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废线路板(Waste Printed Circuit Board,WPCB)中非金属材料是电子废弃物资源化处理的研究重点之一。WPCB属于危险废物,非金属材料约占WPCB总质量的70%~80%,其主要由环氧树脂、玻璃纤维和溴化阻燃剂等组成,具有较好的再生资源回收价值。目前,非金属材料资源化处理已成为电子废弃物领域的研究重点和热点,其无害化处理具有环境保护和资源利用的双重意义。传统的回收方法是焚烧和填埋,均对环境和人体有危害。相比物理法、热解法而言,采用化学法处理WPCB非金属材料能量消耗较少,处置过程不会产生有毒有害物质,使用溶剂可循环使用,不产生二次污染,因此化学法可能将成为WPCB非金属材料今后研究、发展的方向。本课题采用化学法溶解非金属材料可实现环氧树脂和玻璃纤维的有效分离,进而实现其高度资源化回收再利用。本课题以WPCB非金属材料为研究对象,硝酸溶液作为溶解剂,采用微波辅助的化学方法展开研究。分别从分解实验、动力学及资源化回收三方面展开深入研究,具体如下:(1)分解实验部分主要采用单因素实验和正交实验(四因素三水平)对WPCB非金属材料的最佳分解工艺研究。主要影响因素是反应时间,反应温度,固液比,硝酸浓度及微波功率。结果表明:当硝酸浓度为7~9 mol/L、反应时间为8~12 h、反应温度80~90℃、固液比1:5、微波功率300W时,其环氧树脂的分解率可以达到80%~90%。各个参数的影响因素顺序依次为:硝酸浓度>温度>时间>固液比。(2)采用收缩未反应芯模型对废线路板非金属材料分解进行动力学研究,结果表明:当采用微波加热时,其表观活化能和表观反应级数分别为50.96 KJ/mol和2.04,而当采用油浴锅加热时,其表观活化能和表观反应级数分别为90.51 KJ/mol和3.22,因此,采用微波作为加热条件有利于分解WPCB非金属材料。以微波作为加热条件时分解WPCB非金属材料的表观活化能和表观反应级数均低于油浴锅加热的方式,因此采用微波辅助的方式可以加快反应速率,提高反应分解率等。(3)将回收的玻璃纤维、WPCB非金属材料作为增强材料,采用熔融共混的方法制备聚丙烯(PP)复合材料。结果表明:复合材料的弯曲、拉伸性能以及熔体流动速率均有所提升。选用回收的玻璃纤维作添加剂时,其弯曲强度和熔体流动速率最大增幅可分别达到58.4%和62.0%;选用非金属材料作添加剂时,其拉伸强度最大增幅可达到15.5%,因此合理分配使用WPCB非金属材料、回收的玻璃纤维作为PP增强填料,不但可以减轻危险废物对环境的压力,实现资源再利用,而且降低了复合材料成本。