CN111454507A - 废弃电路板非金属粉管材专用增强母粒、复合材料及其制备方法 - Google Patents

废弃电路板非金属粉管材专用增强母粒、复合材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了废弃电路板非金属粉管材专用增强母粒、复合材料及其制备方法，制备方法包括以下步骤：将废弃电路板非金属粉与聚合物改性剂混合后进行固相剪切共碾磨改性处理，得到改性废弃电路板非金属粉体；将以质量百分比计占70～85wt％的所述改性废弃电路板非金属粉体与管材聚合物基体和助剂按照预定配比混合后进行密炼挤出，得到超高填充管材专用增强母粒；聚合物改性剂为材料加工成型温度低于200℃的聚烯烃。废弃电路板非金属粉管材专用增强母粒采用上述制备方法制得。复合材料将上述废弃电路板非金属粉管材专用增强母粒与管材聚合物基体共混后加工制得。本发明能够对NPCB粉体进行高值回收利用并制备高填充管材专用增强母粒。

Description

废弃电路板非金属粉管材专用增强母粒、复合材料及其制备 方法
技术领域
本发明属于废弃材料回收再利用的技术领域，更具体地讲，涉及一种废弃电路板非金属粉管材专用增强母粒、复合材料及其制备方法。
背景技术
废弃电路板(WPCB)经机械破碎-分选回收金属后残余的组份称为废弃电路板非金属粉(NPCB)，通常占WPCB总质量的60～70％，我国NPCB年废弃量超过60万吨。NPCB由于组分复杂、不溶不熔，回收相对困难且经济效益低，其回收技术的研究较少，当前主要采用露天堆放或焚烧的方式进行处置。在实际焚烧、填埋处置过程中，若无适当措施，NPCB粉体中重金属、溴系阻燃剂等有毒有害物质极易对空气、土壤和水环境造成严重污染。另一方面，NPCB中包含玻璃纤维、树脂、阻燃剂等，其中玻璃纤维含量高达60～70％，玻璃纤维作为性能优异的增强填料在国民经济各领域应用非常广泛，是重要的可再生资源。若能充分发挥NPCB中玻璃纤维的增强作用，通过物理回收方法将其用于制备高性能复合材料，可避免化学法以及焚烧法对环境产生的污染，实现NPCB的高质回收利用。
聚乙烯质轻价廉、易加工、耐腐蚀、电绝缘性好，综合性能优良，广泛应用于国防军工和日常生活各领域。2017年我国聚乙烯表观消费量2553万吨，居五大通用树脂之首，占据塑料加工和应用的市场主流地位。管材是聚乙烯重要应用领域之一，埋地管通常应具有突出的弯曲强度和弯曲模量，以提高管材在受载条件下的环刚性和形状稳定性。但聚乙烯管弯曲强度和模量较低，无法满足管材埋地使用的特殊要求，管材专用填料如碳酸钙、滑石粉和晶须等是目前改善埋地管弯曲性能的主要手段。常规矿物填料增强埋地管存在密度大、尺寸收缩明显，管材环刚度低、成本较高的缺点，开发新型、高效埋地管专用填料成为埋地排污管行业研究的热门课题。
NPCB粉体刚性较高、具有较大长径比，但直接填充作为聚乙烯管材增强填料时不易分散，且界面相容性差，导致聚乙烯埋地管材刚性远低于理论预期，且管材韧性大幅降低。充分利用玻璃纤维的增强作用，结合先进粉体加工改性技术制备高性能NPCB管材专用增强母粒，是解决NPCB粉体环境污染和实现高值化应用的全新领域，但目前关于NPCB粉体制备高填充母粒的技术国内外鲜有报道。因此，开发新型高强、高韧NPCB母粒制备技术成为NPCB在管材领域大规模应用的关键，相关技术亟待突破。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种能够对NPCB粉体进行高值回收利用并制备高填充管材专用增强母粒的制备方法及材料。
