一种线路板非金属粉/回收聚烯烃复合材料的制备方法

技术领域

本发明涉及废弃线路板回收利用领域，尤其涉及一种线路板非金属粉/回收聚烯烃复合材料的制备方法。

背景技术

随着信息产业的高速发展，印刷线路板生产呈急剧增长之势，每年产生的废旧线路板总量将达100万吨以上。对废旧线路板进行环保、可靠的回收再用，一方面可节约资源，另一方面也减少环境污染，是电子信息产业发展的重要基础条件。线路板废弃物中除了一部分为铜等金属外，大部分为线路板非金属材料。线路板非金属材料主要成分为热固性树脂和玻璃纤维，还含有少量阻燃剂和重金属等有害成分，如若任意堆放、填埋或焚烧，不仅造成大量有用资源流失，还会对环境造成严重危害。因此，印刷线路板非金属材料的合理回收利用是当前废弃线路板资源化研究中亟需解决的问题。

近来人们参考木塑复合材料的原理，采用线路板非金属粉代替木粉与废弃聚烯烃高分子材料通过挤出成型工艺生产复合材料，该方法既可回收利用废弃物，又减少原始材料用量，是资源综合利用的有效途径。但这种方法必须采用马来酸酐接枝聚烯烃作为相容剂。由于线路板非金属粉是长条状，且表面粗糙；因此，这种方法存在最大的问题是加工流动性不好，加工中温度容易上升导致线路板非金属粉的分解，形成二次污染，且得到的复合材料韧性欠佳。

发明内容

发明目的：针对现有技术的不足与缺陷，本发明提供一种线路板非金属粉/回收聚烯烃复合材料的制备方法，本发明采用水溶性硅油作为相容剂，替代马来酸酐接枝聚烯烃，制备的复合材料的加工流动性好、韧性好。

技术方案：本发明的一种线路板非金属粉/回收聚烯烃复合材料的制备方法，其特征在于：将回收聚烯烃100份、废弃线路板非金属粉料100～300份、水溶性硅油1～5份、抗氧剂1～2份、润滑剂1～2份混合，放入双螺杆挤出机中熔化，经熔融挤出、牵引、冷却，制成线路板非金属粉/回收聚烯烃复合材料。

其中，所述的双螺杆挤出机使用时，混合物料从主加料装置加入熔化。

其中，所述的回收聚烯烃为聚烯烃产品经过干燥、粉碎与造粒工序得到的颗粒。

其中，所述的废弃线路板非金属粉料为废弃线路板粉碎后过100目以上筛网，经静电及风选分离出金属，干燥后得到的非金属粉末。

其中，所述的水溶性硅油中含有羟基、氨基、羧基与环氧基可反应极性官能团硅油中的一种或者几种的组合。

其中，所述的双螺杆挤出机加工温度为170℃～220℃。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下显著优点：本发明采用水溶性硅油作为相容剂，而没有用常规的相容剂：马来酸酐(顺丁烯二酸酐)接枝聚烯烃。水溶性硅油有良好的润滑性，且含有可与线路板非金属粉反应的极性基团；加入后不仅可改善线路可板非金属粉与聚烯烃的相容性，最重要的是增加熔体流动速率(MFR)，改善加工过程中的加工流动性，不出现加工过程中温度过高导致分解现象，而且产品的韧性也得到提高。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的技术方案做进一步的描述。

本发明的线路板非金属粉/回收聚烯烃复合材料的制备方法，包含以下原料：

回收聚烯烃100份、废弃线路板非金属粉料100～300份、水溶性硅油1～5份、抗氧剂1～2份、润滑剂1～2份。回收聚烯烃为聚烯烃产品经过干燥、粉碎与造粒工序得到的颗粒。废弃线路板非金属粉料为废弃线路板粉碎后过100目以上筛网，经静电及风选分离出金属，干燥后得到的非金属粉末。水溶性硅油中含有羟基、氨基、羧基与环氧基可反应极性官能团硅油中的一种或者几种的组合。

将上述回收材料混合，放入双螺杆挤出机的主加料装置中熔化，经熔融挤出、牵引、冷却，制成线路板非金属粉/回收聚烯烃复合材料。双螺杆挤出机加工温度为170℃～220℃。

实施例1：

取回收聚烯烃100份、废弃线路板非金属粉料100份、203羟基硅油1份、抗氧剂1～2份、润滑剂1～2份。

将上述回收材料混合，放入双螺杆挤出机的主加料装置中熔化，经熔融挤出、牵引、冷却，制成线路板非金属粉/回收聚烯烃复合材料。

将所得的产品性能进行检测，MFR＝0.9g/10min，冲击强度为5.2KJ/m

实施例2：

取回收聚烯烃100份、废弃线路板非金属粉料100份、203羟基硅油2份、抗氧剂1～2份、润滑剂1～2份。

将上述回收材料混合，放入双螺杆挤出机的主加料装置中熔化，经熔融挤出、牵引、冷却，制成线路板非金属粉/回收聚烯烃复合材料。

将所得的产品性能进行检测，MFR＝1.1g/10min，冲击强度为5.9KJ/m

实施例3：

取回收聚烯烃100份、废弃线路板非金属粉料100份、203羟基硅油3份、抗氧剂1～2份、润滑剂1～2份。

将上述回收材料混合，放入双螺杆挤出机的主加料装置中熔化，经熔融挤出、牵引、冷却，制成线路板非金属粉/回收聚烯烃复合材料。

将所得的产品性能进行检测，MFR＝1.4g/10min，冲击强度为7.0KJ/m

实施例4：

取回收聚烯烃100份、废弃线路板非金属粉料100份、203羟基硅油4份、抗氧剂1～2份、润滑剂1～2份。

将上述回收材料混合，放入双螺杆挤出机的主加料装置中熔化，经熔融挤出、牵引、冷却，制成线路板非金属粉/回收聚烯烃复合材料。

将所得的产品性能进行检测，MFR＝1.8g/10min，冲击强度为6.9KJ/m

对比例1：

取回收聚烯烃100份、废弃线路板非金属粉料100份、马来酸酐接枝聚烯烃5份、抗氧剂1～2份、润滑剂1～2份。

将上述回收材料混合，放入双螺杆挤出机的主加料装置中熔化，经熔融挤出、牵引、冷却，制成线路板非金属粉/回收聚烯烃复合材料。

将所得的产品性能进行检测，MFR＝0.2g/10min，冲击强度为2.2KJ/m

结果分析：

上述实施例与对比试验相比发现，采用水溶性硅油作为相容剂的复合材料，其MFR和冲击强度明显高于马来酸酐接枝聚烯烃作为相容剂的复合材料，也即前者的加工流动性和韧性好。

原理分析：

本发明采用水溶性硅油作为相容剂，而没有用常规的相容剂马来酸酐(顺丁烯二酸酐)接枝聚烯烃。水溶性硅油有良好的润滑性，且含有可与线路板非金属粉反应的基团；加入后不仅可改善线路可板非金属粉与聚烯烃的相容性，最重要的是增加熔体流动速率MFR，改善加工过程中的加工流动性，不出现加工过程中温度过高导致分解现象，而且产品的韧性也得到提高。本发明采用水溶性硅油作为相容剂，替代马来酸酐(顺丁烯二酸酐)接枝聚烯烃，制备的复合材料的加工流动性好，韧性好。