CN101555356B - 利用废pcb板粉与树脂纤维合成的炭化环保板材 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用废PCB板粉与树脂纤维合成的炭化环保板材，所述炭化环保板材包括重量比如下的组分：20～40份塑料，50～70份废弃电路板回收粉，10～20份活性碳酸钙；按该组分配比的材料生产的板材具有良好的强度和韧性的、可以减少环境污染的、防水不膨胀防变形。其中利用废PCB板粉与树脂纤维合成的炭化环保板材还可以相应添加1～2份分散剂，2～3份偶联剂，1～3份硬酸脂锌，0.5～1.5份氯化石蜡，1份阳离子表面活性剂，0.3～1份抗氧剂，1～2份阻燃剂，1份除味剂，1.5份耐温剂，0.5份杀菌防霉剂；可以使得板材具有更加良好的强度、韧性、防水性以及不膨胀防变形等性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种装饰板材，尤其涉及一种利用废弃电路板回收粉与树脂纤维合成的炭化环保板材的组分配方。
背景技术
目前的装饰板材使用的材料包括木材、合成板材，普通合成板材具有不防水、容易发霉、容易膨胀变形、生产配方甲醛超标影响环保等缺点，而木材的使用则需要砍伐森林资源。由于传统板材广泛使用木材而导致全球森林资源受到严重恶劣的砍伐，影响了全球生态环境的保护，使得全球气候变暖而严重影响了人类正常生活，大量的水土流失与洪水水灾等自然灾害不断发生。
建筑材料与装饰板材使用木材或者植物合成板材正是危害生态资源的头号杀手，而传统的木制品装饰板材是不可以循环使用的材料，现在全球都在保护森林资源严禁砍伐，使得全球木制品行业的产品价格每天都在涨价，限制了原来的木制品行业装饰材料的发展，形成了木制品的行业发展的一个瓶颈。
随着全球电子技术突飞猛进的发展，工业废品与生活垃圾不断产生，使得全球的电子垃圾与电子工业生产领域产生大量的电路板废品和边角料，这些材料平时都是没有经过正规工艺处理而当作垃圾处理，对自然环境与人的居住生活环境都会产生二次污染，而且电子废品电路板表面还存在很多具有回收利用价值的金属。因此上述废品的处理也是全球每个国家需要面对和解决的难题。
如何实现电子工业废品废电路板的再生利用，寻找何种材料作为传统木材制品的优质替代品，将是目前迫切需要解决的技术难题。
发明内容
针对现有技术不足，本发明要解决的技术问题是提供一种再生回收废旧电子电路板和纤维树脂合成的、具有良好的强度和韧性的、可以减少环境污染的、防水不膨胀防变形的利用废PCB板粉与树脂纤维合成的炭化环保板材。
为了克服现有技术不足，本发明采用的技术方案是：一种利用废PCB板粉与树脂纤维合成的炭化环保板材，其特征在于，所述利用废PCB板粉与树脂纤维合成的炭化环保板材包括重量比如下的组分：20～40份塑料，50～70份废弃电路板回收粉，10～20份活性碳酸钙，其中所述塑料是包括PE或PP或PVC或PS或ABS或酚醛树脂或尿醛树脂中的至少一种材料。
作为上述方案的改进，所述利用废PCB板粉与树脂纤维合成的炭化环保板材包括重量比如下的组分：20～40份塑料，50～70份废弃电路板回收粉，10～20份活性碳酸钙，1～2份分散剂，2～3份偶联剂。
作为上述方案的改进，所述利用废PCB板粉与树脂纤维合成的炭化环保板材包括重量比如下的组分：20～40份塑料，50～70份废弃电路板回收粉，10～20份活性碳酸钙，1～2份分散剂，2～3份偶联剂，1～3份硬酸脂锌，0.5～1.5份氯化石蜡。
作为上述方案的改进，所述利用废PCB板粉与树脂纤维合成的炭化环保板材包括重量比如下的组分：20～40份塑料，50～70份废弃电路板回收粉，10～20份活性碳酸钙，1～2份分散剂，2～3份偶联剂，1～3份硬酸脂锌，0.5～1.5份氯化石蜡，1份阳离子表面活性剂，0.3～1份抗氧剂，1～2份阻燃剂，1份除味剂，1.5份耐温剂，0.5份杀菌防霉剂。