本发明一方面提出了废弃电路板非金属粉管材专用增强母粒的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
A、将废弃电路板非金属粉与聚合物改性剂混合后进行固相剪切共碾磨改性处理，得到改性废弃电路板非金属粉体；
B、将以质量百分比计占70～85wt％的所述改性废弃电路板非金属粉体与管材聚合物基体和助剂按照预定配比混合后进行密炼挤出，得到超高填充管材专用增强母粒；
其中，所述聚合物改性剂为材料加工成型温度低于200℃的聚烯烃。
根据本发明废弃电路板非金属粉管材专用增强母粒的制备方法的一个实施例，所述聚合物改性剂为聚乙烯、聚丙烯和乙烯丙烯共聚物中的一种，聚合物改性剂的添加量为废弃电路板非金属粉重量的0.5～5wt％；其中，所述聚乙烯为高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯和聚乙烯接枝马来酸酐中的至少一种，聚丙烯粉体为均聚聚丙烯和共聚聚丙烯中的一种，乙烯丙烯共聚物粉体为三元乙丙共聚物和乙烯辛烯共聚物中的一种。
根据本发明废弃电路板非金属粉管材专用增强母粒的制备方法的一个实施例，在步骤A中，将废弃电路板非金属粉与聚合物改性剂加入高速混合机混匀制成复合粉体，再将所述复合粉体加入双台串联式固相剪切碾磨装备中进行固相剪切共碾磨改性处理并在碾磨过程中通入冷却循环水进行冷却，得到改性废弃电路板非金属粉体。
根据本发明废弃电路板非金属粉管材专用增强母粒的制备方法的一个实施例，控制固相剪切共碾磨改性处理时的碾磨温度为15～40℃、压力为0.5～2.5MPa且转速为50～250转/分。
根据本发明废弃电路板非金属粉管材专用增强母粒的制备方法的一个实施例，控制固相剪切共碾磨改性处理时的碾磨温度为20～30℃、压力为1.0～1.5MPa且转速为150～200转/分。
根据本发明废弃电路板非金属粉管材专用增强母粒的制备方法的一个实施例，在步骤B中，以质量百分比计，将70～85wt％的所述改性废弃电路板非金属粉体、10～20wt％的管材聚合物基体、0～6wt％的增容剂、0～2wt％的分散剂、0～2wt％的润滑剂和0.2～0.6wt％的抗氧剂混合后进行密炼挤出，得到所述超高填充管材专用增强母粒。
根据本发明废弃电路板非金属粉管材专用增强母粒的制备方法的一个实施例，在步骤B中，将混合物料加入密炼-挤出机并于160～190℃的温度下进行密炼挤出，随后进行切粒、风冷干燥、过筛和打包的后处理并得到超高填充管材专用增强母粒。
根据本发明废弃电路板非金属粉管材专用增强母粒的制备方法的一个实施例，所述管材聚合物基体为与聚合物改性剂相同的聚合物，所述增容剂为聚乙烯接枝马来酸酐、聚丙烯接枝马来酸酐和POE弹性体接枝马来酸酐中的至少一种，所述分散剂为聚乙烯蜡接枝马来酸酐和聚丙烯低聚物中的至少一种，所述润滑剂为硬脂酸、石蜡和聚乙烯蜡中的至少一种。
本发明的另一方面提供了废弃电路板非金属粉管材专用增强母粒，采用上述废弃电路板非金属粉管材专用增强母粒的制备方法制得。
本发明的再一方面提供了废弃电路板非金属粉管材专用复合材料，将上述废弃电路板非金属粉管材专用增强母粒与管材聚合物基体共混后加工制得。
与现有技术相比，本发明首次利用NPCB粉体制备了填料量大于70％的高填充管材专用增强母粒，具有重要的科学和实际意义。本发明利用聚合物改性剂与NPCB粉体固相剪切共碾磨制备力化学改性粉体，进一步密炼-挤出制备管材专用增强母粒，无需特殊增韧剂，且所制备的母粒在增强管材时同时具有高刚性和高韧性的特性，具有传统增强母粒无法比拟的优势，是全新的管材增强母粒品种。本发明增强母粒的制备工艺中，原料选择、配比合理，整套工艺易于规模化生产，且回收过程中无任何废弃物产生，无二次污染，为NPCB粉体高值回收利用提供了新思路和新途径。
