废环氧树脂复合材料性能优化研究

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1、东华大学硕士学位论文废环氧树脂复合材料性能优化研究专业名称：环境工程作者姓名：郑刚指导老师：陆书玉学校代码：10255学号：2131335废环氧树脂复合材料性能优化研究Researchonperformanceoptimizationofwasteepoxyresinregenerationmaterial学科专业：环境工程作者姓名：郑刚指导老师：陆书玉答辩日期：2015年5月东华大学硕士学位论文答辩委员会成员名单姓名职称职务工作单位备注黄沈发教授答辩委员会主席上海市环境科学研究院李登新教授答辩委员会委员东华大学黄满红副教授答辩

2、委员会委员东华大学东华大学学位论文原创性声明本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日废环氧树脂复合材料性能优化研究摘要随着电子产品的大量使用，电子废弃物的产生量与日俱增，相应的印刷线路板废弃物的量也迅速增长，而印刷线路板中非金属成分的含量达到60%以上，其中热固性

3、环氧树脂占到了很大的比重，若能将这些非金属成分完全利用，不仅可以缓解废弃物处理压力，防止二次污染，还可以降低材料成本，具有相当的经济和环保效益。本文在课题组以往研究的基础上进一步优化废环氧树脂复合材料配方，采用红外分析、电感耦合等离子体发射光谱分析等方法对反应机理进行了探讨，探索了碳纳米管材料改善复合材料性能的可行性，并对制得的废环氧树脂复合材料进行了一系列综合性能的测试，得出以下结论：（1）通过比对废环氧树脂（W-EP）、PVC以及W-EP/PVC复合材料的红外光谱图，推测两种物质之间发生了接枝反应，固化环氧树脂基体中的环氧基、烷基均与P

4、VC分子发生了不同程度的基团反应。（2）在对废环氧树脂原料进行预处理过程中，添加一定比例的碳纳米管材料（CNTS），探讨了其复合材料性能优化的可行性。结果表明，复合材料的力学性能随CNTS添加量的提高表现出先上升后下降的趋势，当CNTS的添加量为0.2%时，材料的力学性能达到最优，此时弯曲强度为94.37MPa，拉伸强度为43.0MPa，冲击强度为I13.88KJ/㎡，分别较未添加CNTS时提高了30%、17.49%、4.13%。当CNTS添加量一定时，通过控制不同的超声处理时间对CNTS与W-EP混合材料进行预处理，发现制备的复合材料力学

5、强度随超声时间的增加表现出先上升后下降的趋势，当超声时间为0.5h时，力学性能最优。（3）采用电感耦合等离子体发射光谱法（ICP—AES）对废环氧树脂原料中的重金属成分做了分析，其中Cu、Zn、Ni、Pb、Cr的浸出率分别为1.2148mg/L、1.3092mg/L、0.013mg/L、0.12mg/L、0.005mg/L，远小于GB5085.3-2007《危险废物鉴定提取毒性的识别标准》中100mg/L、100mg/L、5mg/L、5mg/L、15mg/L的限值要求，说明材料的重金属含量满足标准要求。（4）甲醛释放量是复合材料用于室内建材

6、的一项非常重要的指标，本文通过干燥器法对制得的复合材料的甲醛释放量进行了测试。结果表明，本论文实验制备的复合材料的甲醛释放量为0.536mg/L远小于《室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量》（GB18580—2001）中饰面人造板、胶合板、装饰单板贴面胶合板和细木工板等E1级所对应的1.5mg/L标准限值要求，可直接作为室内建材使用。（5）采用《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》(GB/T17657-2013)的方法，对制得的复合材料的吸水厚度膨胀率、尺寸稳定性和内结合强度进行了测试。结果表明，本实验制备的复合材料吸水厚度膨胀率为

7、0.57%、尺寸稳定性为0.07%，分别满足GB/T7911-2013《热固性树脂浸渍纸高压装饰层积板（HPL）》中3%II和0.25%的限值要求。而内结合强度为2.013MPa满足GB/T18102-2007《浸渍纸层压木质地板》中0.8MPa的限值要求。本研究不仅提高了废环氧树脂复合材料的综合性能，而且还探讨了利用废弃环氧树脂制得的再生材料用作室内装饰板材的可行性，具有一定的实际意义。关键词：废环氧树脂；复合材料；CNTS；性能测试IIIRESEARCHONPERFORMANCEOPTIMIZATIONOFWASTEEPOXYRESIN

8、COMPOSITEMATERIALABSTRACTWiththeextensiveuseofelectronicproducts,productionofelectronicwa