一种废旧印刷电路板非金属粉增强的废旧ABS基复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种废旧印刷电路板非金属粉增强的废旧ABS基复合材料，包括废旧印刷电路板非金属粉、废旧ABS和尼龙6，废旧印刷电路板非金属粉的重量为废旧印刷电路板非金属粉、废旧ABS和尼龙6总重量的10％-30％，尼龙6的重量为ABS和尼龙6总重量的10％-40％。该复合材料的力学性能较好。本发明专利技术还提供了该复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)取废旧印刷电路板，将所述印刷电路板进行破碎、分选，得到废旧印刷电路板非金属粉；(2)取废旧ABS颗粒和PA6颗粒，将废旧印刷电路板非金属粉、废旧ABS颗粒和PA6颗粒在加热条件下混合均匀后，挤出成型，加热的温度为180-250℃，制得废旧印刷电路板非金属粉增强的废旧ABS基复合材料。该制备方法工艺简单，操作方便。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于废弃电子产品资源回收再利用
，尤其涉及一种废旧印刷电路 板非金属粉增强的废旧ABS基复合材料及其制备方法。
技术介绍
木塑复合材料（Wood-Plastic Composites, WPC)是近年蓬勃兴起的一类新型复合 材料，指利用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等塑料与超过50%以上的木粉、稻壳、秸杆等废植 物纤维混合成木质材料，再经挤压、模压、注射成型等塑料加工工艺生产出的板材或型材。 WPC具有比原木更好的尺寸稳定性、刚性、防腐蚀性、防虫、防潮和甲醛释放量低等性能。但 是木粉等植物纤维在塑料熔融过程中容易被分解或碳化，导致木塑复合材料的韧性和热稳 定性能下降。 印刷电路板（printed circuit board，简称PCB)作为电子产品中不可缺少的重要 组成部件，被广泛地应用于大型计算机和家用电器等各种电子设备中。随着信息产业的高 速发展，印刷电路板的生产需求和废弃量也急剧增长。现有废弃印刷电路板的资源化技术 较多关注于有价金属的回收，而对其中占总质量60%以上的非金属材料的资源化和无害化 研究较少。如果不能妥善处理这些非金属材料，不仅会造成大量资源流失，而且还将会对环 境造成严重污染。 为解决以上问题，有学者（王丰、何慧等，高分子材料科学与工程，2012年8月第 28卷第8期，174-177页）采用废旧PCB非金属粉增强改性聚乙烯基木塑复合材料，当用 PCB粉取代部分木粉时，可明显改善木塑复合材料的热稳定性、加工性能及力学性能。但是， 废旧PCB非金属粉和聚乙烯的界面相容性较差，废旧PCB非金属粉在木塑复合材料中难以 分散均匀，导致木塑复合材料的力学性能较差。因此，有必要提供一种力学性能较好的废旧 PCB非金属粉增强的复合材料。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种废旧印刷电路板非金属粉增强的废旧ABS基 复合材料，该复合材料的力学性能较好，本专利技术还提供了该复合材料的制备方法，该制备方 法工艺简单，制备成本较低，解决了现有技术的问题。 第一方面，本专利技术提供了一种废旧印刷电路板（PCB)非金属粉增强的废旧ABS基 (丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）复合材料，包括废旧PCB非金属粉、废旧ABS和尼龙 6(PA6)，所述废旧PCB非金属粉的重量为所述废旧PCB非金属粉、所述废旧ABS和所述PA6 总重量的10 % -30 %，所述PA6的重量为所述废旧ABS和所述PA6总重量的10 % -40 %。 本专利技术在所述复合材料中采用废旧PCB非金属粉替代木粉，所述废旧PCB非金属 粉比木粉耐热性高，在300°C之前都是稳定的，可以避免加入的木粉在熔融过程中被分解或 碳化，使复合材料的力学性能更高。 优选地，所述废旧PCB非金属粉包括热固性树脂和玻璃纤维。 更优选地，所述废旧PCB非金属粉中，所述热固性树脂的重量份数为35% -40%， 所述玻璃纤维的重量份数为60% -65%。 优选地，所述废旧PCB非金属粉的重量为所述废旧PCB非金属粉、所述废ABS和所 述PA6总重量的20% -30%。 ABS是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑性高分子材料。