附图说明
图1示出了本发明制备得到废弃电路板非金属粉管材专用增强母粒的表观示意图。
图2示出了本发明制备得到的改性废弃电路板非金属粉体的光学显微图像。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
下面先对本发明的废弃电路板非金属粉管材专用增强母粒的制备方法进行详细说明。其中，所使用的废弃电路板非金属粉即为废弃电路板(WPCB)经机械破碎-分选回收金属后残余的组份称为废弃电路板非金属粉(NPCB)，可以采用现有已制备得到的材料。
根据本发明的示例性实施例，上述废弃电路板非金属粉管材专用增强母粒的制备方法包括以下步骤。
步骤A：
将废弃电路板非金属粉与聚合物改性剂混合后进行固相剪切共碾磨改性处理，得到改性废弃电路板非金属粉体。其中，本步骤采用的聚合物改性剂为材料加工成型温度低于200℃的聚烯烃。
优选地，上述聚合物改性剂为聚乙烯、聚丙烯和乙烯丙烯共聚物中的一种，优选为粉体便于混合，并且聚合物改性剂的添加量为废弃电路板非金属粉重量的0.5～5wt％。
其中，聚乙烯可以为高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯和聚乙烯接枝马来酸酐中的至少一种，聚丙烯可以为均聚聚丙烯和共聚聚丙烯中的一种，乙烯丙烯共聚物可以为三元乙丙共聚物和乙烯辛烯共聚物中的一种。
在本步骤中，将废弃电路板非金属粉与聚合物改性剂加入高速混合机混匀制成复合粉体，再将所得复合粉体加入双台串联式固相剪切碾磨装备中进行固相剪切共碾磨改性处理并在碾磨过程中通入冷却循环水进行冷却，得到改性废弃电路板非金属粉体。其中，所采用的固相剪切碾磨装备优选为发明人所有专利号为ZL95242817.2所述的磨盘型固相力化学反应器的工业化改进装备。
在固相剪切共碾磨改性处理时，控制碾磨温度为15～40℃、压力为0.5～2.5MPa且转速为50～250转/分，进一步优选地控制碾磨温度为20～30℃、压力为1.0～1.5MPa且转速为150～200转/分，可使NPCB粉体表面力化学改性效果更佳，得到改性NPCB粉体增韧效果更优。
本发明基于力化学基本原理，利用聚乙烯等聚合物在固相剪切碾磨加工的强大应力作用下发生破碎、活化、生成大分子自由基以及引发的力化学反应，进而形成接枝、嵌段共聚物，大幅改善与玻璃纤维及环氧树脂的界面相容性，实现NPCB粉体改性，从而提供一种由聚乙烯等聚合物改性剂与NPCB粉体复合的力化学改性粉体，使得所制备得到的改性废弃电路板非金属粉体具有明显的性能优势且便于后续进一步的材料制备。
步骤B：
将以质量百分比计占70～85wt％的改性废弃电路板非金属粉体与管材聚合物基体和助剂按照预定配比混合后进行密炼挤出，得到超高填充管材专用增强母粒。
优选地，以质量百分比计，将70～85wt％的改性废弃电路板非金属粉体、10～20wt％的管材聚合物基体、0～6wt％的增容剂、0～2wt％的分散剂、0～2wt％的润滑剂和0.2～0.6wt％的抗氧剂混合后进行密炼挤出，得到本发明的超高填充管材专用增强母粒。