本发明的有益效果是：将废旧电路板打碎成粉，提取可以利用的部分，与塑料纤维树脂通过添加合成助剂，合成新型利用废PCB板粉与树脂纤维合成的炭化环保板材，由于其主要成分包括了塑料纤维树脂和电路板粉，并且塑料与电路板粉在合成助剂的作用下混合得更加均匀紧密，使得其具有较好的强度又同时具有很好的韧性，类似传统木材的特性，可以作为传统木材的替代品。由于该板材含有一定量的塑料，使得板材继承了塑料的特性，具有良好的防水性能，同时具有不膨胀不变形的特性。由于本发明对废旧电路板进行再生循环利用，可以减少电子产品电路板以及电路板边角料的废弃对环境造成的污染。
具体实施方式
下面对本发明的实施方式进行具体描述。
本发明提供了一种利用废PCB板粉与树脂纤维合成的炭化环保板材，所述利用废PCB板粉与树脂纤维合成的炭化环保板材包括重量比如下的组分：20～40份塑料，50～70份废弃电路板回收粉，10～20份活性碳酸钙。上述废PCB板包括废旧的电路板以及电路板制造过程的边角料，而PCB板即是电路板。其中废弃电路板回收粉是将废弃的电路板(PCB板)或者电路板制作的边角料等废弃的材料进行粉碎，制作成粉料，用于进行后续的混合塑化等工序，可以用于制作成型板材。塑料可以是PE或PP或PVC或PS或ABS或酚醛树脂或尿醛树脂中的至少一种，可以是上述塑料材料中的一种，也可以是其中两种或者两种以上成分的组合。
一般的塑料是具有弹性并具有一定强度的防水性材料，塑料与废弃电路板回收粉混合，再添加活性碳酸钙等合成助剂，再经过押出设备将其制造成为板材，该板材则具有塑料的一般特性，如防水、具有一定强度、弹性、韧性。
由于板材添加了大量的废弃电路板回收粉，其与塑料互相融合，提供了废弃电路板回收粉的填充量，使得板材具有良好的刚性，同时降低了填充成本，直接降低了板材的制造成本和材料成本，还有利于废弃料回收利用，对环境保护起到一定的作用。
单纯的塑料与废弃电路板回收粉两种材料互相融合的效果不好，经过多次反复试验，发现添加了适量的合成助剂可以使其合成效果更加理想，使得板材内部的材料融合更加均匀、致密，得到的板材更加结实，防水性更好，强度得到很大的提高。
活性碳酸钙添加在塑料中可以提高塑料制品尺寸的稳定性、硬度和钢度，改善塑料加工性能及其制品的耐热性和散光性，
经改性处理后的碳酸钙粉体，表面形成一种特殊的包层结构，能显著改善在聚烯烃等高聚物基体中的分散性和亲和性，并且能与高聚物基体间产生界面作用，从而提高制品的抗冲击强度，是一种性能优良的增量型填充助剂。填充量一般为25％～50％，有的制品甚至填充超过50％。改性处理是以活性碳酸钙为基料，采用多功能表面活性剂和复合型高效加工助剂，对无机粉体表面进行改性活化处理而成。经过活化改性处理后，得到的活性碳酸钙的分子结构改变、粒度分布均匀，呈极强的疏水性，同时具有流动性好、光泽度好、分散均匀、填充量大等特点，并有极好的润滑性、流动性、分散性和有机性。
活性碳酸钙与塑料的分子间亲和力强、填充量比普通碳酸钙可多填充2-5倍至数倍，综合生产成本明显降低。活性碳酸钙特有的超强金属剥离性和显著的润滑效果还能提高制品表面的光亮度，磨损和抗冲击强度，提高制品性能，具有较好的补强作用。从而，添加了活性碳酸钙可以提高产品质量，降低生产成本，具有明显的经济效益。
在板材的组分中添加活性碳酸钙，板材的组分之间的融合性得到提高，同时增加了填充材料，成本再次降低，而且还使板材具有除菌、防霉、防臭的功效。
更佳地，在具有10～20份塑料和50～70份废弃电路板回收粉的板材的组分中添加2～3份偶联剂。
为了进一步提高塑料与废弃电路板回收粉两种材料互相融合的效果，经过多次反复试验，发现添加了少量的偶联剂可以使其合成效果更加理想，使得板材内部的材料融合更加均匀、致密，得到的板材更加结实，防水性更好，强度得到很大的提高。添加偶联剂可以使塑料与废弃电路板回收粉等组分之间的界面相融性得到增强。
