技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)?；厥詹牧现苽?br>技術(shù)領(lǐng)域：
，更具體地，涉及一種高強(qiáng)度、高韌性的環(huán)保回收聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：隨著高分子材料研究的日益成熟，社會(huì)上已經(jīng)充斥著高分子的身影，而這類物品失去其使用價(jià)值后，就會(huì)帶來(lái)一個(gè)嚴(yán)重的環(huán)境污染問題——白色污染。聚丙烯（PP）作為通用塑料之一，因其優(yōu)良的力學(xué)性能和物化性質(zhì)，每年全球的使用量相當(dāng)可觀，其中一個(gè)典型的用途是作為包裝材料。然而作為熱塑性材料，讓聚丙烯在回收再利用方面有不錯(cuò)的前景。但經(jīng)使用的聚丙烯往往存在氧化、老化等問題，這就導(dǎo)致了回收PP的性能與新料相比會(huì)有一定程度的下降，要想將其在應(yīng)用于產(chǎn)品中，需對(duì)其進(jìn)行改性。21世紀(jì)是電子電器充斥的時(shí)代，從家用電器到電腦打印機(jī)等辦公設(shè)備，其身影無(wú)處不在，但同時(shí)21世紀(jì)也是電子電器更新?lián)Q代日益加快的時(shí)代，這就衍生了一個(gè)產(chǎn)業(yè)，廢電子電器的回收，而其中，電器電器的核心元件——印刷電路板（PCBs）的回收處理是對(duì)社會(huì)和環(huán)境的一大考驗(yàn)。以往對(duì)PCBs的處理一般存在兩者方法：物理破碎和化學(xué)浸泡，前者通過對(duì)PCBs進(jìn)行物理破碎后，再進(jìn)行風(fēng)選，從中收集貴金屬；后者則是通過化學(xué)試劑浸泡將貴金屬溶解，再經(jīng)過析出提純回收貴金屬。這兩種方法都有一個(gè)共同的特點(diǎn)，就是收集價(jià)值高的金屬部分，而對(duì)非金屬部分置之不理，通過填埋處理草草了之，這樣長(zhǎng)久下來(lái)，勢(shì)必會(huì)對(duì)環(huán)境造成惡劣的影響。而PCBs的非金屬粉末（PCB），成分主要是環(huán)氧樹脂和填充其中的玻纖材料，這使其有成為增強(qiáng)填料的可能?，F(xiàn)如今，制造業(yè)上對(duì)PP的增強(qiáng)改性一般的處理方法是填充剛性材料，如：玻纖、碳酸鈣、硅灰石等，考慮到效果和成本，填充玻纖是普遍使用的方法，但由于玻纖本身的外觀形狀特點(diǎn)，玻纖的填充需要特殊的加工方法，如側(cè)料口加料法，這對(duì)生產(chǎn)設(shè)備有特殊的要求，從而增加生產(chǎn)工序的復(fù)雜性以及提高生產(chǎn)成本。而近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)聚丙烯的增韌改性除了傳統(tǒng)的添加增韌劑外，通過改變PP的結(jié)晶晶型，使其從一般的α型轉(zhuǎn)變成β型，能夠提升其抗沖擊的能力。而改變晶型的一個(gè)典型方便的方法就是添加β成核劑，如：有機(jī)羧酸及其鹽類、芳香酰胺類、無(wú)機(jī)類等，而有機(jī)羧酸及其鹽類因其熔點(diǎn)高、耐熱性好且轉(zhuǎn)化效果佳成為潛力非凡的高效β成核劑，但其也存在這分散性差，價(jià)格高等問題，影響其大范圍應(yīng)用于制造行業(yè)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了一種高強(qiáng)度、高韌性的環(huán)?；厥站郾?fù)合材料。本發(fā)明的另一目的在于提供上述復(fù)合材料的制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種高強(qiáng)度、高韌性的環(huán)?；厥站郾?fù)合材料，包括如下按重量份數(shù)計(jì)的組分：回收聚丙烯80~95廢棄印刷電路板非金屬環(huán)氧樹脂粉末5~20β成核劑其用量占回收聚丙烯含量的0.01~0.1%所述β成核劑為庚二酸鈣。本發(fā)明基于回收聚丙烯（rPP）為基材，以廢棄印刷電路板非金屬環(huán)氧樹脂粉末（PCB）作為填充增強(qiáng)物，制備庚二酸鈣作為β成核劑并添加到rPP中，制備一種高強(qiáng)度、高韌性的回收PP復(fù)合材料，可應(yīng)用于辦公設(shè)備，家用電器等制造領(lǐng)域。優(yōu)選地，所述β成核劑的制備具體為：將庚二酸與氫氧化鈣分別溶于水，制成溶液，然后將兩種溶液混合，攪拌，干燥后即得所述β成核劑。優(yōu)選地，所述庚二酸與氫氧化鈣的混合摩爾比為1:1。優(yōu)選地，所述環(huán)保回收聚丙烯復(fù)合材料包括如下按重量份數(shù)計(jì)的組分：回收聚丙烯80~95廢棄印刷電路板非金屬環(huán)氧樹脂粉末5~20β成核劑其用量占回收聚丙烯的0.05%~0.1%。優(yōu)選地，所述復(fù)合材料的制備為將各組分混合，經(jīng)擠出后得所述環(huán)?；厥站郾?fù)合材料。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：本發(fā)明采用回收聚丙烯作為基材，能夠節(jié)省成本，減少白色污染；同時(shí)使用廢棄電路板非金屬環(huán)氧樹脂粉末（PCB）作為增強(qiáng)填充物，變廢為寶，加工方便（無(wú)需側(cè)料口加料），環(huán)保；搭配使用合成的庚二酸鈣（CaPA）作為β成核劑與PCB搭配使用能夠促進(jìn)CaPA分散，提升晶型轉(zhuǎn)化效率，從而減少使用量，降低成本；從而使得產(chǎn)品兼具高強(qiáng)度和高韌性。具體實(shí)施方式以下結(jié)合具體實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步說明本發(fā)明，但實(shí)施例并不對(duì)本發(fā)明做任何形式的限定。除非特別說明，本發(fā)明采用的試劑、方法和設(shè)備為本