本步骤中所使用的管材聚合物基体优选为与聚合物改性剂相同的聚合物，例如当聚合物改性剂为聚乙烯粉体时，本步骤所使用的管材聚合物基体也采用聚乙烯，由此有助于保证较好的相容性。另外，本发明采用的增容剂可以为聚乙烯接枝马来酸酐、聚丙烯接枝马来酸酐和POE弹性体接枝马来酸酐中的至少一种，分散剂可以为聚乙烯蜡接枝马来酸酐和聚丙烯低聚物中的至少一种，润滑剂可以为硬脂酸、石蜡和聚乙烯蜡中的至少一种，可以根据实际需求进行助剂的选择。
具体地，将按照上述配比混合得到的混合物料加入密炼-挤出机并于160～190℃的温度下进行密炼挤出，随后进行切粒、风冷干燥、过筛和打包的后处理并得到超高填充管材专用增强母粒。
由此，在对废弃电路板非金属粉进行改性后，经密炼-挤出工艺制备高填充、高刚性、高韧性聚乙烯管增强母粒的方法。该方法无需特殊增韧剂，有效改善NPCB粉体与聚合物基体的相容性，同时具有高刚性和高韧性，具有传统母粒无法比拟的优势，极大地提高了NPCB粉体在增强母粒中的分散性，实现母粒的增韧。此外，传统球形、片状填料母粒配方并不适用NPCB母粒制备，本步骤使用的高填充母粒配方针对特殊长径比填料设计，由长期大量的配方探索形成，本发明各助剂配比可赋予NPCB母粒良好流动性、成粒性和增强增韧效果。
并且，本发明增强母粒的制备过程中，原料选择、配比合理，整套工艺易于规模化生产且回收过程中无任何废弃物产生、无二次污染，为NPCB粉体高值回收利用提供了新思路和新途径。
本发明还提供了废弃电路板非金属粉管材专用增强母粒，采用上述废弃电路板非金属粉管材专用增强母粒的制备方法制得。同时，提供了废弃电路板非金属粉管材专用复合材料，将上述废弃电路板非金属粉管材专用增强母粒与管材聚合物基体共混后加工制得，例如将废弃电路板非金属粉管材专用增强母粒与聚乙烯按2～5:5～8的质量比共混均匀后经注塑得复合材料，本发明不对其制备方法进行限定。
图1示出了本发明制备得到废弃电路板非金属粉管材专用增强母粒的表观示意图，图2示出了本发明制备得到的改性废弃电路板非金属粉体的光学显微图像。由图1和图2可见，改性废弃电路板非金属粉体中的玻纤完整，玻纤表面环氧树脂显著剥离，共碾磨改性剂与废弃电路板非金属粉体混合均匀，所得废弃电路板非金属粉管材专用增强母粒表观光滑，呈短圆柱状，无明显碎渣及连粒，能够用于进一步复合材料的制备。
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：
将0.5wt％高密度聚乙烯粉体与废弃电路板非金属粉加入高速混合机混匀制成复合粉体，上述复合粉体经双台串联式固相剪切碾磨装备进行固相剪切共碾磨改性处理得到改性废弃电路板非金属粉体，碾磨过程中通入冷却循环水，控制碾磨温度为15℃，压力为0.5MPa，转速为50转/分。将70wt％改性废弃电路板非金属粉体、20wt％聚乙烯基体、6wt％聚乙烯接枝马来酸酐、2wt％聚乙烯蜡接枝马来酸酐、1.8wt％硬脂酸和0.2wt％抗氧剂加入密炼-挤出机，控制捏合密炼温度为150℃，挤出机温度为170℃，经水环磨面切粒、风冷干燥、过筛、打包制备得到超高填充管材专用增强母粒。
进一步地，将所得超高填充管材专用增强母粒与聚乙烯按4:6共混均匀后经注塑得复合材料，该复合材料拉伸强度大于20MPa，弯曲模量大于1000MPa，缺口冲击强度大于20kJ/m2。
实施例2：
将5wt％低密度聚乙烯粉体与废弃电路板非金属粉加入高速混合机混匀制成复合粉体，上述复合粉体经双台串联式固相剪切碾磨装备进行固相剪切共碾磨改性处理得到改性废弃电路板非金属粉体，碾磨过程中通入冷却循环水，控制碾磨温度为40℃，压力为2.5MPa，转速为250转/分。将85wt％改性废弃电路板非金属粉体、10wt％聚乙烯基体、2.4wt％聚丙烯接枝马来酸酐、2wt％石蜡和0.6wt％抗氧剂加入密炼-挤出机，控制捏合密炼温度为180℃，挤出机温度为180℃，经水环磨面切粒、风冷干燥、过筛、打包制备得到超高填充管材专用增强母粒。
