利用废弃印刷电路板制备木塑复合材料的方法

摘要

本发明公开了一种工业废弃物回收技术领域的利用废弃印刷电路板制备木塑复合材料的方法，将经过破碎和分选后获得的废弃电路板非金属材料作为原材料，代替部分木粉用于生产木塑复合材料。将热塑性塑料25-35份，废弃电路板非金属材料颗粒15-40份，木粉30-60份，接枝相容剂2-4份，润滑剂1-2份，偶联剂0.3-0.6份经过计量、混合和塑炼制成便于成型的木塑粒子，然后将木塑粒子送入挤出机进行挤出成型，经冷却定型后切割成型。本发明既可以解决废弃电路板非金属材料的处置及污染问题，也可以降低木塑复合材料的生产成本。

权利要求

1.一种利用废弃印刷电路板制备木塑复合材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步、按重量比例将高密度聚乙烯25～35份、废弃电路板非金属材料颗粒15～40份、木粉30～60、接枝相容剂2～4份、润滑剂1～2份、偶联剂0.3～0.6份以及有机颜料1～2份进行混合塑炼处理，制成木塑粒子；

第二步、将木塑粒子送入挤出机进行挤出成型处理，然后再经冷却定型后制成木塑复合材料。

2.根据权利要求1所述的木塑复合材料的制备方法，其特征是，所述的废弃电路板非金属材料颗粒是指将废弃电路板经过破碎分选后获得的非金属材料碎材，再通过80目筛选后得到的非金属材料颗粒。

3.根据权利要求1所述的木塑复合材料的制备方法，其特征是，所述的木粉的细度为

80目全通过，该木粉中的水分含量小于8％。

4.根据权利要求1所述的木塑复合材料的制备方法，其特征是，所述的接枝相容剂为聚烯烃接枝马来酸酐、乙烯-乙酸乙烯共聚树脂接枝马来酸酐或聚烯烃弹性体接枝马来酸酐所得到的接枝共聚物中的一种或其组合。

5.根据权利要求1所述的木塑复合材料的制备方法，其特征是，所述的润滑剂为硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸酰胺、硬脂酸丁脂、乙撑双硬脂酸酰胺或甲撑双硬脂酸酰胺中的一种或其组合。

6.根据权利要求1所述的木塑复合材料的制备方法，其特征是，所述的偶联剂为钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂或硅烷偶联剂中的一种或其组合。

7.根据权利要求1所述的木塑复合材料的制备方法，其特征是，所述的混合塑炼处理是指通过高速混料机混料后经双螺杆造粒机进行塑炼造粒。

说明书

利用废弃印刷电路板制备木塑复合材料的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及的是一种复合材料技术领域的工业废弃物回收制备方法，具体是一种利用废弃印刷电路板制备木塑复合材料的方法。

背景技术

[0002] 废弃印刷电路板(PCB)是电子垃圾的一种，其中含有铜、金、银、钯等十几种回收价值较高的金属，如废旧手机电路板中的金属含量为：金280g/t、银2kg/t、铜1000g/t、钯100g/t。金属的价值是废弃电路板回收行业的主要经济驱动力，研究者研究的重点也主要集中在废弃印刷电路板中稀贵金属及有价金属的回收上，而忽视非金属的回收和再利用问题。

[0003] 目前，多采用破碎的方法分离印刷电路板中的金属和非金属，主要回收其中的金属，而废弃印刷电路板中的非金属材料作为垃圾丢掉。印刷电路板中的非金属材料主要是以玻璃纤维、环氧类和酚醛类树脂组成的混合物。其中环氧类和酚醛类树脂为热固性树脂，难于熔化和溶解；玻璃纤维热值较低，无法使用焚烧的方法来处理。填埋是目前大规模处理废旧印刷电路板的主要方法，但把它当作垃圾丢掉，会造成大量的资源浪费和环境污染。文献《印刷电路板废弃物的热解及其产物分析》(孙路石，陆继东等，《燃料化学学报》2002年第3期)和文献《印刷电路板基材的热解实验研究》(彭科等，《环境污染治理技术与设备》2004年第5期)介绍了用热解方法处理废旧印刷电路板。该方法主要是使PCB中的高分子有材料裂解成小分子烷烃，合理回收后可作燃料和化工原料使用；同时PCB中玻璃纤维等无机物大多不发生变化，还是以固体废弃物形式存在。由于在PCB中含少量的高分子有机材料，并且在热解过程中产生很多的有害气体(如多溴二苯醚可生成多溴代二苯并二恶烷及多溴代二苯并呋喃)。因此，该方法存在成本高、工艺复杂，造成二次环境污染等问题，并不是处理废弃印刷电路板中非金属材料的最理想方法。