偶联剂是一类具有两不同性质官能团的物质，它们分子中的一部分官能团可与有机分子反应，另一部分官能团可与无机物表面的吸附水反应，形成牢固的粘合。偶联剂在增强塑料中，能提高树脂基体与增强材料之间的界面结合力。偶联剂在复合材料中的作用在于它既能与增强材料表面的某些基团反应，又能与基体树脂反应，在增强材料与树脂基体之间形成一个界面层，界面层能传递应力，从而增强了增强材料与树脂之间粘合强度，提高了复合材料的性能，同时还可以防止不与其它介质向界面渗透，改善了界面状态，有利于制品的耐老化、耐应力及电绝缘性能。
更佳地，在具有10～20份塑料和50～70份废弃电路板回收粉的板材的组分中添加1～2份分散剂。
在本发明中，添加的合成助剂还包括分散剂。添加塑料成分重量百分之五左右的分散剂，可以使板材中的各组分之间混合相融性提高并使得组分之间分散分布均匀。分散剂能降低分散体系中固体或液体粒子聚集的物质，促使物料颗粒均匀分散于介质中。在合成过程中，可以使得组分之间分布更加均匀，对提高组分的相融性起到辅助性作用，打散了大的机团组分，为组分彼此相融提供了相对位置条件。
更佳地，在具有10～20份塑料和50～70份废弃电路板回收粉的板材的组分中添加1～3份硬酸脂锌，0.5～1.5份氯化石蜡。添加上述材料后，组分的相融性不受影响，同时得到的板材内部以及外表面均具有良好的润滑性。由于硬酸脂锌与氯化石蜡是具有不同特性的润滑助剂，单纯添加硬酸脂锌可以使得板材的内部润滑性得到改善，单纯添加氯化石蜡可以使得板材的外表面润滑性得到改善。
更佳地，在具有10～20份塑料和50～70份废弃电路板回收粉的板材的组分中添加1份阳离子表面活性剂，可以提高组分之间结合过程的流动性，在混合后合成的过程可以增强组分之间的流动性，使得组分混合以及融合都更加均匀。
更佳地，在具有10～20份塑料和50～70份废弃电路板回收粉的板材的组分中添加0.3～1份抗氧剂，1～2份阻燃剂，1份除味剂，1.5份耐温剂，0.5份杀菌防霉剂，少量添加这些助剂，没有对板材的合成的相融性产生影响。添加了抗氧剂可以防止产品氧化老化，提高产品的抗氧化老化功效。添加除味剂可以提高产品净化塑料的味道的功能，保证使用者的健康。添加耐温剂可以提高产品的适应温差能力，在零下20度至零上80度的具有温差控制能力，产品不丧失防水不变形等性能。增加阻燃剂可以提高产品的消防防火的阻燃功效。杀菌防霉剂可以提高产品杀菌功效以及表面抑制细菌生长的功能。
本发明中，利用上述配方的原料或者各个组分按配方的比例要求进行喂料，原料混合后喂送至挤出机中，在挤出机的机筒进行塑化，再通过模头模具挤出成型，然后进行压辊定型，接着送至冷却架进行冷却，最后进行磨砂、抛光、裁边、修边等工序即可完成板材的制作。利用本发明的配方生产出来的利用废PCB板粉与树脂纤维合成的炭化环保板材可以用于生产制造炭化环保地板、炭化环保室内门、炭化环保衣柜、炭化环保浴柜、炭化环保家具、炭化环保橱柜、炭化环保户外地板、炭化环保凉亭、炭化环保围栏、炭化环保挂板、炭化环保托盘等相关产品。
经过反复试验，得到以下可以满足成型制造利用废PCB板粉与树脂纤维合成的炭化环保板材的各种组分的配方的实施例。
实施例一：本发明的利用废PCB板粉与树脂纤维合成的炭化环保板材包括重量比如下的组分：20份塑料，50份废弃电路板回收粉，10份活性碳酸钙。实践证明该配方下的各个组分混合成的材料可以塑化制造合格的利用废PCB板粉与树脂纤维合成的炭化环保板材。
实施例二：本发明的利用废PCB板粉与树脂纤维合成的炭化环保板材包括重量比如下的组分：20份塑料，70份废弃电路板回收粉，10份活性碳酸钙。实践证明该配方下的各个组分混合成的材料可以塑化制造合格的利用废PCB板粉与树脂纤维合成的炭化环保板材。
