CN108276735A

CN108276735A - 一种利用废树脂粉制备的印制板钻孔用垫板及其制备方法

Info

Publication number: CN108276735A
Application number: CN201711464770.1A
Authority: CN
Inventors: 陈岩贽; 王炜; 温勇; 华广富
Original assignee: South China Institute of Environmental Science of Ministry of Ecology and Environment
Current assignee: South China Institute of Environmental Science of Ministry of Ecology and Environment
Priority date: 2017-12-28
Filing date: 2017-12-28
Publication date: 2018-07-13

Abstract

本发明公布了一种利用废树脂粉制备的印制板钻孔用垫板及其制备方法，所述印制板钻孔用垫板由以下按质量百分比的原料组成：废树脂粉70%～85%，胶粘树脂15%～25%，水0%～5%。本发明利用废覆铜板、印刷线路板、电路板破碎分选回收金属后产生的废树脂粉作为主要原料，不仅有效利用了难以处理的废树脂粉末，达到了变废为宝的目的，还可以减少天然木材资源的使用，有利于环境保护；同时，废树脂粉与胶粘树脂的成分相近，可与其紧密结合，加之废树脂粉的吸水率低，制备的印制板钻孔用垫板具有不易膨胀、弯曲、变形的优点；且印制板钻孔用的垫板为线路板生产企业钻孔使用，避免了制品暴露环境中造成二次污染的风险。

Description

一种利用废树脂粉制备的印制板钻孔用垫板及其制备方法

技术领域

本发明属于废树脂粉再利用技术领域，更具体地，涉及一种利用废树脂粉制备的印制板钻孔用垫板及其制备方法。

背景技术

现代社会迅速发展的科学技术让人们对各类的电子产品产生高度依赖。同时随着电子产品的技术革新，其使用寿命周期越来越短，电子垃圾以惊人的每年4%的速度增长，成为世界上增长最快的垃圾。印刷电路板作为电子工业中的一种基础材料，主要应用于加工制造印制电路板，广泛在电视机、电脑、大型计算机、移动通讯等电子产品中使用。随着这些电子产品的生产和报废，印刷电路板废物的数量也在迅猛的增加。在2016年8月1日开始执行的新版《国家危险废物名录》中，废覆铜板、印刷线路板、电路板破碎分选回收金属后产生的废树脂粉被明确划定为HW13类危险废物。因此如何处置日益增多的此类废树脂粉成为了一项重要的环保问题。

利用废弃材料的剩余材料的性质，经过简单处理加工，制备具有新功能的材料，成为废弃物资源再利用，使其变废为宝的好方法。向东等人发明了一种利用废弃线路板的非金属粉末制作玻璃钢制品的方法（中国专利CN200610011117.5）。通过将废弃线路板破碎、粉碎磨成粉末，然后加入树脂等添加剂后压模成型，最后制得性能良好的玻璃钢制品。此种方法废线路板非金属粉末利用量小（仅为玻璃钢制品总重量的9%~11%），添加量大时对玻璃钢制品性能会产生较大影响。卢彦越等人发明了一种利用废弃线路板非金属粉末制备改性沥青的方法，将废弃线路板非金属粉末和硅烷偶联剂加入到加热熔融的石油沥青中，均匀搅拌后得到改性沥青。该发明提高了沥青的高温稳定性，降低了沥青的温度敏感性。但是此发明在环境保护方面存在一定的隐患，沥青通常在室外环境下使用，太阳曝晒、雨水侵蚀会使非线路板非金属粉末中的有害物质再次对环境造成污染。谢俊等人提出了将废弃电路板非金属粉末作为一种增强材料掺入到混凝土和砂浆中以增强混凝土和砂浆的强度，结果表明废弃电路板非金属粉末对混凝土以及砂浆的早期抗压强度提高明显，该研究中废树脂粉的利用量也不大，同样在自然环境下有二次污染的风险。

