CN106398472A - 一种废旧印刷电路板非金属粉改性无溶剂环氧地坪涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种废旧印刷电路板非金属粉改性无溶剂环氧地坪涂料及其制备方法。该地坪涂料首先将环氧树脂和活性稀释剂混合均匀，然后加上相关助剂搅拌均匀，其次加入废旧印刷电路板非金属粉和其他颜填料，混合均匀后经研磨得到A组分，涂装使用前配上合适比例的B组分固化剂搅拌均匀即可。加入废旧印刷电路板非金属粉作为增强填充改性组分，制备的地坪涂膜具有优良的耐磨、耐压、耐冲击等力学性能和耐化学性能，并且具有良好的流平性和工艺操作性，涂膜表面美观、平滑、制备简单，施工方便，无溶剂和VOC排放，且成本较低。

Description

一种废旧印刷电路板非金属粉改性无溶剂环氧地坪涂料及其 制备方法

技术领域

本发明属于固体废弃物高值化利用领域，具体涉及一种废旧印刷电路板非金属粉改性无溶剂环氧地坪涂料及其制备方法。

背景技术

随着科技的进步，电子产品更新换代的周期也越来越短，由此使得电子产品的淘汰率逐年升高。据不完全统计,仅将淘汰和报废的电脑就多达亿台,加之其它的电视机、电冰箱、空调、传真机等电器使得电子垃圾数量惊人。而废旧电路板几乎存在于每种电器中,这种情况大大的加快了废旧电路板的产生。电子废弃物处理已经成为全球可持续发展面临的一个重大挑战。

目前对废旧电路板的回收利用主要集中在金属部分而对回收困难且经济效益较低的非金属材料则主要采用露天堆放或焚烧等处置方式，不仅造成资源浪费也增加了环境负担。

环氧树脂涂料以其硬度高、耐磨性好、附着力强、耐化学药品性优异等特点，广泛应用于工业地坪的涂装。环氧地坪涂料对混凝土等多种地底材的附着力优良、固化收缩率低，具有良好的耐水性、耐油性、耐酸碱性、耐盐雾腐蚀等化学特性。同时具有优良的耐磨性、耐冲压性、耐洗刷性等物理特征，在使用时不易产生裂纹且易冲洗、易维修保养。环氧地坪涂料在工业地坪行业中占有重要地位。

废旧电路板非金属粉中成分主要为固化后的树脂、玻璃纤维和阻燃剂等。其中固化后的树脂组分约占整个非金属粉的70％。发明人及其团队近年研究发现，废旧电路板非金属粉对聚合物材料具有优良的增强和改性作用，其显著提高橡胶、热塑性树脂和热固性树脂等聚合物的力学性能。而将废旧电路板非金属粉改性到到环氧地坪中却未见报道。将废旧电路板非金属粉改性到到环氧地坪中既可以保护环境、防治污染，又有利于资源的循环利用，节省大量的能源，是遵循环境保护理念和符合循环经济模式的科学处理方式。

发明内容

本发明的目的在于提供一种废旧印刷电路板(WPCBs)非金属粉改性无溶剂环氧地坪涂料及其制备方法，解决了电路板非金属材料的环境污染问题，同时又能获得低成本、高质量的环保型改性无溶剂环氧地坪。

为实现上述目的，本发明从资源的再生利用和环境保护这两个角度出发，将废旧电路板非金属粉末制备改性无溶剂环氧地坪。

本发明的方案具体如下。

一种废旧印刷电路板非金属粉改性无溶剂环氧地坪涂料，该地坪涂料的原料及各原料在地坪涂料中的重量份数如下：

优选的，所述颜填料在原料中的用量为40-50质量份。

优选的，所述活性稀释剂在原料中的用量为10-20质量份。

优选的，所述废旧印刷电路板非金属粉使用前经粉碎球磨1-6小时后过40-300目筛，在100-130℃下干燥1-2小时。优选过200目筛。

优选的，所述环氧树脂主要采用低黏度的双酚A型环氧树脂或双酚F型环氧树脂。

优选的，所述颜填料为美术绿、氧化铁、钛白粉、滑石粉、硫酸钡、云母粉、石英砂和碳酸钙中的一种以上。

优选的，所述活性稀释剂为缩水甘油醚类稀释剂，进一步优选的，缩水甘油醚类稀释剂包括烯丙基缩水甘油醚、烷基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚等。