进一步地，将所得超高填充管材专用增强母粒与聚乙烯按4:6共混均匀后经注塑得复合材料，该复合材料拉伸强度大于20MPa，弯曲模量大于900MPa，缺口冲击强度大于22kJ/m2。
实施例3：
将2wt％线性低密度聚乙烯粉体与废弃电路板非金属粉加入高速混合机混匀制成复合粉体，上述复合粉体经双台串联式固相剪切碾磨装备进行固相剪切共碾磨改性处理得到改性废弃电路板非金属粉体，碾磨过程中通入冷却循环水，控制碾磨温度为20℃，压力为1MPa，转速为200转/分。将80wt％改性废弃电路板非金属粉体、15wt％聚乙烯基体、2wt％POE接枝马来酸酐、2wt％聚丙烯低聚物、0.4wt％聚乙烯蜡和0.6wt％抗氧剂加入密炼-挤出机，控制捏合密炼温度为160℃，挤出机温度为170℃，经水环磨面切粒、风冷干燥、过筛、打包制备得到超高填充管材专用增强母粒。
进一步地，将所得超高填充管材专用增强母粒与聚乙烯按4:6共混均匀后经注塑得复合材料，该复合材料拉伸强度大于21MPa，弯曲模量大于1100MPa，缺口冲击强度大于20kJ/m2。
实施例4：
将2wt％聚乙烯接枝马来酸酐粉体与废弃电路板非金属粉加入高速混合机混匀制成复合粉体，上述复合粉体经双台串联式固相剪切碾磨装备进行固相剪切共碾磨改性处理得到改性废弃电路板非金属粉体，碾磨过程中通入冷却循环水，控制碾磨温度为25℃，压力为1MPa，转速为200转/分。将82.4wt％改性废弃电路板非金属粉体、15wt％聚乙烯基体、2wt％聚乙烯蜡接枝马来酸酐和0.6wt％抗氧剂加入密炼-挤出机，控制捏合密炼温度为160℃，挤出机温度为170℃，经水环磨面切粒、风冷干燥、过筛、打包制备得到超高填充管材专用增强母粒。
进一步地，将所得超高填充管材专用增强母粒与聚乙烯按4:6共混均匀后经注塑得复合材料，该复合材料拉伸强度大于20MPa，弯曲模量大于1100MPa，缺口冲击强度大于21kJ/m2。
实施例5：
将2wt％聚乙烯接枝马来酸酐粉体与废弃电路板非金属粉加入高速混合机混匀制成复合粉体，上述复合粉体经双台串联式固相剪切碾磨装备固相剪切共碾磨改性处理得到改性废弃电路板非金属粉体，碾磨过程中通入冷却循环水，控制碾磨温度为25℃，压力为1MPa，转速为200转/分。将80wt％改性废弃电路板非金属粉体、16wt％聚乙烯基体、2wt％聚乙烯蜡接枝马来酸酐、1wt％硬脂酸、0.4石蜡wt％和0.6wt％抗氧剂加入密炼-挤出机，控制捏合密炼温度为160℃，挤出机温度为170℃，经水环磨面切粒、风冷干燥、过筛、打包制备得到超高填充管材专用增强母粒；
进一步地，将所得超高填充管材专用增强母粒与聚乙烯按4:6共混均匀后经注塑得复合材料，该复合材料拉伸强度大于22MPa，弯曲模量大于1000MPa，缺口冲击强度大于25kJ/m2。
实施例6：
将2wt％聚丙烯粉体与废弃电路板非金属粉加入高速混合机混匀制成复合粉体，上述复合粉体经双台串联式固相剪切碾磨装备固相剪切共碾磨改性处理得到改性废弃电路板非金属粉体，碾磨过程中通入冷却循环水，控制碾磨温度为25℃，压力为1MPa，转速为200转/分。将80wt％改性废弃电路板非金属粉体、16wt％聚丙烯基体、2wt％聚乙烯蜡接枝马来酸酐、1wt％硬脂酸、0.4石蜡wt％和0.6wt％抗氧剂加入密炼-挤出机，控制捏合密炼温度为170℃，挤出机温度为180℃，经水环磨面切粒、风冷干燥、过筛、打包制备得到超高填充管材专用增强母粒；
