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废电子电器中塑料材料的回收与利用方法有哪些?

2018-02-02 02:41:17    3225次浏览

废电子电器产品回收塑料材料大有可为

塑料是家电产品的重要组成部分,根据报废的家电计算,每年由此产生的废塑料至少为50万吨,如果再考虑到报废电子、通讯器材,废塑料的回收量应该在80多万吨。这些废塑料主要成分是聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、ABS及工程塑料(主要为PC、PBT、POM、PA)等,回收再利用价值较大,有广泛的应用。而其中的热固性塑料、发泡聚氨酯、玻璃纤维增强塑料则相对难以回收。

图片不存在1.聚丙烯

聚丙烯(PP)塑料的耐热性、刚性和电绝缘性在通用塑料中是位居前列的,通过高分子物共混和助剂改性的方法改善其低温脆性、老化(氧化)性,并提高阻燃性能以后,是一种价廉质优的大宗塑料,在电视机上得到广泛应用。

一台的彩色电视机所用塑料中,耗量最大的是外部构件即电视机的前框和后盖,约占整机塑料用量的80%以上。电视机的前框初选ABS塑料和高抗冲聚苯乙烯(HIPS),后为降低成本开始用具有光泽的耐冲击聚丙烯和ABS的共混塑料。电视机的后盖先由PP代替了原来使用的ABS和HIPS。PP塑料还大量应用于电视机内部构件,如制作回扫描变压器(行输出变压器)、高压组件、基板座、安装折页、电源套管罩等。

中国已经规定在所有的彩色电视机和35cm(14in)以上的黑白电视机上,它们的后盖板及排热气通风孔处的机壳须用阻燃塑料。以Mg(OH)2阻燃剂改性的PP可以达到UL-94V-1和V-0级水平而被用作电视机内偏转线圈骨架、变压器骨架及后盖等。

聚丙烯还广泛地应用于电扇、电动吸尘器、换气扇、餐具干燥器等家用电器上。

聚丙烯电容膜是新开拓的应用领域,随着双向拉伸技术的成熟已能生产厚1.5~3.5μm的极薄双向拉伸聚丙烯(BOPP)膜。用这种BOPP膜制造的电容器一出现就受到人们的青眯,目前除少数有特殊性能要求的电容器外,85%的电容器都可用它制成。

2.聚酰胺

聚酰胺(PA)的冲击韧性在诸多塑料中比较突出,虽有吸水性,但少量吸水后抗冲强度变大且保持良好的电绝缘性能,使它广泛应用于通用电子、电器零件的制作。玻纤增强的PA大量用于电动工具如电钻外壳。PA6、PA66、PA610是电子工业普遍使用的聚酰胺品种,主要用作电动机罩、电器框架、线圈绕线柱、电机叶片、电视机调谐零件(阻燃PA66)、电度表外壳、电话交换器、继电器零件、电器外壳、热敏元件。透明聚酰胺制作高压安全开关、流量计透明罩、油面指示计、熔断器罩、速度计等。

3.聚碳酸酯

聚碳酸酯(PC)具有良好透明性和热塑性塑料中最高的无缺口抗冲强度,是一种高韧性的E级绝缘塑料。PC较多的被注射成型为接插件、线圈框架、矿灯的电池壳、电话机壳。玻纤增强的PC成型收缩率小,适于加工尺寸精度要求高的电子计算机、视频录像机、彩色电视机上用的部件。

PC良好的阻燃性和电绝缘性使它能用作电视机的回扫变压器线圈绕线管及偏转系统中的色纯度横向调节磁铁罩、偏转座盖。PC薄膜也可制作电容器电容介质、录音带、彩色录像磁带等。

4.聚甲醛

聚甲醛(POM)有良好的耐疲劳性、耐磨性和耐电弧性,提高它的阻燃性以后适宜制作电动工具的外壳如电扳手、电动羊毛剪、电钻的外壳和开关手柄,各种变换继电器(耐疲劳)、计时器零件、磁带转筒等。

5.改性聚苯醚

改性聚苯醚(MPPO)良好的阻燃性(自熄)、绝缘性、耐热性和尺寸稳定性,使它主要用作电视机调谐片、微波绝缘件、线圈芯、变压器零件、屏蔽套、控制轴、电视机偏转系统元件、高频印制电路基板、薄膜电容器等。还大量制作空调器、干燥机、视频录像机、磁带录音机、电扇等电器上的零部件。

6.热塑性聚酯

聚酯(PBT)良好的耐热、阻燃、电绝缘性及成型加工性使它在电子工业中得到较广的应用。加入30%左右的玻璃纤维,PBT的耐热性能可长期用于135℃、短期180℃,被选用于需耐焊钖程度和高温下尺寸稳定的电子电器零件。PBT因击穿电压高而适于用作耐高电压的零部件。熔融流动性好又宜于加工结构复杂的电子零件如集成电路的插座、印制线路板,角形连接器、接线柱、电动机罩盖等。

PET的耐热性比PBT更高,但它的结晶速率慢,通过添加成核剂提高其结晶速率以降低成型模温度,从而改善其加工性能以后,是一个质优价廉的电绝缘材料,广泛用于电动机、变压器。玻璃纤维增强的PET注射件用作线圈骨架、接线柱等。PET膜广泛用于电线电缆的包挠材料,制作录音磁带、录像磁带、计算机带、电影胶片、X光片等的基材。PET膜表面真空镀箔以后是良好的电子零件的气密性包装材斜和电磁波的传导屏蔽材料。