优选的，所述界面改性剂是对废旧电路板非金属粉和其他颜填料进行表面和界面改性的助剂，为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、铬络合物偶联剂、马来酸酐及马来酸酐接枝物共聚物偶联剂、嵌段聚合物偶联剂或聚氨酯类偶联剂中的一种或多种组合。

优选的，所述固化剂为脂肪族多元胺、脂环胺、芳香族胺、酰胺基胺、氨基聚酰胺、曼尼希碱类固化剂、酮亚胺、双氰胺或它们的改性物。进一步优选的，脂肪族多元胺包括乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、二乙胺基代丙胺等。脂环胺包括孟烷二胺、异佛尔酮二胺、N-氨乙基哌嗪等。芳香族胺包括间苯二胺、间二甲苯二胺、间氨基卞胺、二氨基二苯基甲烷、二氨基二苯基砜、4-氯邻苯二胺等。

所述消泡剂为有机硅氧烷、聚醚、醚接枝、含胺、亚胺或酰胺类的物质；所述分散剂为合成高分子类、多价羧酸类、偶联剂类或硅酸盐类；所述流平剂为高沸点的有机溶剂或其混合物，如异佛尔酮、二丙酮醇、Solvesso150等，或丙烯酸类、有机硅类和氟碳化合物类。所述防沉剂为气相二氧化硅、聚酰胺蜡系列、聚烯烃蜡、有机膨润土、改性氢化蓖麻油或蓖麻油衍生物、改性聚脲的N-甲基吡咯烷酮溶液。

一种废旧印刷电路板非金属粉改性无溶剂环氧地坪涂料的制备方法，具体包括以下步骤：

第一步：按照权利要求1的配方称取原料，将环氧树脂、活性稀释剂、消泡剂、分散剂、流平剂、防沉剂和界面改性剂加入容器中，混合均匀；

第二步：在第一步得到的混合物中加入废旧印刷电路板非金属粉和颜填料，混合均匀；

第三步：将第二步得到的混合物用研磨机研磨，利用刮板细度计检测混合物细度至40um以下，混合均匀后得到A组分；

第四步：涂装前将A组分和B组分混合均匀，即得到无溶剂环氧地坪涂料；所述B组分为固化剂。

与现有技术相比，本发明具有如下优点与技术效果：

(1)本发明使废旧电路板中的非金属材料得到回收利用，减少了其焚烧或填埋处理造成的二次环境污染；

(2)在现有无溶剂环氧树脂地坪涂料的基础上，以原位改性方式加入废弃电路板中的非金属材料，节约了价格相对高的高分子原料，降低了生产成本，不含挥发性有机物VOC，对环境友好。

(3)本发明工艺简单，产品符合标准，有利于实现工业化应用。

附图说明

图1是将废旧印刷电路板非金属粉粉碎球磨两小时以后过200目筛子，在120℃下干燥2小时所得粉末的扫描电镜图。

具体实施方式

为了更好地叙述和理解本发明,下面结合实施例、附图和附表对本发明作进一步说明，但是本发明要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。

实施例1

(1)将30Kg双酚A二缩水甘油醚型环氧树脂(CYD-128,环氧当量186.2)，8Kg缩水甘油醚类活性稀释剂(AGE)、0.1Kg消泡剂TEGO900，0.1Kg分散剂SD-703，0.1Kg迪高流平剂B1484，0.1Kg防沉剂气相二氧化硅和0.1Kgγ-(2,3环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH560)加入容器中加入容器中，搅拌20min混合均匀。

(2)将废旧印刷电路板非金属粉粉碎球磨两小时以后过200目筛子，在120℃下干燥2小时(得到的粉末如图1所示)。在步骤(2)得到的混合物中加入0.5Kg废旧电路板非金属粉,25Kg沉淀硫酸钡，15Kg石英砂，8Kg美术绿。室温搅拌20min混合均匀。

