[发明专利]由生物质与废旧印刷电路板基板制得的共热解油及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种由生物质与废旧印刷电路板基板真空共热解制备共热解油及其制备方法。

背景技术

随着电子电器产品更新换代频率的增加，大量增长的电子电气废弃物逐渐成为困扰全球的问题。电路板作为废弃电子电器的重要组成部分，其资源化研究已经成为当前电子垃圾处理的热点问题。目前，处理废弃电路板的方法有很多，其中，热解技术具有易分离其中的金属、玻璃纤维和有机物等成分，并且对环境友好的优点，具有非常好的发展前景。然而由于电路板热解油含有部分溴类化合物，因此限制了其作为动力燃料的应用；针对这一问题，目前也有大量研究者将目光集中于如何除溴上，但是这些研究的除溴效果仍不显著。至于将单独热解电路板的热解油直接用于合成高分子材料的研究则因为其组成有缺陷（如脆性大等）而导致性能不佳。因此，由于废电路板基板热解油存在着数量不少的溴类化合物限制了其作为动力燃料的应用的可能性，而且单独废电路板基板热解除了产油率较低外，还存在如下缺点：如果用来合成酚醛树脂等高分子材料会存在机械强度较低的缺点。如何有效及高效地利用电路板热解油是困扰技术人员的一个难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种共热解油，可用于作为制备酚醛树脂的原料，且具有较好柔顺性，可很好提高废旧印刷电路板基板的回收利用效率。

本发明的另一目的旨在提供上述共热解油的制备方法。

发明人通过研究发现，将生物质与废旧印刷电路板基板进行真空共热解，产生的共热解油中含有大量生物油中含量低（或基本没有）的苯酚、4-异丙基苯酚、双酚A等具有较高反应活性的酚类物质以及具有较高阻燃性能的溴代酚类物质，同时还含有电路板单独热解的热解油中所没有的芳香醚类化合物。利用本方法所制备得到的共热解油用于合成具有较高机械性能和阻燃性能的酚基树脂时，可无需额外添加苯酚、阻燃剂、增塑剂等物质，可以大大降低合成成本。

本发明的共热解油是通过以下方式得到的：以木质纤维素类生物质和废旧印刷电路板基板为原料，在真空条件下，经300～800℃温度共热解后，冷凝收集得到。

所述的木质纤维素类生物质包括木材或林产加工废弃物（如木屑）或核桃壳等。

本发明的废旧印刷电路板基板特别优选含溴化阻燃剂的废旧印刷电路板。

所述木质纤维素类生物质和废旧印刷电路板基板的原料质量比为0.5～5:5～0.5.；特别优选的1～4:4～1。.

所述的真空度为1～70kPa。

本发明的制备方法是以木质纤维素类生物质和废旧印刷电路板基板为原料，在真空条件下，经共热解后，冷凝收集得到；共裂解温度为300～800℃。

本发明是在冷凝温度为－40～0℃的条件下收集共热解油；（优选在－40℃下被收集）。

本发明达到共裂解温度后，保温时间为10～90min。

本发明的方法中共热解升温速率以10～80℃/min为宜。

本发明优选的实施方案是，所述共热解升温速率为40℃/min，共热解终温为500℃，达到共裂解温度后，保温时间为30min。

发明的技术优势在于：

1）单独热解生物质材料所得的生物质油酚类物质含量较少、反应活性较低，注定了直接利用其来合成高分子材料不具备竞争优势。与生物质单独热解油比，本发明得到共热解油中酚类物质的含量随着电路板基板比例增加而提高，得到的共热解油可直接用于作为合成酚基树脂原料，而无需添加额外的昂贵的苯酚。

2）与生物质单独热解油比较，本发明得到共热解油明显降低乙酸、左旋葡萄糖、4-乙烯基愈创木酚、异丁子香酚等物质的含量，从而可以提高热解油的稳定性；由于电路板基板参与热解，还引入了大量的苯酚、4-异丙基苯酚、双酚A等物质，这些组分是合成酚基树脂材料的基本成分。

3）本发明可抑制电路板热解过程中溴以溴化氢形式脱除的反应，可得到比单独裂解电路板含量更高的具有重要价值的含溴芳香族化合物（溴代双酚A、溴代苯酚等），而这些溴代芳香族化合物是今后用共热解油合成酚基树脂时所需的阻燃剂。

4）本发明所得到的共热解油中含有芳香醚类等活性基团，这些基团是提高酚基树脂柔顺性的重要改性剂；可有效降低高分子材料的脆性。