[发明专利]利用PCB原料制备的新型复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工材料回收技术领域，尤其是涉及一种利用PCB原料制备的新型复合材料。本发明还涉及利用PCB原料制备的新型复合材料的制备方法。

背景技术

随着电子产业的高速发展，每年会产生数额巨大的PCB废弃品。相对于PCB中的铜金属等高值成分，非金属材料如固化环氧树脂以及玻璃纤维废料等回用价值低、再生利用难度大，一直尚无既经济又合理的方法。因此，该非金属材料多被作为复合材料的填料、涂料的助剂，从而添加量小、适用范围较窄，甚至直接被焚烧处理或作为垃圾填埋处理，从而产生二次污染，危害较大。换句话说，PCB中的金属成分已经可以得到有效回收利用，而非金属成分由于其热固型塑胶无法逆反应的特性以及上述缺点，导致至今无法有效处理。

同时，建筑材料、装饰板材、家具板材、木质托盘等使用木材或者植物合成板是危害生态资源的头号杀手，而传统的木质品是不可以循环使用的材料，现在全球都在保护森林资源严禁砍伐，使得全球木制品行业的产品价格日益飞涨，限制了原有木制品需求行业的发展，形成了木制品行业发展的一个瓶颈。对中国这样一个森林资源严重短缺的国家来说，大量使用木质产品导致了森林资源的巨大浪费。在强调可持续发展的今天，以浪费大量森林资源为代价去生产木质产品显然极不可取。

综上所述，人们迫切希望能够较好的实现PCB非金属回收再利用，以及添加相关材料形成资源化产品来替代木制产品。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用PCB原料制备的新型复合材料，它具有能够较好的实现PCB原料中非金属材料的再利用的特点。本发明还公开了该利用PCB原料制备的新型复合材料的制备方法。

本发明所采用的技术方案是：利用PCB原料制备的新型复合材料，按重量百分比计，包括：PCB粉末混合原料35%-50%、添加材料30%-40%，剩余为水，其中，该添加材料为偶联剂、稳定剂、阻燃剂、发泡剂、增塑剂、无机材料中的至少2种。

    所述偶联剂是硅烷偶联剂或锆类偶联剂中的一种；所述稳定剂是复合稳定剂；所述阻燃剂是无机阻燃剂、卤系阻燃剂中的一种；所述发泡剂是无机发泡剂、有机发泡剂中的一种；所述增塑剂是多元醇酯类、环氧类、柠檬酸酯类、聚酯类中的一种；所述无机材料是氧化铝、碳酸钙、硅酸盐、硬脂酸钙和硬脂酸锌中的一种。

    所述PCB粉末混合原料包括环氧树脂和玻璃纤维，且去除了金属成分。

    前述利用PCB原料制备的新型复合材料的制备方法，包括以下步骤：

1）将该PCB粉末混合原料于常温常压下，在无重力式混合机中均匀混合至少10min，且该混合机的转速为80-120r/min；

2）将该添加材料在于常温常压下，在高速分散机中均匀混合至少3min，且该分散机的转速为300-400r/min；

3）将步骤1）和步骤2）中形成的两组分添加水后，于常温常压下，在低速搅拌固化反应器中搅拌固化至少10min形成混合料，将该混合料通过注浆机注浆到模具中定型，之后放置在养护室中高温养护。

    所述步骤3）中所述的高温养护为：将该模具在温度不超过70℃的情况下放置8-10h，之后，将该模具置于货架上于常温常压下放置至少3天。

本发明所具有的优点是：较好的实现PCB原料中非金属材料的再利用。本发明的利用PCB原料制备的新型复合材料克服了原有木质产品易受潮、易腐烂、消耗森林资源等缺点。其能够代替木制产品，主要用于家具制造业以及木质托盘业等，不仅解决了PCB回收难题，减少了电子垃圾对人类及环境的危害，而且在产品的生产工艺流程中无废水、废气、固废产生。此外，该复合材料可以替代传统的木质产品，减少木材的消耗及树木的砍伐量，还促进了木制品制造行业的发展，具有很好的环境效益及社会经济效益，适合大范围推广使用，是一种符合环保意识和要求、资源化利用变废为宝的新型资源化环保产品。该利用PCB原料制备的新型复合材料的制备方法充分利用其材料的主要特性，按照边包埋边利用的原则，应用无机有机复合材料的方式，制备出具有低弹性模量，高强度的制品，不仅废旧材料添加量大，材料处理方便经济，而且制品本身性能稳定，拓展了其综合利用的价值。　　　

具体实施方式

实施例1

利用PCB原料制备新型复合材料，按重量百分数计，其原料组分包括：35%的PCB粉末原料、30%的添加材料，其余为水。其中：