环保型聚酯电工塑料无害化处理

摘要

随着社会的技术进步，对电子电器产品不仅要求更好的安全性和可靠性，同时，也要求有良好的环保性，以减小对环境带来的危害。本文通过对电工用聚酯树脂及塑料配方无害化技术的研究，结合材料的净化技术和助剂替代品的选择，以及制造工艺技术的改进，使其具有优异的机械电气性能，并在此基础上，降低有害物质的含量，以符合欧盟RoHS指令和我国《电子信息产品污染控制管理办法》规定的要求，达到产品及其生产过程环保无害的目标。 以合成的不饱和聚酯树脂为主体基材，配以合适的助剂，制备环保型电工用聚酯塑料，并进行了热性能分析，宏观力学性能、动态力学性能、耐磨性能、微观结构、电性能、流变性能、吸水性能及应用工艺性的研究。主要结论有： 1)通过改变不饱和酸/饱和酸的比例合成了不同双键密度的不饱和聚酯树脂，并对所合成的树脂进行热性能测试，结果表明双键含量对未固化UPR的Tg、软化点的影响不大；但随着不饱和双键密度的增加，UPR凝胶时间缩短，热分解温度有所降低，从不饱和酸/饱和酸比为1.1时的404.3℃降低到不饱和酸/饱和酸比为1.4时的380.9℃； 2)通过对不同双键密度的UP为基体的UP塑料，进行了多种性能的测试，结果表明：双键密度对塑料的成型收缩影响不明显；但随着双键密度的增加，交联密度增加，塑料的韧性和刚性得到改善；塑料的磨损性能也得到了改善；UP塑料的交联密度对电性能影响不大； 3)通过对不饱和聚酯电工塑料的阻燃及其它相关性能的研究测试，结果表明：在干式不饱和聚酯复合材料中，ATH含量为25wt％时，已经能够满足FV—0级阻燃级别，氧指数值为28.7；ATH含量30wt％的阻燃性能与含25wt％的DBDE相当，可以达到UL94指标FV—0级，OLI值为30.0，且具有很好的抑烟和防滴落效果；ATH复配MPP可以适当提高UP塑料的阻燃等级；动态力学测试表明，常温下的储能模量随ATH含量的增加而降低的趋势；随着ATH含量的增加，材料的流动性能有所降低，0wt％最大流动速率为25.5s的0.135cm3·s-1，30wt％的32s时的0.0895cm3·s-1；含DBDE对材料流动性能影响不大，但ATH复配MPP可以适当提高材料的流动性能，改善材料的成型工艺；UP塑料中添加ATH、DBDE能改善材料的磨损性能；不同阻燃剂对UP塑料的电性能影响不大；除复配MPP吸水率较高外，其他阻燃剂的UP塑料的吸水率相当。 4)综合上述各项研究结果，筛选确定环保型不饱和聚酯树脂和塑料的配方及制造工艺参数，制备了环保型聚酯电工塑料并对其进行专业应用性能检测，结果表明该塑料的主要性能指标与国外同类产品相当，符合欧盟RoHS指令和我国《电子信息产品污染控制管理办法》规定的要求。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1引言

1.2关于RoSH指令

1.2.1有害元素的主要危害

1.2.2电器产品有害物质来源

1.3电工塑料

1.3.1电工塑料特点

1.3.2不饱和聚酯电工塑料

1.4环保电工塑料的进展

1.5本文的研究目的及意义

第二章环保型电工塑料原料检测及筛选

2.1引言

2.2六种有害物质的筛选测试方法及原理

2.2.1 X射线荧光光谱法对铅、汞、镉、铬、溴的筛选测试

2.2.2气相色谱／质谱联用分析法(GC—Ms法)对多溴二苯醚(PBDE)和多溴联苯(PBB)的定量测试

2.2.3傅立叶红外光谱法对高含量的PBB和PBDE的筛选测试

2.2.4原子吸收分析法(AAS法)对铅、镉的筛选测试

2.3对电工塑料用的主要原料筛选测试

2.4本章小结

第三章环保型不饱和聚酯树脂的合成及表征

3.1引言

3.2实验部分

3.2.1不饱和聚酯树脂合成原料的选择

3.2.2合成工艺的选择

3.2.3不饱和树酯的合成

3.2.4测试与表征

3.3结果与讨论

3.3.1不同双键密度聚酯的红外光谱测试分析

3.3.2不同双键密度聚酯的热分析

3.3.3不同双键密度聚酯的凝胶时间和软化点的测定

3.4本章小结

第四章 UP塑料的制备以及UP塑料机电性能的研究

4.1引言

4.2实验部分

4.2.1主要仪器设备

4.2.2主要原料

4.2.3环保型不饱和聚酯电工塑料的制备

4.2.4不饱和聚酯固化特征及机理

4.2.5成型加工方式及成型条件

4.3不同双键密度的塑料性能测试

4.3.1固化时间测试

4.3.2热变形温度测试

4.3.3成型收缩率测试

4.3.4冲击和弯曲性能测试

4.3.5力学松弛测试

4.3.6耐磨性能测试

4.3.7电性能测试

4.4结果与讨论

4.4.1双键密度对UP塑料固化时间、热变形温度以及成型收缩率的影响

4.4.2双键密度对UP塑料的力学性能的影响

4.4.3双键密度对UP塑料的力学松弛

4.4.4双键密度对UP塑料的磨损及SEM

4.4.5双键密度对UP塑料的电性能的影响

4.5本章小结

第五章聚酯电工塑料的阻燃及相关性能的研究

5.1引言

5.2.实验部分

5.2.1原材料

5.2.2试样制备

5.2.3设备及测试方法

5.3结果与讨论

5.3.1 UP塑料的阻燃性能的研究

5.3.2 ATH含量对UP塑料的动态力学性能的影响

5.3.3 UP塑料的流变性能的研究

5.3.4磨损性能分析及磨损断面SEM观察分析

5.3.5不同阻燃剂的UP塑料的电性能

5.3.6不同阻燃剂的UP塑料的吸水性能

5.4本章小结

第六章环保型不饱和聚酯电工塑料的应用性能

6.1聚酯塑料的应用检验

6.2适应范围及推广前景

第七章全文总结

致谢

参考文献

附录

个人简历