專利名稱：一種非金屬粉填充酚醛樹脂復合材料及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于資源回收利用以及復合材料技術領域，特別涉及一種非金屬粉填充酚
醛樹脂復合材料及其制備方法。
背景技術：
線路板作為電子工業(yè)的基礎，是各類電子產(chǎn)品中不可缺少的重要部件。電子信息 產(chǎn)業(yè)的逐漸發(fā)展，導致了大量的廢舊線路板的產(chǎn)生。 一方面是由于生產(chǎn)過程中的邊角料等 廢線路板大量增加，同時也產(chǎn)生于大量廢舊電子電器產(chǎn)品的報廢。由于線路板是大量非金 屬和多種金屬材料的混合物，目前廢舊線路板的回收技術較多地關注于有價金屬的回收， 而對其中含量達76% 94%的非金屬材料則幾乎沒有進行利用，若不能妥善處理這些非 金屬材料，不僅會造成大量有用資源的流失，而且還會對環(huán)境產(chǎn)生嚴重的危害。同時線路板 中的非金屬材料主要由熱穩(wěn)定性較好的聚合物與玻璃纖維構成，具有良好的利用價值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種非金屬粉填充酚醛樹脂復合材料及其制備方法。
—種非金屬粉填充酚醛樹脂復合材料，其特征在于，采用酚醛樹脂、增韌劑組成聚 合物混合體系，由廢舊線路板中回收的非金屬粉作為聚合物混合體系的填料組成復合材料 體系，由固化劑和固化促進劑組成酚醛樹脂固化體系，以硬脂酸鋅作為增塑劑和內(nèi)脫模劑， 其中，各原料按重量份數(shù)如下酚醛樹脂100份，增韌劑0 10份，非金屬粉100 220 份，固化劑1 20份，固化促進劑1 5份，硬脂酸鋅1 5份。 —種優(yōu)選的技術方案為所述增韌劑為丁腈橡膠、聚酰胺樹脂或聚乙烯醇縮醛類， 其中，聚乙烯醇縮醛類優(yōu)選聚乙烯醇縮丁醛。
—種優(yōu)選的技術方案為所述固化劑為六次甲基四胺。 —種優(yōu)選的技術方案為所述固化促進劑為氧化鋅、氧化鎂、氧化鈣中的一種或幾 種。 —種非金屬粉填充酚醛樹脂復合材料的制備方法，其特征在于，該方法步驟如 下 (1)原料處理 通過破碎和粉碎工序?qū)U舊線路板磨成粉末，從中回收金屬粉后得到非金屬粉， 將非金屬粉過60目篩，干燥后制得填料備用；
將酚醛樹脂粉碎過60目篩； 按配方備好塑化劑、固化劑、固化促進劑、增塑劑和內(nèi)脫模劑；
(2)將原料混合，制備模壓料 將酚醛樹脂、增韌劑、非金屬粉在攪拌機中預混后，將固化劑、固化促進劑、增塑劑 和內(nèi)脫模劑加入攪拌機中，以20 40r/min的速度攪拌5 10分鐘，使原料混合均勻，即 制成模壓料；
(3)模壓成型 清潔模具表面，并在模具表面涂外脫模劑，然后，將制得的模壓料填入模具，再將
模具放置壓機中熱壓成型，傳熱速率為1 1. 5分鐘/mm，熱壓起始溫度為14(TC，終止溫度
為164°C ，壓力為1 3Mpa，達到終止溫度后從壓機中取出模具，之后冷卻，得到非金屬粉填
充酚醛樹脂復合材料。 本發(fā)明的有益效果為 (1)目前廢舊線路板非金屬材料的處理主要是填埋法，這不僅浪費資源，而且即使
掩埋也會對環(huán)境造成一定程度的污染，而本發(fā)明以廢舊線路板回收后粉碎得到的非金屬粉 料作為填料，為廢舊線路板非金屬材料的利用提供了一條途徑，可以有效避免掩埋廢舊線
