一种含有PCB粉的橡胶及制备方法与流程

本发明涉及物资回收利用领域，具体涉及一种利用废旧电路板制备橡胶填料的方法。

背景技术：

1、传统的橡胶制品一般都是采用橡胶和填料混合均匀后一起加工成橡胶制品。

2、由于成本原因，目前所用的填料主要是碳酸钙，其次是滑石粉、高岭土、钙粉等无机填料。碳酸钙作为无机填料应用于填充已有多年的历史，一般作为填料以降低成本为主要目的被广泛使用，并收到较好效果，但是某些方面的性能仍需改善。以碳酸钙作为填充剂，在橡胶制品中添加的主要目的是在保证材料良好加工性能的同时，能够最大量的添加，以达到降低生产成本，改善性能的目的。碳酸钙填料具有以下优点：易于计量加料和共混操作，净化工作环境等。

3、现阶段还有以树脂为载体的填料，其指标虽然均高于碳酸钙，但是其最大的缺点就是树脂材料成本高。

4、当前，由于科技的进步，电子产品的更新速度越来越快，电子垃圾越来越多，回收处理这些电子垃圾成为当前环境保护和资源再生领域的重要问题，其中废印刷电路板(pcb)的再生利用是电子垃圾处理的主要问题之一。

5、印刷电路板(pcb)是电子信息产品基本构件，种类众多。电视机、洗衣机等家用电器设备多为纸纤维浸酚醛树脂硬化而成的单面覆铜板(fr-14)。目前我国已经进入电子家电报废高峰期，这些报废家电中pcb约占3％，由此推测，纸基pcb报废量巨大。废弃pcb中金属约占30％，一直是资源化回收的重点；但是约70％的非金属，因与金属回收方法不同或被丢弃或被焚烧。在南方局部地区，非法焚烧废弃pcb回收金属过程产生的大量有机污染物被扩散到环境介质中，造成严重的环境污染。

6、目前废pcb处理和回收利用方法的重点是回收铜和贵金属，而对于废pcb中重量比高达60～80％的非金属成分(主要成分是短玻璃纤维、热固性树脂等)，迄今没有合理有效的回收利用方法。

7、用于pcb生产的热固性树脂不能像热塑性材料一样重新再生造粒，如何有效使用是废pcb资源化的难点。目前有关废pcb的应用主要集中在利用fr-4中含大量玻璃纤维作为填料用于制作建筑材料、热塑或热固橡胶等。

8、由于废旧聚丙烯和废印刷电路板非金属粉末(废pcb粉)都是废料，若能由它们制备一种性能优良的复合材料，实现废pcb的资源化回收和进一步利用,无疑具有重要的经济意义和社会意义。

9、综上所述，在橡胶加工过程中需要成本降低且性能更好的填料，以及对于电路板如何更好回收和再利用，两方面存在巨大需求。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供一种含有pcb粉的橡胶及制备方法，将回收的pcb加工成粉末，应用于橡胶填料，其特点在于可实现废pcb的资源化回收和进一步利用。

2、一种含有pcb粉的橡胶，其包含以下组分：pcb粉、橡胶载体和助剂。

3、所述pcb粉为来自废印刷电路板的非金属粉末。

4、所述橡胶载体选自：nr、sbr、nbr、br、cr中的一种或多种；

5、所述助剂包括：硬脂酸、氧化锌、硫黄、硫化促进剂、防老剂。

6、所述助剂还包括：偶联剂。偶联剂用于制备改性pcb粉。

7、包含的组分以重量份计：橡胶载体100，硬脂酸1～3，氧化锌3～10，pcb粉10～40，防老剂1～6，硫黄0.5～3，硫化促进剂1～7。

8、偶联剂为pcb粉的7％～12％；优选为10％。

9、所述助剂选用防老剂rd、偶联剂kh－792、硫化促进剂cz。

10、所述pcb粉，粉体粒径为100～300μm；优选为200μm。

11、橡胶载体优选为nr 100，pcb粉20。

12、一种橡胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

13、a、印刷电路板非金属材料的物理处理工艺过程；

14、将废印刷电路板去除表面元器件，并进行粉碎处理、分选处理、收集过筛处理，得到pcb粉；

15、b、印刷电路板非金属材料的化学处理工艺过程；

16、将粉碎好的pcb粉倒入高速混和机中，高速搅拌脱湿，当料温升到100℃时，加入偶联剂进行表面处理；将处理好的改性废pcb粉冷却后包装备用；

17、c、制备含有pcb粉的橡胶；

18、将橡胶载体在开放式炼胶机上塑炼，按比例依次加入氧化锌、硬脂酸、硫化促进剂、改性废pcb粉、硫黄，混合均匀后调节辊距出片得混炼胶；混炼胶置于平板硫化机上进行模压成型。

19、与现有技术相比，本发明的有益效果：

20、节能环保、实现废pcb的资源化回收和进一步利用，能够实现生态回收，生态应用。本发明开创利用废pcb应用于橡胶制器。从产品应用角度，可节约能源，有效变废为宝，应用于各种橡胶行业。已经成功应用于填充橡胶产品，且实验数据高于替代的碳酸钙的性能指标。该填料应用领域广泛，降低了生产的成本，提高了产品原料之间的相容性，并且产品质量有了保证。

技术特征：

1.一种含有pcb粉的橡胶，其特征在于，包含以下组分：pcb粉、橡胶载体和助剂。

2.根据权利要求1所述的橡胶，其特征在于，所述pcb粉为来自废印刷电路板的非金属粉末。

3.根据权利要求1所述的橡胶，其特征在于，所述橡胶载体选自：nr、sbr、nbr、br、cr中的一种或多种；所述助剂包括：硬脂酸、氧化锌、硫黄、硫化促进剂、防老剂。

4.根据权利要求3所述的橡胶，其特征在于，所述助剂还包括：偶联剂，偶联剂用于制备改性pcb粉。

5.根据权利要求4所述的橡胶，其特征在于，包含的组分，以重量份计：橡胶载体100，硬脂酸1～3，氧化锌3～10，pcb粉10～40，防老剂1～6，硫黄0.5～3，硫化促进剂1～7。

6.根据权利要求5所述的橡胶，其特征在于，包含的组分，以重量份计：偶联剂为pcb粉的7％～12％；优选为10％。

7.根据权利要求4所述的橡胶，其特征在于，所述助剂选用防老剂rd、偶联剂kh－792、硫化促进剂cz。

8.根据权利要求1所述的橡胶，其特征在于；所述pcb粉，粉体粒径为100～300μm；优选为200μm。

9.根据权利要求5所述的橡胶，其特征在于；橡胶载体优选为nr 100，pcb粉优选20。

10.一种如权利要求4所述的橡胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结
一种含有PCB粉的橡胶，其包含以下组分：PCB粉、橡胶载体和助剂；所述PCB粉为来自废印刷电路板的非金属粉末；所述橡胶载体选自：NR、SBR、NBR、BR、CR中的一种或多种；利用废PCB应用于橡胶制品，节能环保、实现废PCB的资源化回收和进一步利用，能够实现生态回收，生态应用；从产品应用角度，可节约能源，有效变废为宝，应用于各种橡胶行业。

技术研发人员：张国鹏,姚大伟,薛岳东,刘红艳
受保护的技术使用者：天津市龙津节能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13