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废印刷电道板非金属粉填充聚丙烯的实习

  采用熔融共混门径制备了废印刷电途板非金属粉/聚丙烯复合原料,并通过非金属粉润湿机能和缺口攻击断面形色窥察,阐述咨询了非金属粉增添对聚丙烯复合原料力学机能的影响。结果讲明,非金属粉可能同时改正非金属粉/聚丙烯复合原料的拉伸、弯曲、低温攻击机能,但室温攻击机能消重;此中拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度、弯曲模量、低温攻击强度最大增幅离别为16.3%、41.5%、63.5%、100%、45.7%;废印刷电途板非金属粉可举动聚丙烯的加强增韧填料。

  印刷电途板(PCB)是电子产物的紧急构成部门。然而,跟着眼前电子产物更新换代的速率加快,也发作了大宗的电子垃圾,废PCB的数目也随之补充,这给处境带来了浩大的压力,已成为困扰寰宇各邦的新课题。废PCB的物理接管管理门径是目前被寻常采用的环保门径,接管获得的金属原料再愚弄本事曾经很成熟。但正在接管金属原料的同时,还会发作大宗的非金属原料,时时举动垃圾丢掉、燃烧或填埋。这不光会导致资源的蹧跶,并且还会对处境酿成无益影响。于是,废PCB非金属原料的资源化再愚弄,曾经变得十分急切!

  本文要紧将废PCB物理接管管理分选出来的非金属粉举动填料填充到聚丙烯(PP)中,制备出机能较好的非金属粉/PP复合原料。这不光能缓解燃烧、填埋带来的处境压力,并且还能使非金属粉抛弃物获得愚弄。

  PP基体:选用北京燕山石化股份有限公司供应的PP(商标S1003)粉料;废PCB非金属粉:实行室自制,最初愚弄废PCB破碎阔别接管修造阔别出废PCB中的非金属粉,然后将阔别出的非金属粉经25mesh、80mesh、150mesh的一系列振动筛举行分选,本实行选用分选出的80mesh~150mesh(中粉,medium)和150mesh(细粉,fine)非金属粉;外面改性管理剂:选用南京曙光化工集团有限公司供应的硅烷偶联剂KH2550(2氨丙基三乙氧基硅烷);溶剂:无水乙醇,北京化学试剂厂出产。

  最初将经振动筛分选出的废PCB非金属中粉和细粉正在80℃~100℃用高速混杂机(SHR-5A,张家港壮健塑料死板有限公司)对其举行外面改性管理,改性剂为硅烷KH-550,溶剂为酒精,质料分数为20%,用量为1%;然后将非金属粉与PP粉料离别用电热胀风干燥箱(101-3A,杭州蓝天仪器有限公司)正在80℃烘干2h,烘干后的非金属粉和PP粉料正在室温下用高速混杂机混杂3min~5min;混杂后正在双螺杆挤出机(TE-35型,南京科倍隆科亚死板有限公司)中挤出成丝状;丝状物被切碎成颗粒状;经干燥后正在打针机(CJ108M3V,震德塑料死板厂有限公司)上打针成型。

  1.3.1力学机能测试:采用全能电子拉力实行机(DXLL-10000,上海化工装置有限公司化工死板四厂)正在室温(23℃)测试复合原料的拉伸强度、拉伸模量(GB/T1040-92)和弯曲强度、弯曲模量(GB/T9341-2000);采用塑料攻击试验机(XJ-300,吴忠原料试验机厂)正在室温(23℃)和低温(-20℃)丈量复合原料的缺口攻击强度(GB/T1843-1996)。

  1.3.2接触角测定:采用接触角测定仪(JY-82,承德试验机有限职守公司)丈量非金属粉的接触角。

  1.3.3SEM窥察:采用扫描电子显微镜(SEM,LEO Co.Ltd.,Germany,型号1450)窥察复合原料缺口攻击断面形色,窥察前需对样品举行喷碳管理。

  Tab.1为填充废印刷电途板非金属粉后,PP复合原料的力学机能数据。从Tab.1中可能看出,增添了非金属粉后的PP复合原料拉伸机能和弯曲机能都获得昭彰普及,且弯曲机能普及幅度比拉伸机能更昭彰。此中拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度和弯曲模量最大增幅离别为16.3%、41.5%、63.5%和100%。颗粒巨细与外面改性对非金属粉/PP复合原料拉伸、弯曲机能的影响效率并不昭彰。