7.聚砜

聚砜(PSF)优良的高温绝缘性,可在-100~160℃下应用,经得起电焊、电镀工艺的操作环境,由于价格比较昂贵使它限于用在要求高的电子设备,如电子计算机用的积分线路板上应用。如果能用作各种电器设备的外壳如电钻和电池组的外壳、蓄电池箱、电镀槽、线圈骨架则当然是优质的长寿命产品。

8.聚苯硫醚

聚苯硫醚(PPS)是在电子、电器设备朝小型化方向发展需要F级耐热绝缘材料的背景下产生的。它是一种难燃性塑料,氧指数达44,不加阻燃剂即可达UL-94 V-0/5-V级且发烟率低。 PPS的吸水率低(0.05%)、热胀系数小,在高温高湿环境下使用时尺寸稳定性优良,还有可与纤维增强塑料媲美的耐化学腐蚀性。PPS膜经受1017Gy(109rad)剂量辐照后的机械和电性能无明显变化,适用于原子能发电站的电子设备。PPS膜的长期连续使用温度上限按日本国电气用品管理法规:保拉伸强度者达170℃、保绝缘耐电压者达180℃。与几种塑料作饱和水蒸气下的耐久性实验表明,PPS实际上不发生水解反应,具有良好的耐水解性而优于PET和PI,因此PPS作为电绝缘材料使用时不必强调环境的干燥状况,适用于潜水泵之类马达用的绝缘介质。PPS的耐碱性优于PI和PET,吸湿性比PET小一个数量级,吸水所致的体积膨胀变化很小,据此PPS宜作音响振动膜或精密线路图的电子印制线路板。常温下PPS的绝缘电阻比PET低50%,但150℃时它却比PET高一个数量级。

PPS膜的用途:厚2~9μm,经单面电晕处理后用作电容器绝缘介质;厚12~100μm经单面电晕处理后可作变压器和马达线圈绝缘材料、音响振动膜;厚125~350μm者用作马达的槽绝缘等。

PPS树脂以玻纤增强后的注塑件用作连接器、集成线路的插座、线圈骨架、接触开关、传感器部件、配电盘等。

9.聚酰亚胺

聚酰亚胺(PI)是热固性耐高温芳杂环塑料,可以制成薄膜、增强塑料、软质印制线路板、模压品、泡沫塑料等产品,也是一种价格昂贵数量较少的塑料。PI可用作特殊条件下工作的精密零件,如制作需耐高温高真空的自润滑轴承、压缩机活塞环、密封圈、与超低温液氮相接触的零部件、高温下使用的电气设备零件以及耐辐射的制品等。

10.氟塑料

(1)聚四氟乙烯(PTFE)作绝缘层的电线电缆 用于200~250℃下的电气设备及仪表线路连接线;PTFE低噪音电缆是防振仪表电缆,它在受到振动、冲击、弯曲等外力作用时发出的噪音极小,可用于移动式控制检波及通讯器材的高阻抗装置中,也是研究水下和空中爆炸、火箭发射、飞机发动机冲击气体能量及声学测量中不可缺少的元件;PTFE绝缘的同轴射频电缆在无线电通讯、广播等电子装置中用作机内外射频信号传送。在超高频电缆上应用(40GHz)时为了降低PTFE绝缘层的介电常数,通常采用内含50%以上微孔的PTFE薄膜(密度由2.2g/cm3降到1.1g/cm3左右),该膜的介电常数由无孔PTFE膜时的2.2降到1.4左右,是一种通过拉伸成型新工艺制造出来的适用于高频领域用的绝缘新材料。

(2)电池隔膜 具有透气不透液功能之PTFE微孔渗透膜已广泛用作各类电化学电池和燃料电池的电极室隔膜。如氢镍电池中用作氢电极的关键材料,要能在高压氢气和30%浓度氢氧化钾的碱雾环境中长期工作,它要求的PTFE微孔膜孔径控制在0.5μm,孔率70%,膜厚0.05mm。这种氢镍电池是新一代航天电源,能明显地提高电池的性能和寿命。

(3) PTFE印制线路板 由无碱玻璃布浸渍PTFE乳液后经干燥和烧结所得的PTFE玻璃漆布叠合后与铜箔层压制成的单面或双面附铜箔板,其稳定的介电性能基本不受频率高低(从50Hz到40GHz)和高低温变化(-200~+200℃)而变化,广泛用作电子工业的微波元件。

(4) PTFE传声膜 用厚0.013mm的PTFE膜制成的磁带作传声薄膜在声波压力下振动产生小电流,经放大即可重新转换为声音,利用这种新材料可减小电话体积及声音的失真性。

(5)压敏型绝缘粘带 由PTFE膜或PTFE玻璃布经萘钠络合物的表面化学处理后再涂上聚丙烯酸酯或有机硅粘合剂制成的压敏型绝缘粘带适用于耐高温高电压的电气设备,具有使用方便的优点。

(6)聚偏氟乙烯(PVDF)膜 广泛制作压电、热电的敏感元件,PVDF膜经拉伸后改变结晶形态,在高温下施以强电场使其分子偶极取向形成永久极化。这种极化PVDF膜有良好的柔软性、绝缘性,能在任何方向上显示相同的压电性,常用作直接振动膜制作头戴式受话器、高音扬声器、超声波探触器、听诊用传感器、血压传感器等一系列的压电器具。此外PVDF还常用作将热能转换成电能的热电材料。

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