废印刷电路板非金属粉负载二氧化硅杂化填料的制备及其在不饱和聚酯中的应用

为增强废印刷电路板非金属粉(WPCBP)与聚合物基体之间的界面结合作用,采用溶胶-凝胶法在WPCBP表面原位负载了一层纳米二氧化硅粒子(SiO_2),制备了一种新型的WPCBP-SiO_2杂化填料。SEM、TGA和FTIR证明SiO_2通过化学键成功负载到了杂化填料的表面。采用含双键的界面改性剂对杂化填料进行改性后,应用于不饱和聚酯树脂基体,探讨了未改性杂化填料及表面改性杂化填料对不饱和聚酯复合材料的力学性能、界面结合作用和热稳定性能的影响。结果表明,新型的杂化填料WPCBP-SiO_2能够与不饱和聚酯基体形成强的界面结合作用,显著提高不饱和聚酯复合材料的力学性能和热稳定性能,且表面改性后复合材料的各项性能得到进一步提高。     

废印刷电路板非金属粉填充聚丙烯的实验

采用熔融共混方法制备了废印刷电路板非金属粉/聚丙烯复合材料,并通过非金属粉润湿性能和缺口冲击断面形貌观察,分析研究了非金属粉添加对聚丙烯复合材料力学性能的影响。结果表明,非金属粉可以同时改善非金属粉/聚丙烯复合材料的拉伸、弯曲、低温冲击性能,但室温冲击性能降低;其中拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度、弯曲模量、低温冲击强度最大增幅分别为16.3%、41.5%、63.5%、100%、45.7%;废印刷电路板非金属粉可作为聚丙烯的增强增韧填料。     

废印刷电路板非金属粉负载二氧化硅杂化填料的制备及其在不饱和聚酯中的应用

为增强废印刷电路板非金属粉(WPCBP)与聚合物基体之间的界面结合作用,采用溶胶-凝胶法在WPCBP表面原位负载了一层纳米二氧化硅粒子(SiO2),制备了一种新型的WPCBP-SiO2杂化填料.SEM、TGA和FTIR证明SiO2通过化学键成功负载到了杂化填料的表面.采用含双键的界面改性剂对杂化填料进行改性后,应用于不饱和聚酯树脂基体,探讨了未改性杂化填料及表面改性杂化填料对不饱和聚酯复合材料的力学性能、界面结合作用和热稳定性能的影响.结果表明,新型的杂化填料WPCBP-SiO2能够与不饱和聚酯基体形成强的界面结合作用,显著提高不饱和聚酯复合材料的力学性能和热稳定性能,且表面改性后复合材料的各项性能得到进一步提高.     

废印刷电路板非金属粉增强及磨碎玻璃纤维增强聚丙烯力学性能

分别用废印刷电路板(PCB)非金属粉、磨碎玻璃纤维作为增强材料,采用熔融共混方法制备了聚丙烯(PP)基复合材料,并通过其力学性能试验和缺口冲击断面、废PCB非金属粉、磨碎玻璃纤维的形貌观察,分析研究了两种增强材料及表面改性对复合材料力学性能的影响。实验结果表明：废PCB非金属粉/PP复合材料力学性能得到了明显提高,其中拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度和弯曲模量最大增幅分别为28%、41%、86%和133%;废PCB非金属粉与磨碎玻璃纤维都能作为PP增强填料,但其韧性降低;表面改性对废PCB非金属粉/PP复合材料力学性能的影响不大,但是对磨碎玻璃纤维/PP复合材料力学性能的影响大;废 PCB非金属粉/PP复合材料综合力学性能高于磨碎玻璃纤维/PP复合材料,可代替磨碎玻璃纤维作为PP基复合材料的增强填料,不仅可以减少环境污染,实现资源再利用,而且大大降低复合材料成本。     

羟基锡酸锌包覆埃洛石对PVC/ABS共混物阻燃性能的影响

采用均匀沉淀法制备了羟基锡酸锌(ZnSn(OH)6)包覆埃洛石纳米管(C-HNTs)。利用X射线衍射仪、透射电子显微镜分析了ZnSn(OH)6与HNTs的质量比对包覆物体相结构的影响。结果表明,当ZnSn(OH)6与HNTs的质量比为1∶10时,ZnSn(OH)6能够较均匀地包覆于HNTs的表面。利用氧指数测试仪、锥形量热仪、热重分析仪研究了CHNTs对聚氯乙烯(PVC)/苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚物(ABS)共混物的阻燃性能和热稳定性的影响。结果表明,CHNTs能明显改善PVC/ABS共混物的阻燃和抑烟性能,其极限氧指数达到36%,发烟速率仅为PVC/ABS共混物的51%。添加4phr C-HNTs后的PVC/ABS共混物在850℃的炭残余量提高了14.06%,而对力学性能影响不大。     