(3)将步骤(2)得到的混合物用研磨机研磨，利用刮板细度计检测混合物细度至40um以下，混合均匀后得到A组份。

(4)涂装前将A组分和18Kg B组分改性脂环胺固化剂H338混合均匀，即得到无溶剂环氧地坪涂料。

无溶剂环氧地坪涂料的施工工艺流程：基面处理-涂刷封闭底漆-腻子找平，填补裂缝孔隙-打磨平整-刮涂自流平面漆(无溶剂环氧地坪涂料)。

结合GB/T22374-2008、JC/T1015-2006、HG/T3829-2006检测无溶剂环氧地坪涂料地面涂层性能。地坪涂料的性能实验结果见表1。

由表1可以看出，在环氧地坪涂料A组分中加入0.5份的废旧电路板非金属粉后，可以使涂料的抗压强度、邵D硬度得到提高。该无溶剂环氧地坪涂料表面平滑美观，拉伸粘结强度、抗冲击性、耐磨性和耐化学性均达到国家标准，生产施工简单方便、无VOC排放，环保节能。

实施例2

(1)将40Kg双酚A二缩水甘油醚型环氧树脂(CYD-128,环氧当量186.2)，15Kg缩水甘油醚类活性稀释剂(AGE)、0.5Kg消泡剂TEGO900，0.7Kg分散剂SD-703，0.7Kg迪高流平剂B1484，0.7Kg防沉剂气相二氧化硅和0.7Kgγ-(2,3环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH560)加入容器中加入容器中，室温搅拌混合均匀。

(2)将废旧印刷电路板非金属粉粉碎球磨两小时以后过200目筛子，在120℃下干燥2小时。在步骤(2)得到的混合物中加入10Kg废旧电路板非金属粉,25Kg沉淀硫酸钡，15Kg石英砂，8Kg美术绿。室温搅拌混合均匀。

(4)将步骤(3)得到的混合物用研磨机研磨，利用刮板细度计检测混合物细度至40um以下，混合均匀后得到A组份。

(5)涂装前将A组分和24Kg B组分改性脂环胺固化剂号H338混合均匀，即得到无溶剂环氧地坪涂料。

无溶剂环氧地坪涂料的施工工艺流程：基面处理-涂刷封闭底漆-腻子找平，填补裂缝孔隙-打磨平整-刮涂自流平面漆(无溶剂环氧地坪涂料)。

结合GB/T22374-2008、JC/T1015-2006、HG/T3829-2006检测无溶剂环氧地坪涂料地面涂层性能。地坪涂料的性能实验结果见表1。由表1可以看出，在环氧地坪涂料A组分中加入10份的废旧电路板非金属粉后，涂料粘度增加明显。流动度降低至165mm，不过仍满足国家标准。可以使涂料的抗压强度、邵D硬度得到明显提高。该无溶剂环氧地坪涂料表面平滑美观，拉伸粘结强度、抗冲击性、耐磨性和耐化学性均达到国家标准，生产施工简单方便、无VOC排放，环保节能。

实施例3

(1)将50Kg双酚A二缩水甘油醚型环氧树脂(CYD-128,环氧当量186.2)，20Kg缩水甘油醚类活性稀释剂(AGE)、1.5Kg消泡剂TEGO900，1.5Kg分散剂SD-703，1.5Kg迪高流平剂B1484，1.5Kg防沉剂气相二氧化硅和1.0Kgγ-(2,3环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH560)加入容器中加入容器中，搅拌混合均匀。

(3)将废旧印刷电路板非金属粉粉碎球磨两小时以后过200目筛子，在120℃下干燥2小时。在步骤(2)得到的混合物中加入20Kg废旧电路板非金属粉,15Kg沉淀硫酸钡，10Kg石英砂，5Kg美术绿。室温搅拌混合均匀。