路板造成的環(huán)境污染。同時，本發(fā)明酚醛樹脂復合材料中廢舊線路板非金屬材料的含量高 達30% 70% ，可以有效節(jié)約資源，降低產(chǎn)品成本。 (2)本發(fā)明利用廢舊線路板回收后粉碎得到的非金屬粉料作為填料，不但節(jié)約資 源，保護環(huán)境，而且制得的酚醛樹脂復合材料抗彎、抗壓等力學性能優(yōu)異，可用于制作路政 設施，如道路交通標志板、防眩板等。其優(yōu)異的耐水性能又使得其可用作戶外設施、長廊、回 廊、椅凳等木材替代材料。
具體實施例方式
下面結合實施例對本發(fā)明作進一步說明
實施例1 —種非金屬粉填充酚醛樹脂復合材料，采用酚醛樹脂、增韌劑組成聚合物混合體 系(增韌劑采用聚乙烯醇縮丁醛)，由廢舊線路板中回收的非金屬粉作為聚合物混合體系 的填料組成復合材料體系，由六次甲基四胺和氧化鈣組成酚醛樹脂固化體系，以硬脂酸鋅 作為增塑劑和內(nèi)脫模劑，其中，各原料按重量份數(shù)如下酚醛樹脂100份，聚乙烯醇縮丁 醛5份，非金屬粉150份，六次甲基四胺10份，氧化鈣3份，硬脂酸鋅3份。
如上所述的非金屬粉填充酚醛樹脂復合材料的制備方法，步驟如下
(1)原料處理 通過破碎和粉碎工序?qū)U舊線路板磨成粉末，從中回收金屬粉后得到非金屬粉， 將非金屬粉過60目篩，干燥后制得填料備用；
將酚醛樹脂粉碎過60目篩； 按配方備好塑化劑、固化劑、固化促進劑、增塑劑和內(nèi)脫模劑；
(2)將原料混合，制備模壓料 將IOO份(重量分數(shù)，下同)酚醛樹脂、5份聚乙烯醇縮丁醛、150份非金屬粉在攪 拌機中預混后，將10份六次甲基四胺、3份氧化鈣、3份硬脂酸鋅加入攪拌機中，以25r/min 的速度攪拌8分鐘，使原料混合均勻，即制成模壓料；
(3)模壓成型 清潔模具表面，并在模具表面涂外脫模劑，然后，將制得的模壓料填入模具，再將 模具放置壓機中熱壓成型，傳熱速率為1.2分鐘/mm，熱壓起始溫度為14(TC，終止溫度為 164t:，壓力為1. 5Mpa，達到終止溫度后從壓機中取出模具，之后冷卻，得到非金屬粉填充酚 醛樹脂復合材料。
該非金屬粉填充酚醛樹脂復合材料的密度為1. 298g/cm 楊氏模量為6653MPa，彎 曲強度為64. 35MPa，浸泡2個月后尺寸沒有變化。
實施例2 —種非金屬粉填充酚醛樹脂復合材料，采用酚醛樹脂、增韌劑組成聚合物混合體 系(增韌劑采用聚乙烯醇縮丁醛)，由廢舊線路板中回收的非金屬粉作為聚合物混合體系 的填料組成復合材料體系，由六次甲基四胺和氧化鎂組成酚醛樹脂固化體系，以硬脂酸鋅 作為增塑劑和內(nèi)脫模劑，其中，各原料按重量份數(shù)如下酚醛樹脂100份，聚乙烯醇縮丁 醛8份，非金屬粉200份，六次甲基四胺10份，氧化鎂3份，硬脂酸鋅3份。
如上所述的非金屬粉填充酚醛樹脂復合材料的制備方法，步驟如下
(1)原料處理 通過破碎和粉碎工序?qū)U舊線路板磨成粉末，從中回收金屬粉后得到非金屬粉， 將非金屬粉過60目篩，干燥后制得填料備用；
將酚醛樹脂粉碎過60目篩； 按配方備好塑化劑、固化劑、固化促進劑、增塑劑和內(nèi)脫模劑；
(2)將原料混合，制備模壓料 將100份(重量份數(shù)，下同)酚醛樹脂、8份聚乙烯醇縮丁醛、200份非金屬粉在攪 拌機中預混后，將10份六次甲基四胺、3份氧化鎂、3份硬脂酸鋅加入攪拌機中，以25r/min 的速度攪拌8分鐘，使原料混合均勻，即制成模壓料；
