CN102516622A - 回收利用废旧印刷电路板基材的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及回收利用废旧印刷电路板基材的方法。本发明提供了一种废旧印刷电路板基材（PCB）的回收利用的新途径，将废旧印刷电路板基材非金属材料作为增强填料添加到热塑性PE树脂中，用以替代玻璃纤维以及一般常用的矿物填料(如碳酸钙、滑石、硅灰石等)，在大大降低复合材料成本的同时赋予复合材料优异的力学性能。这不仅能使废弃物得到利用，缓解焚烧、填埋带来的环境压力，而且能够实现废旧印刷电路板基材非金属材料的高附加值再利用。

Description

回收利用废旧印刷电路板基材的方法

技术领域

本发明涉及回收利用废旧印刷电路板基材的方法。

技术背景

印刷电路板的主要组成是玻璃纤维强化酚醛树脂或环氧树脂构成的基材和基材上焊接的多种金属构件。PCB含有的金属分为两大类：①基本金属：如铝、铜、铁、镍、铅、锡和锌等；②贵金属和稀有金属：如金、银、钯、铑、硒等。

目前对于PCB的回收处理，也大多数都是针对电路板中的金属进行回收。但是印刷电路板中非金属成分的含量，即玻璃纤维强化酚醛树脂或环氧树脂的含量在50%以上，而可以看出，非金属成分又是由71.5 wt%的玻璃纤维和28.5 wt%的树脂所组成的混合物。人们在回收掉其上的金属成分后，大多采用丢弃、焚烧或填埋处理，造成了极大的环境污染和资源浪费。

聚乙烯（PE）是最常见和通用塑料，消费量巨大。聚乙烯本身的力学性能一般，拉伸强度较低，抗蠕变性不好，耐冲击性好，因此可以利用PCB中含有的玻璃纤维来增强PE，提高其力学性能。

发明内容

    本发明要解决的技术方案是：如何有效回收利用废旧印刷电路板基材，如何改变丢弃、焚烧或填埋处理，从而减少对环境污染和资源浪费。

本发明所采用的技术方案是：按照如下的步骤对聚氨酯泡沫塑料进行回收利用：

一、按照醇水体积比为7:3的比例分别称取无水乙醇和蒸馏水，配成醇水混合液，将硅烷偶联剂KH-550和醇水混合液按体积比4:6，配成KH-550混合液，利用水浴加热到90℃，搅拌器搅拌20min；

二、将废旧印刷电路板基材粉碎成粉末，按废旧印刷电路板基材和KH-550混合液中硅烷偶联剂KH-550的质量比100:2称取KH-550混合液与废旧印刷电路板基材粉末通过搅拌机搅拌均匀，放于真空烘箱中，在80℃下干燥12h；

三、按照高密度聚乙烯HDPE质量的1%和0.5%称取马来酸酐MAH和过氧化二异丙苯DCP，利用丙酮溶解后与高密度聚乙烯放入高速混合机混合，转速1500rpm，混合时间15min，混合好后置于室温下晾干，制得马来酸酐接枝的高密度聚乙烯（HDPE-g-MAH），利用双螺杆挤出机，造粒干燥；

四、按照高密度聚乙烯HDPE、马来酸酐接枝的高密度聚乙烯HDPE-g-MAH、经过步骤2处理的废旧印刷电路板基材粉末、润滑剂N,N′-亚乙基双硬脂酰胺（EBS）和抗氧剂1010的质量分数比为100:10:30:0.2:1混合均匀后，利用双螺杆挤出机挤出造粒，制得废旧印刷电路板基材填充聚乙烯混合材料。

本发明的有益效果是：利用废硬质聚氨酯泡沫塑料和尼龙类塑料压制板材，材料来源广泛，成本低廉，工艺要求简单，既回收了废弃资源，减少了环保问题，同时又可以创造更多的经济价值。