(4)将步骤(3)得到的混合物用研磨机研磨，利用刮板细度计检测混合物细度至40um以下，混合均匀后得到A组份。

(5)涂装前将A组分和30Kg B组分改性脂环胺固化剂H338混合均匀，即得到无溶剂环氧地坪涂料。

无溶剂环氧地坪涂料的施工工艺流程：基面处理-涂刷封闭底漆-腻子找平，填补裂缝孔隙-打磨平整-刮涂自流平面漆(无溶剂环氧地坪涂料)。

结合GB/T22374-2008、JC/T1015-2006、HG/T3829-2006检测无溶剂环氧地坪涂料地面涂层性能。地坪涂料的性能实验结果见表1。

对比样除不加废旧印刷电路板非金属粉外，其余组分均与实施例一相同。

表1

该无溶剂环氧地坪涂料表面平滑美观，拉伸粘结强度、抗冲击性、耐磨性和耐化学性均达到国家标准，能满足生产施工的要求、无VOC排放，降低生产成本。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但发明的保护范围并不局限于此，熟悉本领域的技术人员在本发明所列出的技术范围内，对本发明做出的改进或修改，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种废旧印刷电路板非金属粉改性无溶剂环氧地坪涂料，其特征在于，该地坪涂料的原料及各原料在地坪涂料中的重量份数如下：

A组分 环氧树脂 30-50

颜填料 30-50

废旧印刷电路板非金属粉 0.5-20

活性稀释剂 8-20

消泡剂 0.1-1.5

分散剂 0.1-1.5

流平剂 0.1-1.5

防沉剂 0.1-1.5

界面改性剂 0.1-1.0

B组分 固化剂 20-40。

2.根据权利要求1所述的一种废旧印刷电路板非金属粉改性无溶剂环氧地坪涂料，其特征在于，所述废旧印刷电路板非金属粉使用前经粉碎球磨1-6小时后过40-300目筛，在100-130℃下干燥1-2小时。

3.根据权利要求1所述的一种废旧印刷电路板非金属粉改性无溶剂环氧地坪涂料，其特征在于，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂或双酚F型环氧树脂。

4.根据权利要求1所述的一种废旧印刷电路板非金属粉改性无溶剂环氧地坪涂料，其特征在于，所述颜填料为美术绿、氧化铁、钛白粉、滑石粉、硫酸钡、云母粉、石英砂和碳酸钙中的一种以上。

5.根据权利要求1所述的一种废旧印刷电路板非金属粉改性无溶剂环氧地坪涂料，其特征在于，所述活性稀释剂为缩水甘油醚类稀释剂。

6.根据权利要求1所述的一种废旧印刷电路板非金属粉改性无溶剂环氧地坪涂料，其特征在于，所述界面改性剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、铬络合物偶联剂、马来酸酐及马来酸酐接枝物共聚物偶联剂、嵌段聚合物偶联剂或聚氨酯类偶联剂中的一种或多种组合。

7.根据权利要求1所述的一种废旧印刷电路板非金属粉改性无溶剂环氧地坪涂料，其特征在于，所述固化剂为脂肪族多元胺、脂环胺、芳香族胺、酰胺基胺、氨基聚酰胺、曼尼希碱类固化剂、酮亚胺、双氰胺或它们的改性物；所述消泡剂为有机硅氧烷、聚醚、醚接枝、含胺、亚胺或酰胺类的物质；所述分散剂为合成高分子类、多价羧酸类、偶联剂类或硅酸盐类；所述流平剂为异佛尔酮、二丙酮醇、Solvesso150、丙烯酸类、有机硅类或氟碳化合物类；所述防沉剂为气相二氧化硅、聚酰胺蜡系列、聚烯烃蜡、有机膨润土、改性氢化蓖麻油、蓖麻油衍生物或改性聚脲的N-甲基吡咯烷酮溶液。

8.制备权利要求1-7任一项所述的一种废旧印刷电路板非金属粉改性无溶剂环氧地坪涂料的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

第一步：按照权利要求1的配方称取原料，将环氧树脂、活性稀释剂、消泡剂、分散剂、流平剂、防沉剂和界面改性剂加入容器中，混合均匀；

第二步：在第一步得到的混合物中加入废旧印刷电路板非金属粉和颜填料，混合均匀；

第三步：将第二步得到的混合物用研磨机研磨，利用刮板细度计检测混合物细度至40um以下，混合均匀后得到A组分；

第四步：涂装前将A组分和B组分混合均匀，即得到无溶剂环氧地坪涂料；所述B组分为固化剂。