氨基化埃洛石纳米管对固体环氧树脂的增强增韧及阻燃作用

通过化学接枝法获得了氨基化埃洛石纳米管(N-HNTs),与聚磷酸铵(APP)复配制备了N-HNTs-APP/EP固体环氧树脂复合材料,并对复合材料的固化行为、力学性能、热降解行为、阻燃性能、残炭形貌进行研究。结果表明,添加5%N-HNTs-APP不仅促进了EP的固化反应,而且复合材料的力学性能得到全面提升,其中冲击强度和断裂伸长率较纯EP分别提高了63.9%和28.2%。同时,5%N-HNTs-APP/EP复合材料的极限氧指数(LOI)达31.7%,通过UL-94 V0级别,其热释放速率峰值(pHRR)、总热释放速率(THR)、烟释放速率峰值(SPR)和生烟总量(TSP)较纯EP均大幅下降。     

废印刷电路板粉填充改性丁苯橡胶复合材料的性能研究

以废印刷电路板(PCB)非金属粉对丁苯橡胶(SBR)进行填充改性,采用机械共混法制备了SBR/废PCB粉复合材料,考察了SBR接枝马来酸酐(SBR-g-MAH)、硅烷偶联剂KH-792的引入对SBR/废PCB粉复合材料力学性能及硫化特性的影响。结果表明:SBR-g-MAH和KH-792均能有效提升SBR/废PCB粉复合体系的界面强度,SBR/SBR-g-MAH最佳配比为60/40(质量比,下同),硅烷偶联剂KH-792的最佳用量为3%(质量分数),SBR-gMAH对复合材料的改性效果优于KH-792。当SBR/SBR-g-MAH并用比为60/40,废PCB粉填充量为20份时,复合材料的综合力学性能最佳。改性后的SBR/废PCB粉复合材料的最小扭矩(F_(min))、最大扭矩(F_(max))和正硫化时间(t_(90))均高于纯SBR,而焦烧时间(t_(10))低于纯SBR。     

二乙基次磷酸铝和埃洛石纳米管协效阻燃尼龙66的制备及性能

使用二乙基次磷酸铝(ADP)与埃洛石纳米管(HNTs)作为阻燃体系,采用熔融共混法对尼龙66(PA66)进行阻燃改性,研究了ADP与HNTs的配比对ADP-HNTs/PA66复合材料的阻燃性能、力学性能及热稳定性的影响,对燃烧残炭进行SEM观察,通过TG-IR和FTIR的手段研究阻燃机制。研究发现,ADP-HNTs/PA66复合材料的阻燃性能随HNTs的比例增大而先增高后下降,在阻燃体系为11wt%ADP-1wt%HNTs时,ADP-HNTs/PA66复合材料的UL94阻燃等级为V-0级,极限氧指数(LOI)为35.6%,具有协效阻燃作用;拉伸强度及断裂伸长率随ADP-HNTs阻燃体系中HNTs的比例在一定范围内增大而逐渐增大,冲击强度则逐渐下降;TG分析表明,HNTs能够促进成炭,减缓降解;SEM结果显示,ADP-HNTs阻燃体系能够形成连续致密炭层;TG-IR和FTIR分析表明,ADP兼具气相及凝聚相阻燃,HNTs能够在凝聚相中与ADP产生相互作用,促进交联成炭。      

改性埃洛石复配聚磷酸铵对硅橡胶阻燃性能和力学性能的影响

为研究埃洛石对硅橡胶阻燃性能和力学性能的影响,将埃洛石经乙烯基三甲氧基硅烷(A-171)表面改性处理后与聚磷酸胺(APP)复配并用于硅橡胶基体中,经机械共混制备了复配填充改性埃洛石(m-HNTs)的阻燃硅橡胶复合材料(FRSR)。利用红外光谱、热重分析对m-HNTs进行表征分析,采用扫描电子显微镜、极限氧指数(LOI)、垂直燃烧、锥形量热、能谱仪、热重分析等对FRSR的力学性能、阻燃性能、残渣形貌及热降解行为进行研究,并与复配填充未改性HNTs的样品性能对比。结果表明,复配填充适量的m-HNTs后,FRSR阻燃性能明显改善,力学性能显著提高。当复配填充3phr m-HNTs时,拉伸强度达8.7 MPa,LOI值达31.4%,UL-94测试为V-0级,且残渣致密紧实,热阻隔效果好,残炭率高,热释放速率降低36%。     

