● 摘要
废弃线路板的回收和资源化问题成为当前急需解决的热点问题之一。废弃线路板中非金属粉料的含量约占线路板总质量的70%，目前焚烧和填埋的方式，给环境造成了很大的危害。而利用废弃线路板非金属粉料制备废弃线路板粉料增强复合材料既降低了制造成本，又节约了一次资源，同时解决了固体废弃物处理带来的环境污染问题，具有明显的环境、社会、经济三大效益。本文采用废弃线路板非金属粉料作为增强体，选用环氧树脂作为基体，通过模压成型工艺制备废弃线路板非金属粉料增强复合材料。探讨了粉料大小、粉料含量、偶联剂、阻燃剂Al(OH)3改性等因素对复合材料性能的影响规律。 在非金属粉料的研究方面，本文通过能谱、红外光谱以及热失重等实验手段分析了粉料的构成，利用差示扫描量热法及流变实验对E-51环氧树脂/2-乙基-4-甲基咪唑体系进行分析，确定了废弃物复合材料的模压成型工艺，并利用正交试验对粉料/偶联剂/阻燃剂/环氧树脂体系进行研究，分析了各成分对复合材料性能的影响。结果表明，非金属粉料中含有苯环、羟基、甲基、亚甲基及C-Br等官能团，粉料具有较好的耐热性和一定的阻燃性。偶联剂对复合材料耐热性能有着较大的影响，粉料的含量对复合材料力学性能有较大的影响。 在废弃物复合材料的性能研究方面，本文系统的研究了粉料大小以及粉料含量对废弃物复合材料性能的影响，并探讨了偶联剂、阻燃剂Al(OH)3含量对复合材料改性后性能的影响规律，展望了废弃线路板非金属粉料增强复合材料的应用前景。结果表明，大粉料（1-3mm）增强的复合材料其耐热性能优于小粉料(0.1-0.5mm)增强的复合材料。一定范围内偶联剂的加入改善了复合材料的综合性能，使材料的玻璃化转变温度、弯曲强度和冲击强度得到了相应的提高。阻燃剂Al(OH)3的加入改善了复合材料的阻燃性能。废弃线路板粉料增强环氧树脂复合材料力学性能优良，成型工艺简单，并具有较高的耐热温度和一定的阻燃性能，应用前景广阔。