具体实施方式

首先按照醇水体积比为7:3的比例分别称取无水乙醇和蒸馏水，配成醇水混合液；然后将然后将硅烷偶联剂KH-550和醇水混合液按体积比4:6，配成混合液，利用水浴加热到90℃，搅拌器搅拌20min；按废旧印刷电路板基材和混合液中硅烷偶联剂KH-550的质量比为100:2（KH-550的密度约为0.963g/cm³），称取混合液并与废旧印刷电路板基材粉末通过搅拌机搅拌均匀，放于真空烘箱中，在80℃下干燥12h，待用。

分别按照高密度聚乙烯（HDPE）质量的1%和0.5%称取马来酸酐（MAH）和过氧化二异丙苯（DCP），利用丙酮溶解后与聚乙烯利用高速混合机混合，转速1500rpm，混合时间15min。混合好后置于室温下晾干。然后利用双螺杆挤出机，加入混合后的物料，制得马来酸酐接枝的高密度聚乙烯（HDPE-g-MAH），造粒干燥。待用。其中挤出机从料斗到机头各段工作温度依次设定为170℃、175℃、180℃、185℃、190℃、190℃、185℃、180℃和170℃。

利用双螺杆挤出机，将HDPE、HDPE-g-MAH、表面处理后的废旧印刷电路板基材粉末、润滑剂N,N′-亚乙基双硬脂酰胺（EBS）和抗氧剂1010混合均匀后，挤出造粒，制得废旧印刷电路板基材填充聚乙烯混合材料。其中HDPE、HDPE-g-MAH、表面处理后的废旧印刷电路板基材粉末、润滑剂N,N′-亚乙基双硬脂酰胺（EBS）和抗氧剂1010的质量分数比为100:10:30:0.2:1，挤出机从料斗到机头的各段工作温度依次设定为170℃、175℃、180℃、185℃、190℃、190℃、185℃、180℃和170℃。

制备测试样条的注塑机的工艺参数为：注塑机各段工作温度依次设定为180℃、190℃、190℃、180℃，注塑压力60Mpa。

分别按照GB/T1040-92、GB1843-80、GB/T9341-2000测定复合材料的拉伸性能、冲击性能、弯曲性能，结果表明本发明方法制备的废旧印刷电路板基材填充聚乙烯复合材料，其拉伸强度可达15Mpa，冲击强度大于10KJ/m²，弯曲强度大于50Mpa。

Claims (1)

1.回收利用废旧印刷电路板基材的方法，其特征在于按照如下的步骤进行：

一、按照醇水体积比为7:3的比例分别称取无水乙醇和蒸馏水，配成醇水混合液，将硅烷偶联剂KH-550和醇水混合液按体积比4:6，配成KH-550混合液，利用水浴加热到90℃，搅拌器搅拌20min；

二、将废旧印刷电路板基材粉碎成粉末，按废旧印刷电路板基材和KH-550混合液中硅烷偶联剂KH-550的质量比100:2称取KH-550混合液与废旧印刷电路板基材粉末通过搅拌机搅拌均匀，放于真空烘箱中，在80℃下干燥12h；

三、按照高密度聚乙烯HDPE质量的1%和0.5%称取马来酸酐MAH和过氧化二异丙苯DCP，利用丙酮溶解后与高密度聚乙烯放入高速混合机混合，转速1500rpm，混合时间15min，混合好后置于室温下晾干，制得马来酸酐接枝的高密度聚乙烯（HDPE-g-MAH），利用双螺杆挤出机，造粒干燥；

四、按照高密度聚乙烯HDPE、马来酸酐接枝的高密度聚乙烯HDPE-g-MAH、经过步骤2处理的废旧印刷电路板基材粉末、润滑剂N,N′-亚乙基双硬脂酰胺（EBS）和抗氧剂1010的质量分数比为100:10:30:0.2:1混合均匀后，利用双螺杆挤出机挤出造粒，制得废旧印刷电路板基材填充聚乙烯混合材料。