[发明专利]一种废弃印刷电路板非金属粉表面接枝聚苯乙烯杂化粒子增强丁苯橡胶及其制备方法

说明书

本发明提供一种废弃印刷电路板非金属粉表面接枝聚苯乙烯杂化粒子增强丁苯橡胶材料，并提供上述材料的制备方法。首先对废弃印刷电路板非金属粉进行细化和表面酸活化处理，并在表面接枝聚苯乙烯，制得废弃印刷电路板非金属粉接枝聚苯乙烯杂化粒子；将废弃印刷电路板非金属粉接枝聚苯乙烯杂化粒子、丁苯橡胶及助剂按比例制成混炼胶后，最终硫化制成丁苯橡胶制品。本发明采用废弃印刷电路板非金属粉表面接枝聚苯乙烯杂化粒子作为填料填充丁苯橡胶，不仅降低了废弃印刷电路板非金属粉的团聚现象，并有效提升两者相容性，从而提高丁苯橡胶的力学强度；降低了产品的生产成本，具有一定的经济价值；将废弃电路板非金属粉应用到橡胶生产中，为其资源化利用提供了一个新途径。

技术领域

本发明属于再生资源回收利用技术领域，特别涉及一种废弃印刷电路板非金属粉表面接枝聚苯乙烯杂化粒子增强丁苯橡胶及其制备方法。

背景技术

当前，随着社会经济的高速发展，各类电子产品的日益普及以及更新换代速度的加快，使得人们对各种电子电器产品的需求日益提高。作为“电子系统产品之母”的印刷电路板(PCB)是电子工业的基础，主要是用作电子元件连接的互联件，通过装配上各种元件如电阻、电容、半导体集成芯片，从而成为具有一定功能的电子部件，广泛应用于大型计算机、办公和个人电脑、家用电器、娱乐电器及其辅助性产品等各种电子设备中。

但随着电子电气产品的高精密度要求的提高，导致印刷电路板生产过程中产生了大量的不合格废电路板，每年由此产生的废弃印刷电路板数量也迅速增加。同时，随着电子产品更新换代频率加快以及家电下乡，以旧换新等政策的实行，废旧电器的数量日益递增，废弃印刷电路板的数量亦随之增加，已成为继城市生活垃圾和工业垃圾之后增长最快且难处理的固体废弃物。

一般情况下，废弃印刷电路板中的金属含量为15％～30％，非金属成分含量为70％～85％，非金属材料中有机物质和无机组分约分别占40％和60％。有机物通常为树脂、溴化阻燃剂、双氰胺固化剂、固化促进剂等；无机物通常是以SiO₂、CaO、Al₂O₃为主体的多种氧化物制成的玻璃纤维。其中金属材料的回收利用技术已比较成熟，但对于提取有价金属后剩余的非金属材料，常被作为垃圾丢弃，不仅造成资源浪费亦增加环境负担。因此，如何合理地回收利用废弃印刷电路板非金属材料成为亟待解决的问题。

目前对废弃印刷电路板非金属材料的回收利用主要采用焚烧法、化学处理法及物理回收利用法，但鉴于焚烧法和化学处理法对环境会产生二次污染，常将废弃印刷电路板中非金属部分进行物理粉碎，所得非金属粉作为填料加入到其他基体中，从而降低复合材料成本，并提高部分力学性能。但和其他填料一样，废电路板非金属粉在聚合物中的应用，存在有效分散和相容性的问题，目前常采用加入相容剂或利用各种偶联剂对废弃印刷电路板非金属粉表面进行简单处理来提高非金属粉的分散性和两者的相容性，类似的将废弃印刷电路板非金属粉作为填料制备复合材料已有较多报道，但研究多集中于热塑性和热固性塑料的填充改性，而将废弃印刷电路板非金属粉通过表面接枝聚合反应制备成杂化粒子后填充到丁苯橡胶中，降低废弃印刷电路板非金属粉的团聚现象，并有效提升两者相容性，从而有效提高丁苯橡胶力学强度却尚未见报道。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的废弃印刷电路板非金属粉作为填料增强丁苯橡胶中存在的分散性差、易团聚和相容性差的问题，提供一种废弃印刷电路板非金属粉表面接枝聚苯乙烯杂化粒子增强丁苯橡胶，并提供上述材料的制备方法，在合理地利用废印刷电路板非金属粉的同时，充分利用了其潜在的资源属性，具有较好的经济和社会意义。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种废弃印刷电路板非金属粉表面接枝聚苯乙烯杂化粒子增强丁苯橡胶，包括以下质量份数的组份：丁苯橡胶100份、废弃印刷电路板非金属粉表面接枝聚苯乙烯杂化粒子5～60份、氧化锌2～10份、硬脂酸1～5份、防老剂1～5份、硫化剂1～5份、硫化促进剂0.5～5份。