专利名称：废旧印刷电路板的基板材料颗粒再生板材的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种再生板材的制造方法，对废旧印刷电路板的基板材料进行回收再利用，制备的板材可用作绝缘材料，家具及建筑装饰材料。属于环境保护技术领域中的工业废弃物处理、资源化技术领域。
背景技术：
随着电子信息业的高速发展，出现新型固体废弃物—电子废弃物包括各种废旧电脑、通信设备、电视机、电冰箱、洗衣机以及单位淘汰的电子仪器仪表等。据专家估计，我国目前每年报废的电冰箱、洗衣机、计算机、空调等电器约2800余万台，废弃电子电器总量达100万吨，而其中印刷电路板大约占总量的4％。
废旧印刷电路板(PCB)中含有铜、金、银、钯等十几种回收价值较高的金属。如废旧手机电路板中含有铜(Cu)、金(Au)、银(Ag)、钯(Pd)等有价金属，其含量为含金280g/t、银2kg/t、铜1000g/t、钯100g/t。金矿的含金量品位低至3g/t也有开采价值，即使经选矿得到的精矿也只有70g/t左右。我国铂族金属的平均品位只有0.4g/t，世界铂族金属矿的品位0.6-23g/t，铜矿、银矿也达不到上述含量。
在印刷电路板中，金属的含量高达40％，而自然界中的富矿金属含量也不过3-5％。最多的是铜，此外还有金、铝、镍、铅、硅金属等，其中不乏稀有金属。有统计数据表明，每吨废旧电路板中含金量达到1000克左右。现在，随着工艺水平提高，成本降低，每吨废电路板中仍可提炼出300克左右的金，市价约合3万元左右。因此，“电子废物”，其中蕴含的金属是天然矿藏的几十倍甚至几百倍。目前，研究者研究的重点是主要集中在废旧印刷电路板中稀、贵金属及有价金属的回收上，而忽视非金属材料的回收和再利用问题。
目前，多采用破碎的方法分离印刷电路板中的金属和非金属材料，主要是回收其中的金属，而废旧印刷电路板的基板材料颗粒作为垃圾丢掉。由于印刷电路板(PCB)的基板材料，作为一种热固性复合材料(SMC)难于熔化和溶解，另一方面，热固性复合材料中包含大量的玻璃纤维等无机成分，热值较低，无法使用焚烧的方法来处理。填埋是目前大规模处理废旧印刷电路板基板的主要方法，但把基板当作垃圾丢掉，会造成大量的资源浪费和环境污染。文献《印刷电路板废弃物的热解及其产物分析》(孙路石，陆继东等，《燃料化学学报》2002年第3期)和文献《印刷电路板基材的热解实验研究》(彭科等，《环境污染治理技术与设备》2004年第5期)介绍了用热解方法处理废旧印刷电路板。该方法主要是使印刷电路板中的高分子材料裂解成小分子烷烃，合理回收后可作燃料和化工原料使用；同时印刷电路板中玻璃纤维等无机物大多不发生变化，还是以固体废弃物形式存在。由于在印刷电路板中含少量的高分子有机材料，并且在热解过程中产生很多的有害气体(如多溴二苯醚可生成多溴代二苯并二恶烷及多溴代二苯并呋喃)。因此，该方法存在成本高、工艺复杂，造成二次环境污染等问题，并不是处理废旧印刷电路板的基板材料的最理想的方法。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种废旧印刷电路板的基板材料颗粒再生板材的制造方法，工艺简单，成本低廉，制得的板材具有多种实用价值，实现环境保护和资源再利用。
为实现这样的目的，本发明从资源的再生利用和环境保护这两个角度出发，采用热挤压技术使废旧印刷电路板的基板材料颗粒热固化为板材。