实施例三：本发明的利用废PCB板粉与树脂纤维合成的炭化环保板材包括重量比如下的组分：40份塑料，70份废弃电路板回收粉，10份活性碳酸钙。实践证明该配方下的各个组分混合成的材料可以塑化制造合格的利用废PCB板粉与树脂纤维合成的炭化环保板材。
实施例四：本发明的利用废PCB板粉与树脂纤维合成的炭化环保板材包括重量比如下的组分：20份塑料，50份废弃电路板回收粉，20份活性碳酸钙。实践证明该配方下的各个组分混合成的材料可以塑化制造合格的利用废PCB板粉与树脂纤维合成的炭化环保板材。
实施例五：本发明的利用废PCB板粉与树脂纤维合成的炭化环保板材包括重量比如下的组分：40份塑料，50份废弃电路板回收粉，20份活性碳酸钙。实践证明该配方下的各个组分混合成的材料可以塑化制造合格的利用废PCB板粉与树脂纤维合成的炭化环保板材。
实施例六：本发明的利用废PCB板粉与树脂纤维合成的炭化环保板材包括重量比如下的组分：40份塑料，70份废弃电路板回收粉，20份活性碳酸钙。实践证明该配方下的各个组分混合成的材料可以塑化制造合格的利用废PCB板粉与树脂纤维合成的炭化环保板材。
实施例七：本发明的利用废PCB板粉与树脂纤维合成的炭化环保板材包括重量比如下的组分：30份塑料，60份废弃电路板回收粉，15份活性碳酸钙。实践证明该配方下的各个组分混合成的材料可以塑化制造质量较佳的利用废PCB板粉与树脂纤维合成的炭化环保板材。
实施例八：本发明的利用废PCB板粉与树脂纤维合成的炭化环保板材包括重量比如下的组分：20份塑料，50份废弃电路板回收粉，1份分散剂，2份偶联剂，10份活性碳酸钙。实践证明该配方下的各个组分混合成的材料可以塑化制造质量较佳的利用废PCB板粉与树脂纤维合成的炭化环保板材。
实施例九：本发明的利用废PCB板粉与树脂纤维合成的炭化环保板材包括重量比如下的组分：40份塑料，70份废弃电路板回收粉，2份分散剂，3份偶联剂，20份活性碳酸钙。实践证明该配方下的各个组分混合成的材料可以塑化制造质量较佳的利用废PCB板粉与树脂纤维合成的炭化环保板材。
实施例十：本发明的利用废PCB板粉与树脂纤维合成的炭化环保板材包括重量比如下的组分：20份塑料，50份废弃电路板回收粉，2份分散剂，3份偶联剂，20份活性碳酸钙。实践证明该配方下的各个组分混合成的材料可以塑化制造质量较佳的利用废PCB板粉与树脂纤维合成的炭化环保板材。
实施例十一：本发明的利用废PCB板粉与树脂纤维合成的炭化环保板材包括重量比如下的组分：40份塑料，50份废弃电路板回收粉，2份分散剂，2份偶联剂，10份活性碳酸钙。实践证明该配方下的各个组分混合成的材料可以塑化制造质量较佳的利用废PCB板粉与树脂纤维合成的炭化环保板材。
实施例十二：本发明的利用废PCB板粉与树脂纤维合成的炭化环保板材包括重量比如下的组分：20份塑料，70份废弃电路板回收粉，2份分散剂，3份偶联剂，20份活性碳酸钙。实践证明该配方下的各个组分混合成的材料可以塑化制造质量较佳的利用废PCB板粉与树脂纤维合成的炭化环保板材。
实施例十三：本发明的利用废PCB板粉与树脂纤维合成的炭化环保板材包括重量比如下的组分：20份塑料，50份废弃电路板回收粉，1份分散剂，3份偶联剂，20份活性碳酸钙，1份硬酸脂锌，0.5份氯化石蜡，1份阳离子表面活性剂。实践证明该配方下的各个组分混合成的材料可以塑化制造质量较佳的利用废PCB板粉与树脂纤维合成的炭化环保板材。
实施例十四：本发明的利用废PCB板粉与树脂纤维合成的炭化环保板材包括重量比如下的组分：40份塑料，70份废弃电路板回收粉，2份分散剂，3份偶联剂，10份活性碳酸钙，3份硬酸脂锌，1.5份氯化石蜡，1份阳离子表面活性剂。实践证明该配方下的各个组分混合成的材料可以塑化制造质量较佳的利用废PCB板粉与树脂纤维合成的炭化环保板材。