(3)模壓成型 清潔模具表面，并在模具表面涂外脫模劑，然后，將制得的模壓料填入模具，再將 模具放置壓機中熱壓成型，傳熱速率為1.2分鐘/mm，熱壓起始溫度為14(TC，終止溫度為 164t:，壓力為1. 5Mpa，達到終止溫度后從壓機中取出模具，之后冷卻，得到非金屬粉填充酚 醛樹脂復合材料。 該非金屬粉填充酚醛樹脂復合材料的密度為1. 259g/cm 楊氏模量為4578MPa，彎 曲強度為46. 32MPa，浸泡2個月后尺寸沒有變化。
權利要求
一種非金屬粉填充酚醛樹脂復合材料，其特征在于，采用酚醛樹脂、增韌劑組成聚合物混合體系，由廢舊線路板中回收的非金屬粉作為聚合物混合體系的填料組成復合材料體系，由固化劑和固化促進劑組成酚醛樹脂固化體系，以硬脂酸鋅作為增塑劑和內(nèi)脫模劑，其中，各原料按重量份數(shù)如下酚醛樹脂100份，增韌劑0～10份，非金屬粉100～220份，固化劑1～20份，固化促進劑1～5份，硬脂酸鋅1～5份。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種非金屬粉填充酚醛樹脂復合材料，其特征在于，所述增 韌劑為丁腈橡膠、聚酰胺樹脂或聚乙烯醇縮醛類。
3. 根據(jù)權利要求1所述的一種非金屬粉填充酚醛樹脂復合材料，其特征在于，所述固 化劑為六次甲基四胺。
4. 根據(jù)權利要求1所述的一種非金屬粉填充酚醛樹脂復合材料，其特征在于，所述固化促進劑為氧化鋅、氧化鎂、氧化鈣中的一種或幾種。
5. —種非金屬粉填充酚醛樹脂復合材料的制備方法，其特征在于，該方法步驟如下(1) 原料處理通過破碎和粉碎工序?qū)U舊線路板磨成粉末，從中回收金屬粉后得到非金屬粉，將非 金屬粉過60目篩，干燥后制得填料備用； 將酚醛樹脂粉碎過60目篩；按配方備好塑化劑、固化劑、固化促進劑、增塑劑和內(nèi)脫模劑；(2) 將原料混合，制備模壓料將酚醛樹脂、增韌劑、非金屬粉在攪拌機中預混后，將固化劑、固化促進劑、增塑劑和內(nèi)脫模劑加入攪拌機中，以20 40r/min的速度攪拌5 10分鐘，使原料混合均勻，即制成 模壓料；(3) 模壓成型清潔模具表面，并在模具表面涂外脫模劑，然后，將制得的模壓料填入模具，再將模具 放置壓機中熱壓成型，傳熱速率為1 1. 5分鐘/mm，熱壓起始溫度為14(TC，終止溫度為 164t:，壓力為1 3Mpa，達到終止溫度后從壓機中取出模具，之后冷卻，得到非金屬粉填充 酚醛樹脂復合材料。
全文摘要
本發(fā)明公開了屬于資源回收利用以及復合材料技術領域的一種非金屬粉填充酚醛樹脂復合材料及其制備方法。采用酚醛樹脂、增韌劑組成聚合物混合體系，由廢舊線路板中回收的非金屬粉作為聚合物混合體系的填料組成復合材料體系，由固化劑和固化促進劑組成酚醛樹脂固化體系，以硬脂酸鋅作為增塑劑和內(nèi)脫模劑。本發(fā)明利用廢舊線路板回收后粉碎得到的非金屬粉料作為填料，為廢舊線路板非金屬材料的利用提供了一條途徑，不但節(jié)約資源，保護環(huán)境，而且制得的酚醛樹脂復合材料抗彎、抗壓等力學性能優(yōu)異，可用于制作路政設施，如道路交通標志板、防眩板等。其優(yōu)異的耐水性能又使得其可用作戶外設施、長廊、回廊、椅凳等木材替代材料。
文檔編號C08L101/00GK101696315SQ200910235349
公開日2010年4月21日 申請日期2009年10月21日 優(yōu)先權日2009年10月21日
發(fā)明者劉學平, 向東, 孟家富, 李華, 段廣洪, 毛樂山, 牟鵬, 鐘金鳳 申請人:清華大學;