垫板是印制板钻孔加工中用于有效保护钻头和印制板基材的辅助材料。目前市场上垫板的种类繁多，常用的原料如牛皮纸、木浆纸、木质纤维等多来自于天然的木材资源。随着电子科技的高速发展，印刷线路板的需求量急剧增加，同时也带动了印刷线路板钻孔用垫板需求量的增加。印刷线路板钻孔用垫板在室内使用，容易进行回收再利用，因此可作为处置废树脂粉的途径之一。常用的印制板钻孔用垫板在湿度大的环境下易发生膨胀、弯曲、变形、霉变，这些都会影响到PCB钻孔加工质量、成品率、印制板的可靠性及钻头的寿命。

因此，处置被国家列入到危险废物名录的废覆铜板、印刷线路板、电路板破碎分选回收金属后产生的废树脂粉是一个迫切需要解决的问题；此外，找到一种新材料取代传统印制板钻孔用垫板材料，降低其生产成本，改善其性能，同时减少对木材资源的消耗，是一个既利于环境保护又有助于印制板钻孔用垫板材料品质升级的双赢途径。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种利用废树脂粉制备的印制板钻孔用垫板。

本发明的另一个目的在于提供一种利用废树脂粉制备印制板钻孔用垫板的制备方法。

本发明上述目的通过如下技术方案予以实现：

一种利用废树脂粉制备的印制板钻孔用垫板，包括以下按质量百分比的原料组成：废树脂粉70%～85%，胶粘树脂15%～25%，水0%～5%。

优选地，包括以下按质量百分比的原料组成：废树脂75%～80%，胶粘树脂20%～25%，水0%～5%。

优选地，废树脂粉的粒度为16～200目，水分含量为3%～20%。

优选地，废树脂粉包括环氧树脂和/或玻璃纤维。对本发明中使用的废树脂粉并无严格要求和限制。

优选地，所述胶粘树脂为脲醛树脂、紫外光固化树脂、间苯新戊二醇型不饱和聚酯或酚醛树脂中的一种或多种。

本发明同时提供所述的利用废树脂粉制备印制板钻孔用垫板的制备方法，包括如下步骤：

S1. 将原料混合均匀，并铺于涂有脱模剂的模具中，并压实；

S2. 将S1中压实的板材冷却、抛光、裁边后成型，得到印制板钻孔用垫板；

其中，所述废树脂粉是从废覆铜板、印刷线路板或电路板破碎分选回收金属后产生的废树脂粉。

优选地，步骤S1中所述脱模剂为石蜡、滑石粉、油性脱模剂、硅系脱模剂、表面活性脱模剂或氟系脱模剂中的一种。

优选地，步骤S1中压实中采用的热压温度为120～160℃，板面单位压力为4～20MPa，保压周期为2~10分钟，泄压时间为0～60秒。

与现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：

（1）本发明利用废覆铜板、印刷线路板、电路板破碎分选回收金属后产生的废树脂粉作为主要原料，可大量添加，最高添加量可达到印制板钻孔用垫板全部重量的80%，有效利用了难以处理的废树脂粉末，达到了变废为宝的目的；

（2）废树脂粉与胶粘树脂的成分相近，可与其结合紧密，同时废树脂粉的吸水率低，制备的印制板钻孔用垫板具有不易膨胀、弯曲、变形的优点；

（3）与常规印制板钻孔用垫板相比，本发明利用废树脂粉作为主要原料，减少了天然木材资源的使用，不仅降低了制备成本，还有利于环境保护；

（4）本发明利用废树脂粉制备印制板钻孔用的垫板，供线路板生产企业钻孔使用，避免了制品暴露环境中造成二次污染的风险。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步说明，但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