进一步地，将所得超高填充管材专用增强母粒与聚丙烯按4:6共混均匀后经注塑得复合材料，该复合材料拉伸强度大于25MPa，弯曲模量大于1500MPa，缺口冲击强度大于15kJ/m2。
实施例7：
将2wt％乙烯丙烯共聚物粉体与废弃电路板非金属粉加入高速混合机混匀制成复合粉体，上述复合粉体经双台串联式固相剪切碾磨装备进行固相剪切共碾磨改性处理得到改性废弃电路板非金属粉体，碾磨过程中通入冷却循环水，控制碾磨温度为25℃，压力为1MPa，转速为200转/分。将82.4wt％改性废弃电路板非金属粉体、15wt％聚乙烯基体、2wt％聚乙烯蜡接枝马来酸酐和0.6wt％抗氧剂加入密炼-挤出机，控制捏合密炼温度为160℃，挤出机温度为170℃，经水环磨面切粒、风冷干燥、过筛、打包制备得到超高填充管材专用增强母粒。
进一步地，将所得超高填充管材专用增强母粒与聚乙烯按4:6共混均匀后经注塑得复合材料，该复合材料拉伸强度大于20MPa，弯曲模量大于1000
MPa，缺口冲击强度大于25kJ/m2。
实施例8：
将2wt％乙烯丙烯共聚物粉体与废弃电路板非金属粉加入高速混合机混匀制成复合粉体，上述复合粉体经双台串联式固相剪切碾磨装备固相剪切共碾磨改性处理得到改性废弃电路板非金属粉体，碾磨过程中通入冷却循环水，控制碾磨温度为25℃，压力为1MPa，转速为200转/分。将80wt％改性废弃电路板非金属粉体、16wt％聚丙烯基体、2wt％聚乙烯蜡接枝马来酸酐、1wt％硬脂酸、0.4石蜡wt％和0.6wt％抗氧剂加入密炼-挤出机，控制捏合密炼温度为170℃，挤出机温度为180℃，经水环磨面切粒、风冷干燥、过筛、打包制备得到超高填充管材专用增强母粒。
进一步地，将所得超高填充管材专用增强母粒与聚丙烯按4:6共混均匀后经注塑得复合材料，该复合材料拉伸强度大于25MPa，弯曲模量大于1300
MPa，缺口冲击强度大于15kJ/m2。
对比例1：
将80wt％废弃电路板非金属粉体、16wt％聚丙烯基体、2wt％聚乙烯蜡接枝马来酸酐、1wt％硬脂酸、0.4石蜡wt％和0.6wt％抗氧剂加入密炼-挤出机，控制捏合密炼温度为170℃，挤出机温度为180℃，经水环磨面切粒、风冷干燥、过筛、打包制备得到超高填充管材专用增强母粒。
进一步地，将所得超高填充管材专用增强母粒与聚丙烯按4:6共混均匀后经注塑得复合材料，该复合材料拉伸强度大于21MPa，弯曲模量大于1000MPa，缺口冲击强度大于8kJ/m2。
对比例2：
将85wt％碳酸钙粉体、10wt％聚乙烯基体、2.4wt％聚丙烯接枝马来酸酐、2wt％石蜡和0.6wt％抗氧剂加入密炼-挤出机，控制捏合密炼温度为180℃，挤出机温度为180℃，经水环磨面切粒、风冷干燥、过筛、打包制备得到超高填充管材专用增强母粒。
进一步地，将所得超高填充管材专用增强母粒与聚乙烯按4:6共混均匀后经注塑得复合材料，该复合材料拉伸强度大于18MPa，弯曲模量大于700MPa，缺口冲击强度大于13kJ/m2。
对比例3：
将60wt％改性废弃电路板非金属粉体、37.4wt％聚乙烯基体、2wt％聚乙烯蜡接枝马来酸酐和0.6wt％抗氧剂加入密炼-挤出机，控制捏合密炼温度为160℃，挤出机温度为170℃，经水环磨面切粒、风冷干燥、过筛、打包制备得到管材专用增强母粒。
进一步地，将所得管材专用增强母粒与聚乙烯按4:6共混均匀后经注塑得复合材料，该复合材料拉伸强度大于24MPa，弯曲模量大于850MPa，缺口冲击强度大于12kJ/m2。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (10)