本发明的方法中，首先将废旧印刷电路板的基板材料颗粒与固化剂混合均匀，放在成型模具中压实。其中，固化剂采用电玉粉、废旧聚乙烯塑料或它们的混合物，基板材料颗粒粒径为1mm-0.06mm，基板材料颗粒与固化剂的混合物料中，基板材料颗粒的重量百分比为90～100％，固化剂的重量百分比为0～10％。然后将模具加热至150℃-300℃，加热过程中逐渐增加压力，在20～70Mpa压力下保温10～15分钟，关掉电源，使之冷却。待冷却到100℃以下，卸载压力、起模，得到所要的再生板材。
本发明方法工艺简单，实现容易，制备得到的再生板材可用来制作组合板、地板砖、装饰材料、绝缘材料、家具、建筑材料等，成本低廉，经济实用，具有广阔的应用前景。本发明的方法使得废旧印刷电路板的基板材料回收成为可能，对环境保护和资源再利用起到积极的作用。
具体实施例方式
以下通过具体的实施例来进一步描述本发明的技术方案。
实施例1将粒径为1mm-0.06mm的废旧印刷电路板的基板材料颗粒混合均匀。然后，放在成型模具中，压实。模具的加热温度为250℃。在加热过程中逐渐增加压力，在70Mpa的压力下保温15分钟，关掉电源，开始冷却。待冷却到100℃以下，卸载压力、起模。
实施例2将重量百分比为90％的废旧印刷电路板的基板材料颗粒与重量百分比为10％的电玉粉混合均匀，然后放在成型模具中压实。模具的加热温度为200℃。在加热过程中逐渐增加压力，在50Mpa的压力下保温10分钟，关掉电源，开始冷却。待冷却到100℃以下，卸载压力、起模。
实施例3将重量百分比为90％的废旧印刷电路板的基板材料颗粒与重量百分比为10％的废旧聚乙烯塑料混合均匀，然后放在成型模具中压实。模具的加热温度为280℃。在加热过程中逐渐增加压力，在60Mpa的压力下保温15分钟，关掉电源，开始冷却。待冷却到100℃以下，卸载压力、起模。
实施例4将重量百分比为90％的废旧印刷电路板的基板材料颗粒与重量百分比为5％的电玉粉及重量百分比为5％的废旧聚乙烯塑料混合均匀，然后放在成型模具中压实。模具的加热温度为220℃。在加热过程中逐渐增加压力，在65Mpa的压力下保温13分钟，关掉电源，开始冷却。待冷却到100℃以下，卸载压力、起模。
本发明实施例制备的板材，具有足够的强度和韧性，可制作家具、组合板、地板砖等建筑装饰材料，也可用作绝缘材料。
权利要求
1.一种废旧印刷电路板的基板材料颗粒再生板材的制造方法，其特征在于首先将废旧印刷电路板的基板材料颗粒与固化剂混合均匀，放在成型模具中压实，其中固化剂采用电玉粉、废旧聚乙烯塑料或它们的混合物，基板材料颗粒的粒径为1mm-0.06mm，基板材料颗粒与固化剂的混合物料中，基板材料颗粒的重量百分比为90～100％，固化剂的重量百分比为0～10％；然后将模具加热至150℃-300℃，加热过程中逐渐增加压力，在20～70Mpa压力下保温10～15分钟，关掉电源，待冷却到100℃以下，卸载压力、起模，得到再生板材。
全文摘要
本发明涉及一种废旧印刷电路板的基板材料颗粒再生板材的制造方法，首先将废旧印刷电路板的基板材料颗粒与固化剂混合均匀，放在成型模具中压实，其中固化剂采用电玉粉、废旧聚乙烯塑料或它们的混合物，基板材料颗粒与固化剂的混合物料中，基板材料颗粒的重量百分比为90～100％，固化剂的重量百分比为0～10％；然后在模具加热过程中逐渐增加压力，并在20～70MPa压力下保温10～15分钟，关掉电源，待冷却到100℃以下，卸载压力、起模。本发明方法工艺简单，实现容易，制备得到的再生板材可用于制作家具、组合板、地板砖等建筑装饰材料，也可用作绝缘材料。
文档编号B29C43/52GK1676298SQ20051002378
公开日2005年10月5日 申请日期2005年2月3日 优先权日2005年2月3日
发明者许振明, 李佳 申请人:上海交通大学