但是现有技术中 在将PCB和ABS直接混合后，两种材料的界面相容性较差，另外，废PCB非金属粉与废ABS 混合后，形成的废PCB非金属粉/废ABS体系的熔融指数显著降低，使废ABS的加工流动性 变差，加工过程变得困难，最终难以挤出成型。 本专利技术在复合材料中加入PA6的作用为：（1)PA6在复合体系中能有效提高废PCB 非金属粉与废ABS基质之间的荷载传递，使得复合材料的极限强度增加；另外，PA6含量的 增加，改善了废PCB非金属粉与基质材料界面相容性，提高界面的粘结强度；(2) PA6熔融指 数较高，在复合材料加入PA6后以替代部分ABS，能降低复合体系的熔融粘度，使得复合材 料加工过程更加容易。 优选地，所述PA6的重量为所述废旧ABS和所述PA6总重量的20 % -30 %。 在所述PA6的重量范围内，所述PA6与所述废旧PCB非金属粉的协同作用较强，可 以改善废旧PCB非金属粉和ABS的界面相容性，使废旧PCB非金属粉均匀分散在复合材料 中，使所述复合材料的力学性能增强。 优选地，采用含有氨基的硅烷偶联剂对所述废旧印刷电路板非金属粉进行改性， 得到含有氨基的废旧印刷电路板非金属粉。 所述废旧印刷电路板非金属粉经改性后含有氨基。 将所述废旧印刷电路板非金属粉进行改性后，在复合材料中加入所述PA6,体系中 羧基的含量也相应增加，与改性的废旧PCB非金属粉表面的氨基作用程度也增加，在所述 PA6与所述废旧PCB非金属粉界面之间形成较强的酸-碱相互作用，进而有效的将荷载传递 给废旧PCB非金属粉，缓解基质材料的承载力，延缓基质材料的破坏，进而提高复合材料的 力学性能，废PCB非金属粉与基质材料之间的相互作用也增强。 优选地，所述复合材料还包括润滑剂，所述润滑剂的重量为所述废旧印刷电路板 非金属粉、所述废旧ABS颗粒和所述尼龙6颗粒总重量的2% -5%。 更优选地，所述润滑剂的重量为所述废旧印刷电路板非金属粉、所述废旧ABS颗 粒和所述尼龙6颗粒总重量的2. 5%。 更优选地，所述润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钠、碳酸钙、滑石粉和高岭土中的至少 一种。 本专利技术第一方面提供的复合材料包括废旧PCB非金属粉、废ABS和PA6,所述复合 材料中三种物质的界面相容性良好，得到的复合材料的力学性能较好。同时充分利用废旧 PCB、废旧ABS作为复合材料，节约了大量资源，有利于环境保护。 本专利技术第二方面提供了一种废旧PCB非金属粉增强的废ABS基复合材料的制备方 法，包括以下步骤： (1)取废旧PCB，将所述废旧PCB进行破碎、分选，制得废旧PCB非金属粉； (2)取废旧ABS颗粒和PA6颗粒，将所述废旧PCB非金属粉、所述废旧ABS颗粒和 所述PA6颗粒在加热条件下混合均匀，所述废旧PCB非金属粉的重量为所述废旧PCB非金 属粉、所述废旧ABS颗粒和所述PA6颗粒总重量的10% -30 %，所述PA6颗粒的重量为所 述废旧ABS颗粒和所述PA6颗粒总重量的10% -40%，然后挤出成型，所述加热的温度为 180-250°C，制得废旧PCB非金属粉增强的废旧ABS基复合材料。 优选地，步骤（1)中，所述分选的方法为磁选或水洗。 优选地，步骤（1)中，所述废旧PCB非金属粉的粒径为200-300目。 优选地，步骤（1)中，采用含有氨基的硅烷偶联剂对所述废旧PCB非金属粉进行改 性。 更优选地，步骤（1)中，所述改性的方法为： 将γ-氨丙基三甲氧基硅烷加入蒸馏水中溶解得到混合溶液，然后调节所述混合 溶液的pH为4. 5,使所述γ -氨丙基三甲氧基硅烷进行水解，待所述水解完成后，再加入所 述废旧PCB非金属粉，所述废旧PCB非金属粉当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种废旧印刷电路板非金属粉增强的废旧ABS基复合材料，其特征在于，包括废旧印刷电路板非金属粉、废旧ABS和尼龙6，所述废旧印刷电路板非金属粉的重量为所述废旧印刷电路板非金属粉、所述废旧ABS和所述尼龙6总重量的10％‑30％，所述尼龙6的重量为所述废旧ABS和所述尼龙6总重量的10％‑40％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：许开华，胡修才，
申请(专利权)人：格林美股份有限公司，格林美武汉城市矿产循环产业园开发有限公司，荆门市格林美新材料有限公司，江西格林美资源循环有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44