  PP是一种半结晶聚积物,具有许众优异的机能,但也有亏折之处,越发是低温脆性,这大大节制了PP的运用。从Tab.1中可能看出,正在常温下,固然非金属粉/PP复合原料的攻击强度有所消重,但正在低温下,攻击机能却获得了昭彰普及,其最大增幅为45.7%。废印刷电途板非金属粉的插手可能昭彰改正PP的低温缺口攻击机能,这对PP原料来说,有着紧急的实质应有意义。

  废印刷电途板非金属粉要紧是由环氧、酚醛等热固性树脂和玻璃纤维加强原料构成。因为玻璃纤维和树脂的联合存正在,于是非金属粉的物质构成款式极度丰富。细粉要紧是由树脂粉末和单根玻璃纤维构成,而中粉是由树脂粉末、单根玻璃纤维以及树脂浸渍的玻璃纤维束构成。粉体外面的润湿性或疏水性的巨细是其用作高聚物基复合原料填料的紧急外面本质之一,接触角巨细可能较为确切地占定液体水对固体粉末的润湿本质。于是本文选用压片法丈量了非金属粉接触角巨细来间接外征其与聚丙烯基体之间的润湿本质。丈量结果讲明,未始末外面改性管理的非金属细粉和中粉的水接触角离别为85.3和87.3,由此可睹,接管的废印刷电途板非金属粉是疏水性或亲油性的,且聚丙烯基体原料长短极性(亲油性)高聚物,于是未始末外面改性的非金属粉正在PP基体中的润湿性和相容性都很好,可能直接用作PP基复合原料的加强增韧填料。非金属粉插手PP基体后,复合原料的强度和刚性同时获得了改正。发作如许结果的原故要紧取决于非金属粉具有的优异机能。当非金属粉举动填料插手到聚积物原料中时,因为纤维强度高、模量大、延长率低,于是纤维最初担任外界载荷;同时因为非金属粉和聚丙烯基体的润湿性和相容性好,基体能将所受的载荷有用地向非金属粉转达,从而延缓了基体原料的捣鬼。

  Fig.1、Fig.2离别是纯PP与非金属粉/PP复合原料(细粉,改性)的常温、低温攻击断面SEM照片。从Fig.1可能看出,正在常温下,纯PP攻击断面是轻微的裂纹,断面粗拙,纹途轻微;而增添了细粉此后,复合原料攻击断面的裂纹的纹途变得粗大,裂纹数目昭彰变少,有大裂纹发作。这要紧是由于玻璃纤维是脆性原料,试样受攻击时会正在颗粒邻近发作应力聚集等缺陷,使得细粉/PP复合原料的韧性消重。从Fig.2可能看出,正在低温下,纯PP攻击断面是稍平滑的河川状的大裂纹,属于直接脆性断裂;而增添了细粉后,复合原料攻击断面昭彰变得粗拙,纹途变得轻微,有许众小细纹发作,裂纹数目也昭彰变众,且有昭彰的降服形势,这外明有大宗微裂纹天生。而微裂纹的酿成流程是消费能量的流程,大宗微裂纹的酿成将有利于能量的摄取,并能抗御大裂纹的酿成,有利于复合原料低温攻击机能的改正。其它,废印刷电途板非金属粉平均散布于PP基体中,没有昭彰团圆形势发作,颗粒与基体之间的界面相容性较好,没有昭彰界面。

  (1)废印刷电途板非金属细粉和中粉插手到PP原料中,都能昭彰改正PP原料的拉伸机能、弯曲机能和低温缺口攻击机能,但其常温攻击机能消重。此中拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度、弯曲模量、低温攻击强度最大增幅离别为16.3%、41.5%、63.5%、100%、45.7%。

  (2)外面改性对非金属粉/PP复合原料力学机能改正效率不昭彰,非金属粉与聚丙烯基体之间的润湿涣散性和相容性都很好、没有昭彰界面,且有昭彰的降服形势。

  (3)废印刷电途板非金属粉是疏水性的,可能直接用作PP基复合原料的填料,不光可能普及聚丙烯复合原料的力学机能,还可能到达省略处境污染,告终资源再愚弄的方针。

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