技術(shù)領(lǐng)域：
常規(guī)試劑、方法和設(shè)備。除非特別說明，本發(fā)明所用試劑和材料均為市購(gòu)。實(shí)施例1：β成核劑（CaPA）的制備：以摩爾比1：1稱取適量的庚二酸與氫氧化鈣（氫氧化鈣稍微過量），將二者分別溶于適量的去離子水中，充分?jǐn)嚢枞芙夂?，將庚二酸溶液均勻倒入到氫氧化鈣溶液中，同時(shí)保持?jǐn)嚢瑁谷胪戤吅?，置于磁力攪拌機(jī)中攪拌反應(yīng)24小時(shí)，然后置于真空干燥箱中將混合溶液干燥，溫度設(shè)置為85℃，待水分蒸發(fā)完全，成品呈白色塊狀龜裂物時(shí)，將其取出，置于研缽研磨，得到CaPA粉末。環(huán)?；厥站郾?fù)合材料的制備：各組分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)如下：β成核劑（CaPA）：0.01%~0.1%(該百分比是CaPA相對(duì)于rPP使用量的比例)廢棄印刷電路板非金屬環(huán)氧樹脂粉末（PCB）：5~20%，購(gòu)自惠州TCL環(huán)保資源有限公司?；厥站郾╮PP）：80~95%，購(gòu)自合肥圓融材料有限公司。將CaPA、PCB、rPP三者按實(shí)施例配好，然后將混合料放入告訴混合機(jī)中混合均勻，再將得到的混合料經(jīng)過雙螺桿擠出機(jī)，在185~200°C,130r/min下，熔融擠出，經(jīng)水冷造粒后，置于真空干燥箱中，70°C干燥4h，然后經(jīng)注塑機(jī)制備力學(xué)性能樣條供測(cè)試。表1為實(shí)施例1~8的組分配比，表3為實(shí)施例和對(duì)比例制備得到的復(fù)合材料的性能：表1環(huán)?；厥站郾?fù)合材料的各實(shí)施例配比（wt%）實(shí)施例rPPCaPAPCB1900.01102900.05103900.1104950.0555850.05156800.05207850.01158850.115表1中，其用量占回收聚丙烯的0.01~0.1%對(duì)比例1~3的組分配比見表2，其中對(duì)比例1~3均為不添加PCB的試驗(yàn)：表2對(duì)比例rPPCaPAPCB11000.01021000.05031000.10對(duì)比例4：制備方法和原料組分及配比同實(shí)施例2，不同的是，采用的成核劑為TMB-5（購(gòu)自山西省化工研究所）對(duì)比例5：制備方法和原料組分及配比同實(shí)施例2，不同的是，采用的成核劑為NPG（購(gòu)自廣東煒林納新材料科技股份有限公司）對(duì)比例6：制備方法和原料組分及配比同實(shí)施例2，不同的是，采用的是純聚丙烯（HP500N，韓國(guó)大林巴塞爾）。表3實(shí)施例和對(duì)比例中環(huán)保回收聚丙烯復(fù)合材料各項(xiàng)性能試驗(yàn)編號(hào)Kβ沖擊強(qiáng)度（J/m）拉伸強(qiáng)度（MPa）彎曲強(qiáng)度（MPa）實(shí)施例10.2560.136.538.4實(shí)施例20.5594.235.838.5實(shí)施例30.81119.435.036.3實(shí)施例40.60100.434.135.1實(shí)施例50.5592.437.239.1實(shí)施例60.5189.736.439.5實(shí)施例70.2262.237.539.2實(shí)施例80.80119.037.039.0對(duì)比例10.0342.031.933.9對(duì)比例20.0743.531.733.6對(duì)比例30.1546.131.433.2對(duì)比例40.3263.136.238.4對(duì)比例50.0242.136.138.2對(duì)比例60.3060.332.134.0（備注：Kβ為復(fù)合材料中β晶相對(duì)α的相對(duì)含量）由表3可知，對(duì)比例1-3是單獨(dú)使用本發(fā)明制備的β成核劑，可以看到晶型轉(zhuǎn)化效果并不明顯，而配合PCB使用后，由于CaPA與PCB極性相近，二者親和性好，使CaPA有更好的分散，提高了其誘導(dǎo)效率。對(duì)比例4成核劑NPG和PCB復(fù)配之后，其成核效果消失了，而對(duì)比例5中TMB-5的成核效果也很差。對(duì)比例6中采用純聚丙烯和本發(fā)明的庚二酸鈣及PCB進(jìn)行復(fù)配后，其協(xié)同效果不如實(shí)施例2~6和實(shí)施例8。由實(shí)施例2~6和實(shí)施例8的性能可知，當(dāng)PCB添加量在5~20%，CaPA添加量在0.05~0.1%范圍內(nèi)時(shí)，復(fù)合材料有不錯(cuò)的綜合力學(xué)性能，展現(xiàn)出比較高的韌性和強(qiáng)度。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3