[0004] 木塑复合材料是指采用木质型材料和热塑性塑料(含回收塑料)，经混炼加工制成的新型绿色环保材料。木塑复合材料具有美观、低维护、防潮防腐蚀性等特点，被广泛地应用于铺板、铁路轨枕及园林景观等领域。木粉作为木质型材料中的一种，是生产木塑复合材料的主要原材料之一。

[0005] 经过对现有技术的检索发现，专利公开号为CN1857884A的专利公开了一种木塑复合材料及其板材的制备方法。该方法中的木质型材料的添加量为60～75％，并且要求对木质型材料进行干燥，使其含水率≤2％。木质型材料的大量使用必将造成木材资源的枯竭及木塑复合材料防腐蚀性能的降低。另外，干燥所需的大量能耗，也会增加生产工艺的成本。因此，寻找木粉的替代材料来保护木材资源及降低生产成本已成为木塑复合材料生产厂家的当务之急。

发明内容

[0006] 本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种利用废弃印刷电路板制备木塑复合材料的方法，将经过破碎和分选后获得的废弃电路板非金属材料作为原材料，代替部分木粉用于木塑复合材料的生产，将废弃电路板非金属材料颗粒与热塑性塑料、木粉、润滑剂混合均匀，混炼到合适的程度后经冷却、造粒，即得到环保型木塑复合材料。

[0007] 本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括以下步骤：

[0008] 第一步、按重量比例将热塑性塑料25～35份、废弃电路板非金属材料颗粒15～40份、木粉30～60、接枝相容剂2～4份、润滑剂1～2份以及偶联剂0.3～0.6份进行混合塑炼处理，制成木塑粒子；

[0009] 所述的热塑性塑料为回收获得的聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、等聚烯烃、聚苯乙烯(PS)或聚氯乙烯(PVC)中的一种或其组合。

[0010] 所述的废弃电路板非金属材料颗粒是指将废弃电路板经过破碎分选后获得的非金属材料碎材，再通过80目筛选后得到的非金属材料颗粒。

[0011] 所述的木粉的细度为80目全通过，该木粉中的水分含量小于2％。

[0012] 所述的接枝相容剂为聚烯烃(PP、PE)接枝马来酸酐、乙烯-乙酸乙烯共聚树脂接枝马来酸酐或聚烯烃弹性体POE接枝马来酸酐所得到的接枝共聚物中的一种或其组合。

[0013] 所述的润滑剂为硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸酰胺、硬脂酸丁脂、乙撑双硬脂酸酰胺或甲撑双硬脂酸酰胺中的一种或其组合。

[0014] 所述的偶联剂为钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂或硅烷偶联剂中的一种或其组合。

[0015] 所述的混合塑炼处理是指通过高速混料机混料后经双螺杆造粒机进行塑炼造粒。

[0016] 第二步、将木塑粒子送入挤出机进行挤出成型处理，然后再经冷却定型后制成木塑复合材料。

[0017] 所述的挤出成型处理是指设置挤出机的主电机转速为15r/min，加料电机转速7～8r/min，挤出机熔体压力9～12MPa，机头温度180℃，挤出速度500～700mm/min。

[0018] 本发明制备所得的木塑复合材料兼具木材和塑料性能的优点，产品强度高、耐酸碱腐蚀、二次加工性好，可锯、可钉、可钻、可刨。本发明加工工艺简单，在按规定配方和挤出成型条件下，可连续生产出木塑复合材料产品。

具体实施方式

[0019] 下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

[0020] 实施例1

[0021] 原料组分以重量计为：高密度聚乙烯(HDPE)回收料35份，废弃电路板非金属材料颗粒30份，木粉30份，接枝接枝马来酸酐2.5份，硬脂酸锌2份，钛酸酯偶联剂0.5份。

[0022] 第一步、先将木粉、废弃电路板非金属材料颗粒和塑料颗粒按比例进行混合着色后，然后在混合体中加入其它助剂，由高速混料机高温改性，使各组分相溶成一体，再经螺杆造粒机造粒生成木塑粒子。

[0023] 第二步、设置挤出机的主电机转速为15r/min，加料电机转速7r/min，挤出机熔体压力9MPa，机头温度180℃，挤出速度500mm/min，将木塑粒子由双螺杆挤出机挤出成型，冷却后即成木塑复合材料。