[發明專利]一種端異氰酸酯預聚物改性廢印刷電路板非金屬粉/不飽和聚酯復合材料的制備方法

有效

• 申請號: 201610698547.2
• 申請日: 2016-08-22
• 公開（公告）號: CN106280355B
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: 賈志欣;胡德超;鐘邦超;羅遠芳;賈德民
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C08L67/06
• 分類號: C08L67/06;C08L75/08;C08G18/48;C08G18/75;C08G18/10
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

本發明公開了一種端異氰酸酯預聚物改性廢印刷電路板非金屬粉/不飽和聚酯復合材料的制備方法。該制備方法包括以下步驟：（1）將干燥的聚醚多元醇與二異氰酸酯在氮氣氛圍中攪拌反應，得到端異氰酸酯預聚物；（2）加入干燥后粉碎過篩的廢印刷電路板非金屬粉，在氮氣保護下攪拌反應改性；（3）加入不飽和聚酯樹脂，攪拌反應，固化后得到端異氰酸酯預聚物改性的環保型不飽和聚酯復合材料。端異氰酸酯預聚物有效的克服了目前廢印刷電路板非金屬粉與復合材料基體的界面結合力差，不飽和聚酯樹脂韌性低、脆性大的缺點，實現了廢舊印刷電路板非金屬粉在不飽和聚酯樹脂中的高值化應用，可有效解決廢印刷電路板非金屬粉造成的環境污染問題。

技術領域

本發明屬于利用端異氰酸酯預聚物改性復合材料技術領域，具體涉及一種端異氰酸根的預聚物的制備方法，以及利用該預聚物改性廢舊印刷電路板非金屬粉填充的不飽和聚酯復合材料。

背景技術

隨著經濟的快速發展和科技的不斷進步，電子產品的更新速度也在不斷加快，相應產生了大量的廢舊印刷電路板，這些廢舊的印刷電路板數量巨多、組分復雜、潛在危害大，處理不當易產生二次污染，嚴重影響全球的可持續發展。

近年來，隨著人們環保意識的增強，研究者們開始利用廢印刷電路板的非金屬粉對建筑材料、熱塑性塑料和熱固性塑料進行填充改性，并取得了良好的效果，有效地實現了電子廢棄物的資源化回收利用。但是，由于廢印刷電路板非金屬粉的表面含有較多的極性基團，與不飽和聚酯基體的界面相互作用較弱，使得制備的復合材料力學性能不佳，嚴重限制了廢印刷電路板非金屬粉的大規模回收利用。

端異氰酸酯預聚物能夠與廢印刷電路板非金屬粉的表面羥基和不飽和聚酯樹脂基體中羥基進行反應，使廢印刷電路板粉和不飽和聚酯基體之間形成強的界面結合力，與此同時，聚醚多元醇的引入能夠顯著提高分子鏈的柔順性，進而提高復合材料的沖擊韌性，對制備高性能的環保型不飽和聚酯復合材料具有深遠的意義。

因此，本發明公開了一種制備端異氰酸酯預聚物的方法。按照這種方法制備的預聚物不僅能顯著提高廢印刷電路板粉填充的不飽和聚酯復合材料的強度，更能起到良好的增韌作用。這種端異氰酸酯預聚物改性環境友好型不飽和聚酯復合材料迄今未見國內外文獻報道。

發明內容：

本發明的目的在于克服目前廢印刷電路板非金屬粉與復合材料基體的界面結合力差，不飽和聚酯樹脂韌性低，脆性大的缺點，提供一種具有良好改性效果的端異氰酸酯預聚物的制備方法，以制備具有高性能的環保型復合材料，實現廢舊印刷電路板在不飽和聚酯領域的大規模應用。

本發明所述的端異氰酸酯預聚物是利用常用的聚醚多元醇與二異氰酸酯反應，在二異氰酸酯過量的情況下，得到的一種新型的預聚物。

一種端異氰酸酯預聚物改性廢印刷電路板非金屬粉/不飽和聚酯復合材料的制備方法，包括如下步驟：

(1)將聚醚多元醇干燥后加入三口瓶中，然后在三口燒瓶中加入過量的二異氰酸酯，攪拌反應，得到端異氰酸酯預聚物；

(2)將廢印刷電路板非金屬粉干燥，粉碎，過篩，得到粒徑均一的廢印刷電路板非金屬粉；

(3)將步驟(2)得到的廢印刷電路板非金屬粉加入到步驟(1)得到的端異氰酸酯預聚物中，攪拌反應，得到端異氰酸酯預聚物改性的廢印刷電路板非金屬粉；

(4)將不飽和聚酯樹脂加入到步驟(3)得到的端異氰酸酯預聚物改性的廢印刷電路板非金屬粉中，攪拌反應，然后在常溫下依次加入促進劑、固化劑，固化，得到端異氰酸酯預聚物改性的不飽和聚酯復合材料。

進一步地，步驟(1)中，所述的二異氰酸酯包括甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯或異佛爾酮二異氰酸酯。

進一步地，步驟(1)中，二異氰酸酯的添加量按照與聚醚多元醇NCO/OH＝2.0-2.7mol/mol的配比添加。