分選后的廢棄電
路板非金屬粉作為改性劑添加到瀝青中，可以提高瀝青的高溫性能和降低改性 瀝青的成本。改性后的瀝青的抗車轍因子G*/sinS、極限使用溫度(G"sinS = 1 kPa)、軟化點、針入度等一系列指標得到顯著改善。
本發(fā)明的優(yōu)點(1)使廢棄電路板中的非金屬材料得到回收利用，減少了 其填埋或焚燒處理造成的二次環(huán)境污染；(2)作為瀝青的改性劑，節(jié)約了昂貴 的高分子原料，保護了不可再生資源，降低了生產成本；(3)工藝簡單，產品 符合標準，有利于實現(xiàn)工業(yè)化應用。
具體實施例方式
以下通過具體的實施例對本發(fā)明的技術方案作進一步描述。以下實施例不 構成對本發(fā)明的限定。 實施例1
原料組分為70號石油瀝青重量百分數(shù)90%，廢棄電路板非金屬粉重量百 分數(shù)10%，廢棄電路板非金屬粉的粒度為0.07mm。
先將廢棄電路板的非金屬粉，加熱到120 。C干燥30 min，然后添加到已加 熱到液態(tài)的石油瀝青中，維持溫度為150。C，并在高速剪切下共混10min，使其 共混均勻，制成改性瀝青。
經測試，所得改性瀝青的環(huán)球軟化點(。C)為51.5， 25 。C針入度(dmm) 為60.6， 15。C延度(cm)為〉100, 60 °C的G*/sin5 (Pa)為2411.85，極限使用 溫度(°C ) (G*/sin5= 1 kPa)為66.2。
以上試驗數(shù)據(jù)中，環(huán)球軟化點根據(jù)ASTMD36測得；
針入度根據(jù)ASDM D 5測得；
延度是根據(jù)ASTMD 113-86測得；
G*/sinS和極限使用溫度根據(jù)美國高速公路戰(zhàn)略研究項目(SHRP)的規(guī)定測得。
由此可見，本實施例得到的改性瀝青提高了石油瀝青的高溫性能，同時保 留了其低溫性能。 實施例2
原料組分為70號石油瀝青重量百分數(shù)85 %，廢棄電路板非金屬粉重量百 分數(shù)15 %，廢棄電路板非金屬粉的粒度為0.09 mm。
先將廢棄電路板非金屬粉，加熱到120。C干燥50min，然后添加到己加熱 到液態(tài)的石油瀝青中，維持溫度為160。C，并在高速剪切下共混20 min，使其 共混均勻，制成改性瀝青。
經測試，所得改性瀝青的環(huán)球軟化點(。C)為52.5， 25。C針入度(dmm)為 59.0， 15。C延度(cm)為70.3, 60 °C的G*/sinS (Pa)為3001.05，極限使用溫度 (°C ) (G*/sin5= 1 kPa)為67.9。 測試方法同實施例1。
由此可見，本實施例的改性瀝青提高了石油瀝青的高溫性能，同時保留了 其低溫性能。 實施例3
原料組分為70號石油瀝青重量百分數(shù)80%,廢棄電路板非金屬粉重量百 分數(shù)20 %，廢棄電路板非金屬粉的粒度為0.08 mm。
先將廢棄電路板的非金屬粉，加熱到IOO °C干燥30min，然后添加到己加 熱到液態(tài)的石油瀝青中，維持溫度為155。C，并在高速剪切下共混50min，使其 共混均勻，制成改性瀝青。
經測試，所得改性瀝青的環(huán)球軟化點(。C)為53， 25。C針入度(dmm)為 58.0， 15。C延度(cm)為59.1, 60 °C的G*/sin5 (Pa)為3406.33，極限使用溫度 (°C ) (G*/sin5= 1 kPa)為68.4。 測試方法同實施例1。
由此可見，本實施例的改性瀝青提高了石油瀝青的高溫性能，同時保留了 其低溫性能。 實施例4
原料組分為70號石油瀝青重量百分數(shù)75%，廢棄電路板非金屬粉重量百 分數(shù)25%，廢棄電路板非金屬粉的粒度為0.7mm。
將廢棄電路板進行粗破碎和細破碎，然后由高壓靜電分選得到非金屬粉富 集體。先將得到的廢棄電路板非金屬粉加熱到120 。C干燥30 min，添加到已加 熱到液態(tài)的石油瀝青中，維持溫度為160。C，并在高速剪切下共混20 min，使 其共混均勻，制成改性瀝青。
經測試，所得改性瀝青的環(huán)球軟化點(。C)為54.0， 25。C針入度(dmm)為 53.7， 15。C延度(cm)為43.5， 60 °C的G"sin5 (Pa)為3995.27，極限使用溫度 (°C ) (G*/sin5 = 1 kPa)為69.4。 測試方法同實施例1。
由此可見，本實施例的改性瀝青提高了石油瀝青的高溫性能，同時保留了 其低溫性能。
權利要求
1、一種利用廢棄電路板非金屬粉制備改性瀝青的方法，其特征在于以重量百分數(shù)計，取原料組分為石油瀝青70～95％，經破碎分選后的廢棄電路板非金屬粉5～30％；先將廢棄電路板非金屬粉加熱到80-120℃，干燥30-60min，然后添加到已加熱到液態(tài)的石油瀝青中，維持溫度為140～180℃，在高速剪切下共混10～60min，使其共混均勻，獲得改性瀝青。
2、根據(jù)權利要求l的利用廢棄電路板非金屬粉制備改性瀝青的方法，其特征 在于所述廢棄電路板非金屬粉的粒度為0.03 1.00 mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用廢棄電路板非金屬粉制備改性瀝青的方法，將經破碎分選后的廢棄電路板非金屬粉作為改性劑添加到瀝青中，以提高瀝青的高溫性能和降低改性瀝青的成本。改性瀝青由重量百分數(shù)為70～95％的石油瀝青和5～30％的廢棄電路板非金屬粉組成。先將經過破碎分選的廢棄電路板的非金屬粉，加熱到80-120℃干燥30-60min后加入到加熱到液態(tài)的石油瀝青中，經高速剪切使其共混均勻，即得改性瀝青。本發(fā)明可以解決廢棄電路板非金屬粉的處置及污染問題，也可以降低改性瀝青的生產成本。
文檔編號C10C3/00GK101353585SQ200810042789
公開日2009年1月28日 申請日期2008年9月11日 優(yōu)先權日2008年9月11日
發(fā)明者王仕峰, 許振明, 杰 郭, 郭久勇 申請人:上海交通大學