專利名稱：利用廢pcb板粉制作環保板材的方法
技術領域：
本發明涉及一種利用廢棄PCB板粉制作板材的方法。制作的板材可以作為絕緣材料，也可作為地板磚等建筑材料。本發明屬于工業廢棄物的處理及資源化技術領域。
背景技術：
:隨著全球電子技術的迅猛發展，電子垃圾包括廢舊電腦、冰箱、電視機、通信設備等已成為新的環境隱患。據統計，我國每年電子垃圾達到了 100多萬噸。廢棄印刷電路板(PCB)是電子垃圾的一種，其中含有金、銀、銅等多種回收價值較高的金屬，這成為廢棄電路板回收行業的主要經濟驅動力，如隨著工藝水平的提高，成本的降低，每噸廢棄PCB可提取300克左右的黃金，市值接近10萬元。因此目前的研究重點也集中在如何回收廢棄電路板中的稀有金屬，而忽視PCB非金屬的回收再利用問題。PCB非金屬材料主要是以玻璃纖維、環氧類和酚醛類樹脂組成的混合物。其中玻璃纖維熱值低，很難通過燃燒的方法處理；環氧類和酚醛類樹脂為熱固性樹脂，難于熔化和溶解。目前，填埋是大規模處理廢PCB非金屬材料的主要方法，但把它當做垃圾丟掉，會造成大量的資源浪費和環境污染。熱解法也是處理廢PCB非金屬材料的一種方法，但是由于PCB非金屬材料中含有復雜的有機物，在處理的過程中勢必會產生多種有害氣體如二噁英等，造成對環境的二次污染，而且熱解法成本高，工藝復雜，不適合大規模應用。現代建筑業高速發展，需要大量建筑板材，從而消耗大量的木材，不僅造成木材資源逐漸枯竭，成本升高，而且間接造成了環境破壞。因此利用廢PCB非金屬材料制作建筑板材，不僅可以降低建筑板材的成本，避免耗費大量木材資源，更是處理廢PCB非金屬材料的一種很好的方法
發明內容
:本發明提供一種利用廢PCB板制作高性能板材的方法，從一定程度上解決廢棄電路板非金屬材料的環境污染問題，同時又能獲得低成本、高重量的環保板材。得到的板材可作為絕緣材料，也可作為制作地板磚等的建筑材料。具體地，本發明提供一種利用廢PCB板粉制作環保板材的方法，其特征在于，包括如下步驟:(I)粘結劑的配制:將聚烯烴、硬脂酸或硬脂酸鹽與烏洛托品混合制得所述粘結劑；(2)將上述步驟所得粘結劑與廢PCB板粉混合得到所述環保板材。優選地，所述聚烯烴為聚丙烯或聚乙烯。優選地，所述硬脂酸鹽為硬脂酸鈉。優選地，其中步驟(1)和步驟(2)具體如下:(1)粘結劑的配制:所述聚烯烴為聚丙烯或聚乙烯，所述硬脂酸鹽為硬脂酸鈉，并且相對于粘結劑的總重量，聚丙烯或聚乙烯的重量百分比為60% — 70%，硬脂酸或硬脂酸鈉的重量百分比為20% — 25%，烏洛托品的重量百分比為10%左右，粘結劑的制備步驟具體為首先將硬脂酸或硬脂酸鈉與烏洛托品混合，研成粉末，混合均勻，最后加入聚丙烯或聚乙烯，均勻混合，得到所述粘結劑；(2)將上述粘結劑與廢PCB板粉以重量百分比60 - 70%:30 一 40%的比例放入模具中混合，首先將模具預熱5min，然后將模具加熱至160°C — 170°C，在加熱過程中多次加壓，最后在30MPa — 50MPa下保持10 — 15min，關掉電源，冷卻至室溫后卸載壓力，起模即得高性能環保板材。優選地，其中所述聚烯烴為聚丙烯(PP)，所述硬脂酸或硬脂酸鹽使用硬脂酸，而不使用硬脂酸鈉，聚丙烯(PP)、硬脂酸和烏洛托品重量比為6.5:2.5:1。優選地，聚丙烯(或聚乙烯)的重量百分比為60% — 70%，硬脂酸(或硬脂酸鈉)的重量百分比為20% — 25%，烏洛托品的重量百分比為10%左右。聚丙烯(PP)作為高性能粘結劑的主要成分，無毒、無味，密度小，耐酸堿，具有較高的強度、剛度，但耐磨性一般、易老化。所以聚丙烯不能單獨作為粘結廢PCB板粉的固化劑。在聚丙烯(或聚乙烯)中加入少量的烏洛托品，可改變聚丙烯(或聚乙烯)的固化過程，大大提高聚丙烯的耐磨性。另外，硬脂酸或硬脂酸鈉以合適的比例與聚丙烯或聚乙烯以及烏洛托品混合可以達到耐磨性、強度和板材表面光滑度都較為突出的效果。具體實施例方式:實施例1:稱量重量比為7:2:1的聚丙烯(PP)、硬脂酸和烏洛托品。首先將硬脂酸與烏洛托品混合，研成粉末，最后加入聚丙烯(PP)，混合均勻。將重量比為3:7的此混合物和廢PCB板粉混合均勻，放入模具中壓實。模具先預熱5min，然后將模具加熱至170°C，在加熱過程中多次加壓，最后在40MPa下保持15min，關掉電源，冷卻至室溫后卸載壓力，起模即得高性能環保板材。