1.一种废弃电路板非金属粉管材专用增强母粒的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
A、将废弃电路板非金属粉与聚合物改性剂混合后进行固相剪切共碾磨改性处理，得到改性废弃电路板非金属粉体；
B、将以质量百分比计占70～85wt％的所述改性废弃电路板非金属粉体与管材聚合物基体和助剂按照预定配比混合后进行密炼挤出，得到超高填充管材专用增强母粒；
其中，所述聚合物改性剂为材料加工成型温度低于200℃的聚烯烃。
2.根据权利要求1所述废弃电路板非金属粉管材专用增强母粒的制备方法，其特征在于，所述聚合物改性剂为聚乙烯、聚丙烯和乙烯丙烯共聚物中的一种，聚合物改性剂的添加量为废弃电路板非金属粉重量的0.5～5wt％；
其中，所述聚乙烯为高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯和聚乙烯接枝马来酸酐中的至少一种，聚丙烯粉体为均聚聚丙烯和共聚聚丙烯中的一种，乙烯丙烯共聚物粉体为三元乙丙共聚物和乙烯辛烯共聚物中的一种。
3.根据权利要求1所述废弃电路板非金属粉管材专用增强母粒的制备方法，其特征在于，在步骤A中，将废弃电路板非金属粉与聚合物改性剂加入高速混合机混匀制成复合粉体，再将所述复合粉体加入双台串联式固相剪切碾磨装备中进行固相剪切共碾磨改性处理并在碾磨过程中通入冷却循环水进行冷却，得到改性废弃电路板非金属粉体。
4.根据权利要求3所述废弃电路板非金属粉管材专用增强母粒的制备方法，其特征在于，控制固相剪切共碾磨改性处理时的碾磨温度为15～40℃、压力为0.5～2.5MPa且转速为50～250转/分。
5.根据权利要求3所述废弃电路板非金属粉管材专用增强母粒的制备方法，其特征在于，控制固相剪切共碾磨改性处理时的碾磨温度为20～30℃、压力为1.0～1.5MPa且转速为150～200转/分。
6.根据权利要求1所述废弃电路板非金属粉管材专用增强母粒的制备方法，其特征在于，在步骤B中，以质量百分比计，将70～85wt％的所述改性废弃电路板非金属粉体、10～20wt％的管材聚合物基体、0～6wt％的增容剂、0～2wt％的分散剂、0～2wt％的润滑剂和0.2～0.6wt％的抗氧剂混合后进行密炼挤出，得到所述超高填充管材专用增强母粒。
7.根据权利要求6所述废弃电路板非金属粉管材专用增强母粒的制备方法，其特征在于，在步骤B中，将混合物料加入密炼-挤出机并于160～190℃的温度下进行密炼挤出，随后进行切粒、风冷干燥、过筛和打包的后处理并得到超高填充管材专用增强母粒。
8.根据权利要求6所述废弃电路板非金属粉管材专用增强母粒的制备方法，其特征在于，所述管材聚合物基体为与聚合物改性剂相同的聚合物，所述增容剂为聚乙烯接枝马来酸酐、聚丙烯接枝马来酸酐和POE弹性体接枝马来酸酐中的至少一种，所述分散剂为聚乙烯蜡接枝马来酸酐和聚丙烯低聚物中的至少一种，所述润滑剂为硬脂酸、石蜡和聚乙烯蜡中的至少一种。
9.一种废弃电路板非金属粉管材专用增强母粒，其特征在于，采用权利要求1至8中任一项所述废弃电路板非金属粉管材专用增强母粒的制备方法制得。
10.一种废弃电路板非金属粉管材专用复合材料，其特征在于，将权利要求9所述废弃电路板非金属粉管材专用增强母粒与管材聚合物基体共混后加工制得。
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