以质量百分比计，通过施胶工艺，将20%脲醛树脂及5%水均匀施加于75%废树脂粉（主要成分为环氧树脂30%，玻璃纤维40%，矿棉20%和铜0.2%，普通的废弃的废树脂粉）中均匀混合。将模具均匀涂刷上硅系脱模剂，然后将混合好的物料均匀铺于模具当中，铺装好物料后送入压机在温度150℃下进行加热压实，热压工艺为30s升压至5MPa，然后5MPa保压200s，经10s降压至3MPa，然后3MPa保压10s，后经10s降压至1MPa，然后1MPa保压10s，最后泄压至0MPa。切割成940mm×1245mm×3.0mm的板状材料，并将表面经抛光至镜像光泽度为45。参照CPCA 4403—2010《印制板钻孔用垫板》中BB-05-02型标准对印制板钻孔用垫板的性能进行测试。该方法所制得印制板钻孔用垫板的翘曲度为0.4，密度为0.95g/cm³，表面硬度为74.2H_D，吸水率为15%，含水率为6%，干燥法测得甲醛释放量为4.3mg/L。

实施例2

以质量百分比计，通过施胶工艺，将25%紫外光固化树脂与75%废树脂粉（主要成分为环氧树脂40%，玻璃纤维44%）进行均匀混合。将模具均匀涂刷上石蜡，然后将混合好的物料均匀铺于模具当中，铺装好物料后送入压机在温度130℃下进行加热压实，热压工艺为30s升压至8MPa，然后8MPa保压480s，经20s降压至3MPa，然后3MPa保压20s，后经10s降压至1MPa，然后1MPa保压10s，最后泄压至0Mpa。切割成1092×1245×2.5mm的板状材料，并将表面经抛光至镜像光泽度为50。参照CPCA 4403—2010《印制板钻孔用垫板》中BB-04-02型标准对印制板钻孔用垫板的性能进行测试。该方法所制得印制板钻孔用垫板的翘曲度为0.2，密度为0.96g/cm³，表面硬度为78 H_D，吸水率为8%，含水率为5%，干燥法测得甲醛释放量为2.1mg/L。

实施例3

以质量百分比计，通过施胶工艺，将20%间苯新戊二醇型不饱和聚酯与80%废树脂粉（主要成分为环氧树脂39%，玻璃纤维45%）进行均匀混合。将模具均匀涂刷上滑石粉，然后将混合好的物料均匀铺于模具当中，铺装好物料后送入压机在温度140℃下进行加热压实，热压工艺为30s升压至10MPa，然后10MPa保压100s，经30s降压至3MPa，然后3MPa保压10s，后经10s降压至1MPa，然后1MPa保压10s，最后泄压至0MPa。切割成940mm×1245mm×1.5mm的板状材料，并将表面经抛光至镜像光泽度为45。参照CPCA 4403—2010《印制板钻孔用垫板》中BB-03型标准对印制板钻孔用垫板的性能进行测试。该方法所制得印制板钻孔用垫板的翘曲度为0.25，密度为0.93g/cm³，表面硬度为72.9 H_D，吸水率为10%，含水率为3%，干燥法测得甲醛释放量为0.9mg/L。

实施例4

以质量百分比计，通过施胶工艺，将20%酚醛树脂与80%废树脂粉（主要成分为环氧树脂43%，玻璃纤维39%）进行均匀混合。将模具均匀涂刷上油系脱模剂，然后将混合好的物料均匀铺于模具当中，铺装好物料后送入压机在温度180℃下进行加热压实，热压工艺为600s升压至20MPa，然后20MPa保压80s，经15s降压至3MPa，然后3MPa保压10s，后经10s降压至1MPa，然后1MPa保压10s，最后泄压至0MPa。切割成940mm×1245mm×1.0mm的板状材料，并将表面经抛光至镜像光泽度为48。参照CPCA 4403—2010《印制板钻孔用垫板》中BB-01型标准对印制板钻孔用垫板的性能进行测试。该方法所制得印制板钻孔用垫板的翘曲度为0.3，密度为1.43g/cm³，表面硬度为93 H_D，吸水率为1.7%，含水率为3%，干燥法测得甲醛释放量为2.2mg/L。