實施例2:稱量重量比為6.5:2.5:1的聚丙烯(PP)、硬脂酸和烏洛托品。首先將硬脂酸與烏洛托品混合，研成粉末，最后加入聚丙烯(PP)，混合均勻。將重量比為3:7的此混合物和廢PCB板粉混合均勻，放入模具中壓實。模具先預熱5min，然后將模具加熱至170°C，在加熱過程中多次加壓，最后在40MPa下保持15min,關掉電源，冷卻至室溫后卸載壓力，起模即得高性能環保板材。結果顯示，該實施例得到的板材較實施例1的板材具有更高的表面光潔度。實施例3:稱量重量比為7:2:1的聚丙烯(PP)、硬脂酸鈉和烏洛托品。首先將硬脂酸鈉與烏洛托品混合，研成粉末，最后加入聚丙烯(PP)，混合均勻。將重量比為3:7的此混合物和廢PCB板粉混合均勻，放入模具中壓實。模具先預熱5min，然后將模具加熱至170°C，在加熱過程中多次加壓，最后在40MPa下保持15min,關掉電源，冷卻至室溫后卸載壓力，起模即得高性能環保板材。實施例4:稱量重量比為7:2:1的聚乙烯、硬脂酸和烏洛托品。首先將硬脂酸與烏洛托品混合，研成粉末，最后加入聚乙烯，混合均勻。將重量比為3:7的此混合物和廢PCB板粉混合均勻，放入模具中壓實。模具先預熱5min，然后將模具加熱至170°C，在加熱過程中多次加壓，最后在40MPa下保持15min，關掉電源，冷卻至室溫后卸載壓力，起模即得高性能環保板材。對比例1:其它條件與實施例1中相同，不同之處在于用聚苯乙烯代替聚丙烯。結果顯示，相同測試條件下，所得板材的斷裂強度是實施例1所得板材的五分之四左右，表面光潔度也明顯不如實施例1所得板材。對比例2:其它條件與實施例3相同，不同之處在于用硬脂酸鈣代替硬脂酸鈉。結果顯示，相同測試條件下，所得板材的斷裂強度和耐磨性是實施例1所得板材的五分之四左右，表面光潔度也明顯不如實施例1所得板材。對比例3:其它條件與實施例1相同，不同之處在于聚丙烯(PP)、硬脂酸和烏洛托品的重量比為8:1:1。結果顯示，相同測試條件下，所得板材的斷裂強度是實施例1所得板材的五分之四左右，表面 光潔度也明顯不如實施例1所得板材。
權利要求
1.一種利用廢PCB板粉制作環保板材的方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)粘結劑的配制:將聚烯烴、硬脂酸或硬脂酸鹽與烏洛托品混合制得所述粘結劑； (2)將上述步驟所得粘結劑與廢PCB板粉混合得到所述環保板材。
2.權利要求1所述的方法，其中所述聚烯烴為聚丙烯或聚乙烯。
3.權利要求1所述的方法，其中所述硬脂酸鹽為硬脂酸鈉。
4.權利要求1所述的方法，其中步驟(I)和步驟(2)具體如下: (1)粘結劑的配制:所述聚烯烴為聚丙烯或聚乙烯，所述硬脂酸鹽為硬脂酸鈉，并且相對于粘結劑的總重量，聚丙烯或聚乙烯的重量百分比為60% — 70%，硬脂酸或硬脂酸鈉的重量百分比為20% — 25%，烏洛托品的重量百分比為10%左右，粘結劑的制備步驟具體為首先將硬脂酸或硬脂酸鈉與烏洛托品混合，研成粉末，混合均勻，最后加入聚丙烯或聚乙烯，均勻混合，得到所述粘結劑； (2)將上述粘結劑與廢PCB板粉以重量百分比60- 70%:30 一 40%的比例放入模具中混合，首先將模具預熱5min，然后將模具加熱至160°C — 170°C，在加熱過程中多次加壓，最后在30MPa — 50MPa下保持10 — 15min，關掉電源，冷卻至室溫后卸載壓力，起模即得高性能環保板材。
5.權利要求4所述的方法，其中所述聚烯烴為聚丙烯(PP)，使用硬脂酸，不使用硬脂酸鈉，聚丙烯(PP)、硬脂酸和烏 洛托品重量比為6.5:2.5:1。
全文摘要
提供一種利用廢PCB板粉制作環保板材的方法，包括步驟(1)粘結劑的配制將聚烯烴、硬脂酸或硬脂酸鹽與烏洛托品混合制得所述粘結劑；(2)將上述步驟所得粘結劑與廢PCB板粉混合得到所述環保板材。本發明操作簡單，得到的板材環保，具有較高的性能，可作為絕緣材料，也可作為制作地板磚、組合板等建筑材料。
文檔編號C08K13/04GK103113648SQ20131002990
公開日2013年5月22日 申請日期2013年1月25日 優先權日2013年1月25日
發明者劉博 , 張言超, 段武彪, 王洋, 陳熙東, 郭建平 申請人:北京交通大學, 北京安智達新技術有限責任公司