实施例十五：本发明的利用废PCB板粉与树脂纤维合成的炭化环保板材包括重量比如下的组分：20份塑料，70份废弃电路板回收粉，2份分散剂，2份偶联剂，10份活性碳酸钙，1份硬酸脂锌，1.5份氯化石蜡，1份阳离子表面活性剂。实践证明该配方下的各个组分混合成的材料可以塑化制造质量较佳的利用废PCB板粉与树脂纤维合成的炭化环保板材。
实施例十六：本发明的利用废PCB板粉与树脂纤维合成的炭化环保板材包括重量比如下的组分：40份塑料，70份废弃电路板回收粉，2份分散剂，3份偶联剂，20份活性碳酸钙，3份硬酸脂锌，1.5份氯化石蜡，1份阳离子表面活性剂。实践证明该配方下的各个组分混合成的材料可以塑化制造质量较佳的利用废PCB板粉与树脂纤维合成的炭化环保板材。
实施例十七：本发明的利用废PCB板粉与树脂纤维合成的炭化环保板材包括重量比如下的组分：20份塑料，50份废弃电路板回收粉，2份分散剂，2份偶联剂，20份活性碳酸钙，3份硬酸脂锌，1.5份氯化石蜡，1份阳离子表面活性剂，0.3份抗氧剂，1份阻燃剂，1份除味剂，1.5份耐温剂，0.5份杀菌防霉剂。实践证明该配方下的各个组分混合成的材料可以塑化制造质量较佳的利用废PCB板粉与树脂纤维合成的炭化环保板材。
实施例十八：本发明的利用废PCB板粉与树脂纤维合成的炭化环保板材包括重量比如下的组分：20份塑料，70份废弃电路板回收粉，1份分散剂，3份偶联剂，20份活性碳酸钙，3份硬酸脂锌，1.5份氯化石蜡，1份阳离子表面活性剂，1份抗氧剂，2份阻燃剂，1份除味剂，1.5份耐温剂，0.5份杀菌防霉剂。实践证明该配方下的各个组分混合成的材料可以塑化制造质量较佳的利用废PCB板粉与树脂纤维合成的炭化环保板材。
实施例十九：本发明的利用废PCB板粉与树脂纤维合成的炭化环保板材包括重量比如下的组分：40份塑料，70份废弃电路板回收粉，2份分散剂，3份偶联剂，20份活性碳酸钙，3份硬酸脂锌，1.5份氯化石蜡，1份阳离子表面活性剂，1份抗氧剂，1～2份阻燃剂，1份除味剂，1.5份耐温剂，0.5份杀菌防霉剂。实践证明该配方下的各个组分混合成的材料可以塑化制造质量较佳的利用废PCB板粉与树脂纤维合成的炭化环保板材。
以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (4)
1.一种利用废PCB板粉与树脂纤维合成的炭化环保板材，其特征在于，所述利用废PCB板粉与树脂纤维合成的炭化环保板材包括重量比如下的组分：
20～40份塑料，50～70份废弃电路板回收粉，10～20份活性碳酸钙，其中所述塑料是包括PE或PP或PVC或PS或ABS或酚醛树脂或尿醛树脂中的至少一种材料。
2.根据权利要求1所述的利用废PCB板粉与树脂纤维合成的炭化环保板材，其特征在于，所述利用废PCB板粉与树脂纤维合成的炭化环保板材包括重量比如下的组分：
20～40份塑料，50～70份废弃电路板回收粉，10～20份活性碳酸钙，1～2份分散剂，2～3份偶联剂。
3.根据权利要求2所述的利用废PCB板粉与树脂纤维合成的炭化环保板材，其特征在于，所述利用废PCB板粉与树脂纤维合成的炭化环保板材包括重量比如下的组分：
20～40份塑料，50～70份废弃电路板回收粉，10～20份活性碳酸钙，1～2份分散剂，2～3份偶联剂，1～3份硬酸脂锌，0.5～1.5份氯化石蜡。
4.根据权利要求3所述的利用废PCB板粉与树脂纤维合成的炭化环保板材，其特征在于，所述利用废PCB板粉与树脂纤维合成的炭化环保板材包括重量比如下的组分：
20～40份塑料，50～70份废弃电路板回收粉，10～20份活性碳酸钙，1～2份分散剂，2～3份偶联剂，1～3份硬酸脂锌，0.5～1.5份氯化石蜡，1份阳离子表面活性剂，0.3～1份抗氧剂，1～2份阻燃剂，1份除味剂，1.5份耐温剂，0.5份杀菌防霉剂。
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