本文關鍵詞：廢棄印刷線路板非金屬粉填充廢舊聚丙烯制備復合材料的性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：廢棄印刷線路板非金屬材料(Non-metallic Materials Recycled from Waste Printed Circuit Boards,NWPCB)主要由玻璃纖維強化熱固性樹脂所組成,是一種難以資源化利用固體廢棄物。本文以廢舊汽車保險杠(WPP)為基體,NWPCB為增強填料,彈性體POE為增韌填料,馬來酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)為增容劑制備了系列WPP/NWPCB/POE復合材料。POE和PP-g-MAH的加入優(yōu)化了WPP/WPCBN復合材料力學性能,通過掃描電子顯微鏡對各組復合材料斷面形貌進行分析,探討復合材料增韌改性及增容改性機理。結果表明,POE的加入能夠顯著提高PP/NWPCB/POE復合材料的沖擊強度,而PP-g-MAH的加入增強了NWPCB與WPP之間的界面相容性。在m(WPP):m(NWPCB)質(zhì)量比為100:40的條件下,加入15 phr POE,9 phr MAPP時,復合材料的各項力學性能均達到最佳,彎曲、拉伸、沖擊強度分別達到29.76 MPa、23.36 MPa、15.4kJ?m-2,較改性前分別提高5.51%、7.15%和207.2%。實驗考察了升溫速率對WPP/NWPCB復合材料熱解特性的影響,表明較高的升溫速率能夠促進整個反應的快速進行。通過多升溫速率的等轉(zhuǎn)化率法計算求得WPP/NWPCB復合材料熱解活化能為268.39 kJ·mol-1,熱壽命方程為lgτWPP/NWPCB=10247.8/T-13.905;而WPP基體的熱解活化能僅為139.2 kJ·mol-1,熱壽命方程為lgτWPP=6459.2/T-8.326。通過熱重紅外聯(lián)用分別考察氮氣氛圍、空氣氛圍下NWPCB的添加量對WPP/NWPCB復合材料熱穩(wěn)定性能和阻燃性能的影響,并進一步調(diào)整氧氣濃度,測試WPP/NWPCB的燃燒特性。通過紅外對各條件下熱解或者燃燒的氣體產(chǎn)物跟蹤分析表明:隨著氧氣含量的提高,產(chǎn)物中烷烴和烯烴含量逐漸降低,CO2和CO含量不斷提高。而各條件下復合材料分解的氣體均包含烷烴、烯烴、CO2、CO、H2O、芳香族化合物以及微量的HBr氣體。其中有害氣體的釋放溫度區(qū)間為300~600°C,遠遠高于WPP/NWPCB復合材料制備溫度220°C,故不會產(chǎn)生這些有害氣體。
【關鍵詞】：廢棄印刷線路板非金屬材料 廢舊聚丙烯 復合材料 熱解 燃燒
【學位授予單位】：青島科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TB33
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 1 文獻綜述9-25
• 1.1 概述9
• 1.2 廢棄印刷線路板處理資源化研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.1 廢棄印刷電路板的來源及組成9-10
• 1.2.2 廢棄印刷線路板的回收價值10
• 1.2.3 廢棄印刷線路板的危害10-11
• 1.3 廢棄印刷電路板的金屬部分回收技術11-12
• 1.4 廢棄印刷線路板非金屬部分的回收方法12-16
• 1.4.1 熱回收法13
• 1.4.2 化學回收法13
• 1.4.3 物理回收法13-16
• 1.4.4 各回收方法對比分析16
• 1.5 廢棄印刷線路板非金屬材料填充聚丙烯的研究16-18
• 1.5.1 廢棄印刷線路板非金屬材料填充聚丙烯的研究進展17
• 1.5.2 廢棄印刷線路板非金屬材料填充聚丙烯研究中存在的問題17-18
• 1.6 廢舊汽車塑料的研究進展18-21
• 1.6.1 廢舊汽車塑料種類18-19
• 1.6.2 回收利用廢舊汽車塑料存在的問題19-20
• 1.6.3 汽車用塑料回收利用的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀20-21
• 1.7 彈性體POE增韌改性PP技術研究現(xiàn)狀21-23
• 1.7.1 POE彈性體特點22
• 1.7.2 POE增韌PP機理22
• 1.7.3 POE/PP共混體系研究狀況22-23
• 1.8 本文研究內(nèi)容及創(chuàng)新點23-25
• 1.8.1 研究內(nèi)容23
• 1.8.2 創(chuàng)新點23-25
• 2 WPP/NWPCB/POE復合材料的性能研究25-39
• 2.1 實驗原料及工藝流程25-28
• 2.1.1 實驗原料與儀器25-26
• 2.1.2 復合材料樣條制備流程及制備方法26-27
• 2.1.3 復合材料性能測試及表征27-28
• 2.2 結果與討論28-36
• 2.2.1 NWPCB添加量對WPP/NWPCB復合材料力學性能的影響28-30
• 2.2.2 POE用量對WPP/NWPCB/POE復合材料力學性能的影響30-32
• 2.2.3 PP-g-MAH用量對WPP/NWPCB/POE復合材料力學性能的影響32-35
• 2.2.4 WPP/WPCBN/POE復合材料性能評價35
• 2.2.5 復合材料斷面的微觀分析35-36
• 2.3 本章小結36-39
• 3 WPP/NWPCB/POE熱解動力學分析和熱壽命計算39-49
• 3.1 實驗原料及工藝流程39-40
• 3.1.1 實驗原料與儀器39-40
• 3.1.2 復合材料樣條制備流程及實驗方法40
• 3.2 結果與討論40-46
• 3.2.1 各組復合材料熱失重特性40-42
• 3.2.2 升溫速率對WPP/NWPCB復合材料熱失重的影響42
• 3.2.3 熱解活化能的計算42-45
• 3.2.4 WPP/NWPCB復合材料熱壽命的計算45-46
• 3.3 本章小結46-49
• 4 WPP/NWPCB熱解和燃燒特性及產(chǎn)物研究49-59
• 4.1 實驗原料及工藝流程49-50
• 4.1.1 實驗原料與儀器49
• 4.1.2 熱重-紅外聯(lián)用系統(tǒng)及流程49-50
• 4.1.3 復合材料樣條制備流程及測試方法50
• 4.2 結果與討論50-58
• 4.2.1 PCB工業(yè)分析和元素分析50-51
• 4.2.2 不同配比的WPP/NWPCB復合材料在N2氛圍下的熱解51-52
• 4.2.3 不同配比的WPP/NWPCB復合材料在空氣氛圍下的燃燒52-54
• 4.2.4 NWPCB添加量對復合材料阻燃性能的影響54-55
• 4.2.5 氧氣濃度對WPP_(100)/NWPCB_(40)復合材料的燃燒特性影響55-56
• 4.2.6 WPP_(100)/NWPCB_(40)復合材料熱解產(chǎn)物FTIR分析56-58
• 4.3 本章小結58-59
• 結論與展望59-63
• 參考文獻63-71
• 致謝71-73
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文目錄73-74

【參考文獻】

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