石墨烯/黑磷纳米复合粒子对环氧树脂阻燃与热稳定性能的影响

近年来,具有蜂窝状褶皱片层结构的黑磷(BP)在阻燃高分子复合材料领域展现出潜在的应用前景.本工作采用高能球磨方法制备出石墨烯/黑磷纳米复合粒子(G-BP),以拉曼光谱与X射线衍射表征其结构,并利用极限氧指数(LOI)、UL 94垂直燃烧测试和热重分析探究G-BP含量对环氧树脂基体热稳定性与阻燃性能的影响.结果表明:在环氧树脂中添加2％G-BP,其高温残炭量从14.8％提高至25.3％,LOI提高至25.5％,且UL 94垂直燃烧等级达到V1级;G-BP添加量为5％时,环氧树脂的LOI达27.5％,且UL 94垂直燃烧等级通过V0级.G-BP通过气固双相阻燃协同机理,明显改善了环氧树脂的成炭性与阻燃性.     

废旧线路板粉料增强不饱和聚酯复合材料力学性能

以废旧线路板回收处理过程中得到的塑料粉料作为增强填料,采用模压成型的方法制备成不饱和聚酯复合材料。改变填料形状、加入量及尺寸大小,研究其对复合材料性能的影响。结果表明:用废弃粉料与短切玻璃纤维作为组合增强体制得的不饱和聚酯复合材料的力学性能远大于仅用废弃粉料作为增强体的力学性能;颗粒长度为1～3 mm的纤维状粉料对复合材料性能的提高远远大于颗粒长度为0.25 mm的纤维状粉料对复合材料性能的提高,且填充量也较大,质量分数可达65%,弯曲强度和冲击强度可达150 MPa、18 kJ/m2。      

氯氧镁水泥对不饱和树脂的阻燃性能与阻燃机理研究

采用极限氧指数法、热重分析和烟密度测试法研究了氯氧镁水泥在不饱和树脂（UP）中的阻燃作用和阻燃机理。研究表明经偶联剂处理后的氯氧镁水泥对UP具有良好的阻燃抑烟效果，并通过增加UP在高温下的热稳定性和降低热失重速率等机理发挥阻燃作用：氯氧镁水泥含量在40％内对UP的力学性能影响较小，是一种新型的无机添加型阻燃剂。     

基于废弃印刷线路板中非金属的复合板材制备

随着废弃电子电器产品的快速增长带来的环境问题日趋严重,废弃印刷线路板的资源化问题一直成为关注的焦点。着重研究了气流分选后得到的废弃印刷线路板非金属粉碎料的资源化再生制板材的可行性,探讨了不同填料粒径、投加量和改性剂下所得复合材料拉伸强度、弯曲和冲击强度的变化。研究表明以马来酸酐接枝聚丙烯（MAH-g-PP）作为改性剂,聚丙烯S700为基体树脂,在粒径范围为0.125～0.3mm的非金属粉碎料添加量为20%的条件下,板材力学性能较优,具有广泛的应用前景。     

废弃电路板真空热解产物特性分析

采用真空热解对废弃电路板进行热解实验,利用FT-IR分析、GC/MS、SEM等技术对真空热解液体、固体及气体产物进行了分析表征,研究了不同真空条件和温度下对热解产物的组成和理化特性.结果表明,液体产物的密度会随着真空度的变化发生改变;在不同真空条件下,产物的组成也有不同,并分析其产生的原因.为进一步探讨废弃电路板的真空热解产物特征提供参考.     

海泡石的剥离改性及阻燃不饱和聚酯

为获得低烟无卤阻燃不饱和聚酯(UPR),采用将改性海泡石与膨胀型阻燃剂复配的方式对UPR进行阻燃性能研究.通过酸热处理和离子交换改性法获得了剥离效果良好的有机化改性海泡石纤维,通过扫描电镜、X射线衍射、傅里叶红外光谱等测试方法对改性海泡石的表观形貌、剥离效果及其UPR中的分散效果进行了表征.将改性海泡石与聚磷酸铵(APP)、季戊四醇(PER)等膨胀型阻燃剂进行复配添加到UPR中,极限氧指数(LOI)测试和烟密度(SDR)测试结果表明,所制得的海泡石/不饱和聚酯复合材料具有较好的阻燃、抑烟性能.     

