PVC改性废EMC粉复合材料结构和性能的研究.pdf

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1、4工程塑料应用2010年，第38卷，第11期PVC／改性废EMC粉复合材料结构和性能的研究术许文娇陆书玉罗丽娟’杨文涛(1．东华大学环境科学与工程学院，上海201620；2．上海市辐射环境监督站，上海200065)摘要以电子元器件生产塑封过程中产生的废环氧模塑料(废EMC)作为填料，以模压成型的方法制备PVC／废EMC粉复合材料。研究了用硅烷偶联剂KH一550改性前后废EMC粉不同含量对复合材料力学性能的影响，用扫描电子显微镜观察了复合材料的微观结构和形貌，并研究了偶联剂的加入对复合材料耐热性能的影响。结果表明，KH一550明显

2、提高了复合材料的力学性能，废EMC粉经改性后对复合材料起到了增强增韧作用，可相应增大填充量，有利于提高废料再利用率。KH一550的加入改善了废EMC粉和PVC基体间的界面结合性能，提高了复合材料的维卡软化温度。关键词废环氧模塑料粉聚氯乙烯改性界面环氧模塑料(EMC)是主要的电子封装材料，由硅烷偶联剂：KH一550，湖北武大有机硅新材料于其优异的耐热性和绝缘性，在半导体工业中得到股份有限公司；广泛的应用。随着电子产业的迅猛发展，电子元其它助剂：市售。器件封装产业也被带动发展起来，随之而来的是生1．2主要设备、仪器产过程中产生的大量

3、塑封材料边角余料，由于其是高速混合机：SHR一10A型，张家港市曙光机械热固性塑料，回收利用比较困难，目前主要是通过简厂：单填埋或焚烧处理来处置，既危害环境、占用土地，转矩流变仪：XSS一300型，上海科创橡塑机械对资源又是一种浪费。如何对电子产品中废热固性设备有限公司；材料进行资源化利用已引起世界各国的广泛关注，液压成型机：DY一25型，上海科创橡塑机械设将其作为填料进行回收利用是目前的研究热点，且备有限公司；已见诸多报道j，但大多是填充到热固性树脂基万能电子试验机：WDW一5型，上海聚德永升复合材料中。测控系统有限公司；EM

4、C是以环氧树脂为基体，酚醛树脂为固化简支梁冲击试验机：JBC一2型，上海聚德永升剂，通过添加质量分数为60％～90％的填充剂和其测控系统有限公司；它助剂混炼固化而成的复合材料，脆性大容易磨成扫描电子显微镜(SEM)：JSM一5600LV型，日粉末。聚氯乙烯(PVC)是五大通用塑料之一，因其本电子株式会社；产量大、综合性能优良而广泛应用于工业、农业、建傅立叶变换红外光谱仪(FF1R)：Nicolet一8700筑、交通运输、电力和包装等行业。由于二者具有一型，美国热电公司；定的亲和性，笔者利用废EMC粉作为PVC的填充维卡软化点温度

5、测试仪：WKW一300型，长春和增强材料，通过对废EMC粉进行表面改性，提高智能仪器设备有限公司。填充比例，制备出性能优良的PVC／改性废EMC粉1．3试样制备复合材料。不仅扩大了PVC的应用范围，降低了产(1)偶联剂改性废EMC粉品成本，而且对提高废EMC回收利用率，减轻环境将一定量的废EMC粉倒入高速混合机中搅拌，污染，提供了有效途径，因此具有经济和环保双重意然后将硅烷偶联剂KH一550(废EMC粉用量的义。1％)分多次缓慢加入，继续高速混合3～5rain，在I实验部分60～90℃下完成对废EMC粉的表面改性，得到经硅1．1

6、主要原材料烷偶联剂改性的废EMC粉，备用。废EMC粉：150／．zm，上海市伟翔环保科技发展有限公司；上海市科委基金资助项目(062312014)PVC：SG一5型，台塑工业(宁波)有限公司；收稿日期：2010—08．20许文娇，等：PVC／改性废EMC粉复合材料结构和性能的研究5(2)PVC／废EMC粉复合材料的制备将PVC、废EMC粉(改性或未改性)及其它助剂按一定比例在高速混合机中混合均匀，然后加入转矩流变仪混合器中密炼3rain，设定温度为185℃，转子转速为45r／min。然后将共混物置于液压机中在200℃下，加压15

7、MPa，热压10min，冷压5min后模压成标准试样。废EMC粉质量分数／％1．4性能测试与表征(a)拉伸性能按GB／T1040—2006测试；弯曲性能按GB／T9341—2008测试；冲击性能按GB／T1043—2008测试；SEM观察：将试样冲击断面进行镀金处理，用SEM观察断面形貌并拍照；维卡软化点按GB／T1633—2000测试，负荷10N，设定升温速率为50cC／h。废EMC粉质量分数／％2结果与讨论(b)2．1废EMc粉含量对PVC／废EMC粉复合材料力学性能的影响废EMC粉含量对复合材料力学性能的影响如塞＼图1所示

8、。由图1可以看出，除了弯曲弹性模量，憩钽PVC／废EMC复合材料拉伸强度、弯曲强度和缺口静冲击强度均随废EMC粉含量的增加呈降低趋势，其中缺口冲击强度降低最为明显。废EMC粉质量分废EMC粉质量分数／％数为70％时的拉伸强度、弯曲强度和缺口冲击强度(c)分别比质