对比例1

制备过程同实施例1，不同的是原料不添加废树脂粉，而添加木质纤维。该方法所制得印制板钻孔用垫板的翘曲度为0.4，密度为0.94g/cm³，表面硬度为74H_D，吸水率为23%，含水率为7%，干燥法测得甲醛释放量为4.0mg/L。

对比例2

制备过程同实施例2，不同的是原料不添加废树脂粉，而添加木质纤维。该方法所制得印制板钻孔用垫板的翘曲度为0.45，密度为0.92g/cm³，表面硬度为76.2H_D，吸水率为12%，含水率为5%，干燥法测得甲醛释放量为2.0mg/L。

对比例3

制备过程同实施例3，不同的是原料不添加废树脂粉，而添加木质纤维。该方法所制得印制板钻孔用垫板的翘曲度为0.3，密度为0.93g/cm³，表面硬度为74H_D，吸水率为12%，含水率为9%，干燥法测得甲醛释放量为1.9mg/L。

对比例4

制备过程同实施例4，不同的是原料不添加废树脂粉，而添加木质纤维。该方法所制得印制板钻孔用垫板的翘曲度为0.3，密度为1.4g/cm³，表面硬度为93.5H_D，吸水率为1.9%，含水率为3.5%，干燥法测得甲醛释放量为3.0mg/L。

表1为实施例1~4和对比例1~4制备的印制板钻孔用垫板的各项性能：

表1

从表1数据中可以看出，实施例1～4中利用本发明所述废树脂粉为原料，所制得垫板的翘曲度、表面硬度、密度以及甲醛释放量与对比例1～4中相同条件添加木质纤维为原料制得的垫板性能相近；吸水率及含水率与对比例1～4中相同条件添加木质纤维为原料制得的垫板性能相当，说明具有不易膨胀变形的特点。本发明提供的废树脂粉处理方法能够很好的将废树脂粉进行资源化再利用，且再利用制备得到的印制板钻孔用垫板性能优良，不易膨胀变形，利用价值高。

Claims

1.一种利用废树脂粉制备的印制板钻孔用垫板，其特征在于，包括以下按质量百分比的原料组成：废树脂粉70%～85%，胶粘树脂15%～25%，水0%～5%。

2.根据权利要求1所述的利用废树脂粉制备的印制板钻孔用垫板，其特征在于，包括以下按质量百分比的原料组成：废树脂75%～80%，胶粘树脂20%～25%，水0%～5%。

3.根据权利要求1所述的利用废树脂粉制备的印制板钻孔用垫板，其特征在于，废树脂粉的粒度为16～200目，水分含量为3%～20%。

4.根据权利要求1所述的利用废树脂粉制备的印制板钻孔用垫板，其特征在于，废树脂粉包括环氧树脂和/或玻璃纤维。

5.根据权利要求1所述的利用废树脂粉制备的印制板钻孔用垫板，其特征在于，所述胶粘树脂为脲醛树脂、紫外光固化树脂、间苯新戊二醇型不饱和聚酯或酚醛树脂中的一种或多种。

6.一种权利要求1～5任一所述的利用废树脂粉制备印制板钻孔用垫板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1. 将原料混合均匀，并铺于涂有脱模剂的模具中，并压实；

7.根据权利要求6所述的利用废树脂粉制备的印制板钻孔用垫板的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述脱模剂为石蜡、滑石粉、油性脱模剂、硅系脱模剂、表面活性脱模剂或氟系脱模剂中的一种。

8.根据权利要求6所述的利用废树脂粉制备的印制板钻孔用垫板的制备方法，其特征在于，步骤S1中压实中采用的热压温度为120～160℃，板面单位压力为4～20MPa，保压周期为2~10分钟，泄压时间为0～60秒。