[发明专利]一种有机酸处理废弃印刷线路板非金属粉/聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种化学处理废弃印刷线路板非金属粉/聚对苯二甲酸乙二醇酯复合 材料及其制备方法。

背景技术

印刷电路板（PrintedCircuitBoards，简称PCB）是电子产品中必不可少的最基 本元器件，从电子手表到计算机、家用电器、通信设备都含有印刷电路板。随着生活水平的 提高，家用电器从最初的奢侈品到现在的必需品，家用电器的保有量逐年增加，而且随着科 技的快速发展，电子产品的更新换代速度加快，电子产品的使用年限越来越短，导致废旧电 子产品数量逐年增加，其增长速度已超过其他固体废弃物，成为增长速度最快的固体废弃 物。

废弃PCB主要来源于：一是报废的各种电子电器产品；二是在PCB生产过程中产生 的大量边角料以及不合格品。边角料和不合格品大约占PCB生产总量的10～20％，因而每年 就这一项将产生数量庞大的废弃PCB。另外，还有一些走私的废弃PCB。

我国是印刷线路板的生产大国，每年产生大量的废弃边角料，同时我国也是电器 大国，每年报废的家用电器产品数量庞大，因而我国每年产生大量的废弃PCB。废弃PCB中含 有多种金属，具有较高的回收价值。经过拆解、破碎、分选等步骤，将金属回收再利用，剩下 大量的非金属粉末成为二次污染物。

大规模处置这些非金属粉末的传统方法是填埋和焚烧。填埋不仅占用宝贵的土地 资源，而且会污染环境。焚烧会产生大量的有毒物质，特别是多溴代二苯并二恶英和多溴代 二苯并呋喃，这些有毒物质是由于含溴的PCB基板在燃烧过程中产生的。

由于废弃PCB非金属基板是玻璃纤维增强的热固性环氧树脂，不溶不熔，难以用常 规回收废塑料的方法回收利用。目前关于废弃PCB非金属基板资源化利用的研究主要有热 解法、化学分解法、超临界法、填充法及其他方法。填充法是用废弃PCB非金属粉末作为填 料，制备建筑材料、复合材料（特别是高分子复合材料）是目前最受关注的一个研究领域。但 是用非金属粉末填充改性高分子材料的一个难点是需要对非金属粉深度粉碎，一般需要粉 碎到很细小的颗粒如180目（CN102161798、CN102161802、CN102675736）才有应用价值。废弃 PCB非金属基板由于特殊的三维网状结构而难以深度破碎。在强有力的破碎过程中，不仅消 耗过多的能量，增加成本，而且产生噪声、大量粉尘和有毒有害物质，造成二次污染。另外， 用废弃PCB非金属粉改性高分子材料制备复合材料的另一个缺点是导致复合材料的韧性大 大降低，使复合材料的适用范围受限。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种有机酸处理废弃印刷线路 板非金属粉/聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料及其制备方法，本发明所使用的废弃PCB非金 属粉为回收金属后残留的非金属粉末，无需二次破碎，对环境友好；通过本发明方法不但可 以有效地得到综合性能优良的聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料，而且其资源化废弃PCB非 金属粉时，直接利用回收金属后的残留非金属粉，克服因深度粉碎带来的二次环境污染。

本发明的目的是由以下技术方案实现的。

本发明提供一种有机酸处理废弃印刷线路板非金属粉/聚对苯二甲酸乙二醇酯复 合材料，所述复合材料的配方中包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、有机酸处理废弃印刷线路板 非金属粉、相容剂、润滑剂和抗氧剂；所述聚对苯二甲酸乙二醇酯、有机酸处理废弃印刷线 路板非金属粉、相容剂、润滑剂和抗氧剂的重量比为（45～74）：（10～50）：(5～35)：(0.5～ 3)：(0.5～2)。

本发明中，所述的相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐PP-g-MAH、POE接枝马来酸酐POE- g-MAH或聚乙烯接枝马来酸酐PE-G-MAH中的一种或两种；所述的润滑剂为聚乙烯蜡、氧化聚 乙烯蜡、液体石蜡、硬脂酸、硬脂酸钙或N,N’－乙撑双硬脂酰胺中的一种或两种；所述的抗 氧剂由四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯和亚磷酸三[2.4-二叔丁基苯 基]酯以重量比1：（1～3）复配而成。

本发明中，所述有机酸处理废弃印刷线路板非金属粉的制备方法如下：

①按重量体积比1：（3～8）g/mL，将粒径为20目～180目的废弃印刷线路板非金属粉 加入到摩尔浓度为1～8mol/L的无机酸中，在50℃～95℃的温度下反应0.5～30小时，反应 结束后过滤，用水将非金属粉洗至中性，干燥，得到无机酸处理废弃印刷线路板非金属粉；