Recovery of metal fractions from waste printed circuit boards via the vibrated gas-solid fluidized bed

The vibrated gas-solid fluidized bed based on fluidized separation technology was used to recycle the metallic fraction of waste printed circuit boards (WPCBs). The size fraction composition and element distribution of the crushed products were analyzed by sieving and X-ray fluorescence, respectively. The contents of Cu, Zn, Fe and Ti in various size fractions had significant differences, resulting in preliminary enrichment. The performance of vibration on the fluidization characteristics of WPCBs powder was described. With fluidization number, vibration frequency and vibration amplitude as variables, the separation performance of WPCBs powder under various operational conditions was studied. With the optimum operated conditions, the optimal recovery rates of metallic fraction of the three size fractions of 1–0.5 mm, 0.5–0.25 mm and 0.25–0.125 mm were 88.53%, 95.61% and 82.28%, respectively. The vibrated gas-solid fluidized bed can effectively enrich and recover the metallic fraction of WPCBs, providing convenience for subsequent separation.     

湿热环境下介质因素对CF/UPR复合材料的影响

研究了45℃几种介质环境中碳纤维/不饱和聚酯树脂(CF/UPR)复合材料的吸湿特性和静态力学性能的变化规律,对湿热老化前后CF/UPR复合材料进行了IR和SEM分析。结果表明,CF/UPR复合材料在5%NaCl和5%H2SO4的吸湿行为符合菲克第二定律,浸泡720h后,复合材料弯曲强度保留率均发生下降,且以碱性条件下的弯曲强度保留率下降最为严重;IR和SEM结果表明,湿热环境导致该复合材料发生基体的水解反应、界面脱粘以及基体塑化、溶胀并由此产生裂纹等缺陷。     

不饱和聚酯/蒙脱土阻燃纳米复合材料的制备及表征

采用原位插层复合法制备不饱和聚酯/蒙脱土阻燃纳米复合材料.通过XRD、SEM和TEM等手段表征不饱和聚酯/蒙脱土阻燃纳米复合材料的微观结构;通过拉伸、冲击和氧指数实验对不饱和聚酯/蒙脱土阻燃纳米复合材料的力学性能、阻燃性能进行研究.结果表明,当蒙脱土含量为0.5%时阻燃纳米复合材料与纯不饱和聚酯相比氧指数从22上升到24,此时拉伸强度提高8.76%,冲击强度提高68.65%.与阻燃剂/不饱和聚酯复合材料相比,同等阻燃级别下拉伸强度提高23.06%,冲击性能提高93.9%.     

Innovative method for removing bromine in waste printed circuit boards: Ultrafine milling and porous media loaded debromination agent

Resin is the main harmful substance in waste printed circuit boards (WPCBs) due to the presence of harmful bromine. In this study, the methods of ultrafine milling of resin and loading debromination agent on porous gasification slag were proposed to improve the debromination effect. The morphology, composition and phase of the gasification slag and resin were analyzed by scanning electron microscope (SEM) and X-ray diffractometer (XRD). The results show that the residual carbon in the gasification slag has porous structure, which contributes to the loading of debromination agent. The specific surface area and porosity of gasification slag before and after acid treatment were analyzed by BET. Using the porous properties of gasification slag, different debromination agents were attached to prepare efficient debromination agents, which were adopted for thermal debromination of resin in WPCBs. Subsequently, ICP-MS was used to determine the content of bromine in pyrolysis residue. The results show that when FeCl₂/FeCl₃ was used as the debromination agent, the debromination efficiency was only 67.19% and 58.29%, while using gasification slag-FeCl₂/FeCl₃ composite, the debromination efficiency can be increased to 81.63% and 76.25%. Therefore, the cooperative treatment can realize the resource utilization of the two wastes.     

埃洛石复配2-羧乙基苯基次膦酸对环氧树脂阻燃及力学性能的影响

将埃洛石纳米管(HNTs)与2-羧乙基苯基次磷酸(CEPPA)复配并用于环氧树脂(EP)阻燃改性,制备了CEPPA-HNTs/EP复合材料。研究了HNTs与CEPPA的配比对CEPPA-HNTs/EP复合材料热稳定性、阻燃性及力学性能的影响。TG分析表明,CEPPA与HNTs复配可提高CEPPA-HNTs/EP复合材料的热稳定性,促进成炭并降低分解速率。锥形量热和极限氧指数分析表明,加入HNTs可降低EP热释放速率,而CEPPA对提高EP的极限氧指数作用更显著。残炭的红外分析及SEM结果表明,燃烧过程中CEPPA与HNTs反应生成硅铝磷酸盐促进凝聚相的脱水交联,形成更致密的炭层。力学性能分析表明,当HNTs与EP和CEPPA与EP的质量比分别为6%和4%时,CEPPA-HNTs/EP复合材料的拉伸强度和冲击强度分别提高了19.4%和17.3%,冲击断面的SEM图像显示CEPPA-HNTs/EP复合材料呈韧性断裂。