废旧线路板粉末增强复合材料的制备与性能

组
分
纤 维状 粉 末 复合 材 料 体 系／ ｔ ｗ％
ｌ ５４５ ５ ８ ５－ ５
不饱和聚酯 废旧线路板塑料粉末
固化 剂
４ 占树脂质量分数 ） （
实验所用 的基体树 脂是 Ｄ ９ ８通用 型不饱 和 Ｓ８ 聚酯 ， 具有 良好工艺性能， 固化后性能 良好 ， 价格较
近几年来研究表 明， 以工业 固体废弃物作 为增 强体 ， 旧热塑性材料为基体采用模压成型方法制 废 成复合材料成 为新 的资源 【 Ｊ ７ 。目前这些方法多是 针对热塑性材料。废弃线路板是热 固性材料 ， 不能 再作为基体材料 ， 由于粉碎分离后非金属粉末 中 但 增强体与树脂并没有完全分离 ， 以整体作 为复合 可 材料的增强填料 使用。这些 非金属粉体 松散性较
摘要 ：废 旧线路板 回收处理过程 中 到的基板粉末作为增强填料 ， 得 采用模 压成型制备 废弃物填料增强不饱 和聚酯复合材
料 ， 究模压 工艺参数 以及废 弃物粉末填料 配 比等对复合 材料 力学性 能的影 响规 律 ， 研 并初 步展 望 了废 弃物 复合材 料 的应 用。 结果表 明， 随着模压 温度 、 压强、 模压 时间和填料含量 的增 加 ， 复合材 料的 弯曲强度先升 高后 降低 。在优化 的模压 工 艺参数 条
大， 在成 型过程 中成 型 压力 和温 度 下 对 试 样 的性 能 影 响很 大 。本 文 采 用 模 塑 料 热 压 成 型 工 艺 制 备
低； Ｒ型过氧化苯 甲酰做 固化剂 ； Ａ 实验所 用的增强
填料为由杭州大地环保有 限公 司提供的纤维状废 旧
线路 板 塑料粉 末 。
１２ 样 品的制 备和性 能测 试 ．
收稿 日 ：２０ － — 期 ０７０ １ ８０ 作者简介：张宗科 （９ ４ ） １７ ・ ，男 ，博士 ，助理研 究员 ，主要从事材料循 环利用 的研究 。
Ｆ ／ Ｍ ２ ｏ ． ． ＲＰ Ｃ ０ ８ Ｎｏ ２
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２０ ０ ８年 第 ２期
复合材料 ， 以粉碎后的废弃线路板粉末为增强填料 ，
选择经济性较强并广泛应 用的不饱和聚酯为基体 ， 探讨模压工艺参数以及废弃物粉末填料配 比等对复
２ ｍ ｍ ｎ Ｇ １４ － ） 在 Ｊ６型简支梁 式摆锤 冲 ｍ ／ ｉ（ Ｂ ０ ２ ９ ； Ｂ ７ 击试 验机上 进行 冲击 试验 ， 样尺 寸为 ５ 试 ０×６×
本文将粉末 （ 纤维状 ） 按不 同配 比分别添加 到 不饱和聚酯中制备预混料 ， 不饱 和聚酯模塑料试样
的基本 组成 如表 １ 所示 。
表 １ 废弃线路板粉末增 强复合材料 的基 本组 成
Ｔ ｂｅ １ ｃ ｍｐ ｎ ｎｓ ｏ ｓｅ ｐ ｎ ｅ ｒｎ ｏ ｒ ａ ｌ ｏ ｏ ｅ ｔ ｆ ｗａ ｔ ｒ ｔｄ ｗｉ ｇ ｂ ａ ｄ ｉ ｉ ｏ ｄ ｒｒ ｉｆ ｒｅ ｏ ｏ ｉ ｐ ｗ ｅ ｅｎ ｏ ｃ ｄ ｃ ｍｐ ｓｔｓ ｅ
玻 璃 钢 ／） 在 Ｔ ＨＭ 型 体 视 显 微 镜 和 ｍ Ｇ ／ １４ —９ ３ ； Ｇ
ｉ
过高时， 在非密闭模压条件下容易引起树脂膨胀 ， 造
日 鲁 甚口 葚０ｎ 占∞ ｘ一
｝ 鲁蓦 Ⅱ ２∞ ｘ ２ ： ｍ 日 ∞ 嚣∞ ＝毒ｎ０加 ： ２ １ 占∞ —
料 。上述 方法 得到 的再 生产 品档 次 不 高 ， 经 济 Ｊ 在 投资 和资源 利 用方 面 处 于 劣 势 ， 环 境 的影 响缺 乏 对
考虑 。
合材料力学性能的影响规律 ， 优化工艺参数 ， 并对废
弃物 复合材 料 的应 用进行 展望 。
ｌ 实验部分
１ １ 样 品 的组成 设计 和 实验用 原材 料 ．
随着信息产业 的高速发展 ， 电子产品更新换代
不断加快 ， 线路板数量 急剧增长。线路板主要 由基 板及其上各种电子元器件组成 ， 它不仅含有铜、 、 铝 金、 铂等金属元素， 还含有溴化阻燃剂等有毒有害物 质 。如果不妥善处理与处置， 不但会造成有用资源 的流失， 还会 增加环境 的负担 ¨２ ｌ。废 旧线路 板基 Ｊ 板 主要由覆铜箔板纸经浸渍 、 干燥 、 覆铜箔 、 热压成 型制成 ， 占废弃线路板的 ３％ ．。按使用原料 约 ０ ４ ］ 分类 ， 覆铜箔板纸分为植物纤维纸、 玻璃纤维纸和合 成纤维纸， 通常以酚醛树脂 、 环氧树脂或不饱和聚酯 等热固性塑料为粘结 剂 。由于热 固性塑料本 身 Ｊ 的特点， 废弃线路板 回收处理得到的基板粉末一般 通过焚烧回收热值 ， 或作 为粉末 用于涂料 、 铺路 材
件下 ， 复合材料 的弯曲强度超过 １０ ａ 冲 击强度 可达 １ｋ／ ０ ＭＰ ， ０ Ｊｍ 。 关键词 ：废 旧线路板基板粉末 ；回收 ；不饱和聚酯 ；复合材料 ；模压成型 工艺；力学性能 中图分类号 ：Ｔ ３ Ｂ３ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１０ ０ ９ （０ ８ ２— ０ ０— ４ ０ ３— ９９ ２ ０ ）０ ０ ２ ０
将废弃线路板粉末与不饱和聚酯按表 １ 比称 配 取各组分 ， 置于 Ｇ 一 ０ Ｈ １ Ｙ型高速混合机混合 ２ ｉ， ０ ｍｎ 将称好的预混料填人钢模具 中， １７ ６ Ｐ 条 在 ４ｏ Ｍ ａ Ｃ、 件下热 压 成型 。
在 Ｍ Ｓ８ Ｔ ８０型 机 械 万 能 试 验 机 上 进 行 冲 击 试 验， 样尺寸为 ５ 试 ５×６ ×４ ｍ， 头 位 移 速 度 为 ｍ 压
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废 旧线路板粉末增强复合材料 的制备 与性 能
２０ ０ ８年 ３月
废 旧线路 板 粉末 增 强 复合 材 料 的 制备 与性 能
张 宗科 ，周玉敬 ，吴 国清 ，黄 正
（ 北京航空航天大学材料工程与科学学 院 ， 北京 １０ ８ ） ００３