废电路板非金属材料深度资源化利用技术研究

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近年来,电子废物快速增长,电路板被大量废弃,废电路板中的非金属材料组分复杂、污染物含量高且处理难度大,成为电器电子产品处理领域的难题。本文对废电路板非金属粉进行表征后将其作为填料制备聚丙烯(PP)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚(ABS)树脂基复合材料,并分析再生雨水篦子中试工艺与产品质量,探讨非金属粉制备木塑、免烧砖和保温板三类建筑材料的可行性。热固性树脂(酚醛或环氧树脂)占非金属粉60wt%以上,其余为无机组分和微量金属。粗粒径的非金属粉制备的资源化产品肉眼可见粗糙的非金属粉颗粒,仅可用于生产水篦、井盖等对外观要求不高的产品。非金属粉在低于250℃时的质量损失约为2.5wt%,温度升高,热损失速率较高。非金属粉粒径对复合材料力学性能影响较小,填充非金属粉的复合材料强度降低,而刚度上升。非金属粉填充量为20wt%时,PP和ABS树脂基复合材料的拉伸、弯曲和冲击强度分别下降11.1%与17.3%,5.1%与9.3%、50%与75%,而拉伸和弯曲模量分别上升21.2%与29.5%、39.0%与19.1%。对复合材料进行浸出研究,其重金属离子浸出浓度处于环境安全范围内。非金属粉填充于PP树脂中通过热压成型制备雨水篦子可通过工艺过程优化提高生产效率和减少二次污染。PP再生料(RPP):聚氨酯回收料(RPU):非金属粉配料比为2:1:2时为佳,制得的水箅外观平整,内部排列整齐,承重能力约为3MPa。非金属粉制备木塑,产品质量易受物料和工艺参数影响,加工难度大,而用其制备免烧砖和水泥基发泡保温板工艺简单。非金属粉、聚氯乙烯(PVC)、杨木粉三者的配料比为2:2:1时的木塑复合材料,非金属粉、水泥、沙子配料比为3:3:4且无外加剂时的免烧砖,以及非金属粉、RPU、水泥和发泡剂的配料比为7.5:4.5:48:2时的保温板性能各自满足相应产品标准要求。本文利用废电路板非金属粉成功制备出雨水篦子、木塑材料、免烧砖和水泥基发泡保温板等资源化产品,有效缓解非金属粉露天焚烧和填埋带来的环境压力,实现废电路板非金属材料的高附加值再利用。
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