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废弃环氧树脂再利用制备导热金属基板的工艺


技术摘要:
本发明涉及一种废弃环氧树脂再利用制备导热金属基板的工艺,包括步骤:将含废弃环氧树脂的硅藻土进行研磨,将得到的研磨后颗粒利用等离子流工艺进行碳化形成石墨层,之后加入其他原料组分,混合成为树脂胶泥,然后对树脂胶泥进行处理,得到导热金属基板。本发明针对含  全部
背景技术:
导热金属基板是人们运用先进的材料制备技术,将不同种类的金属箔搭配环氧树 脂及导热填料组合而成的新材料。导热金属基板主要是一种金属线路板材料,属于电子通 用组件,具有优良的散热性、机械强度高、加工性能好等特点。主要应用为LED照明材料的线 路基板,供作为乘载及电路设计上需求,但因LED灯粒长期照明及蓄热,将造成使用寿命的 减损,因具有散热功能的导热金属基板因应而生。 丙二酚与环氧氯丙烷可以合成为丙二酚型环氧树脂。当重复单元小于2时(n<2), 为低分子量环氧树脂,软化点低于50℃,亦称为基础型丙二酚型环氧树脂(例如南亚塑料公 司之NPEL-128)。当重复单元介于2至5时(n=2-5),为中分子量环氧树脂,其软化点约50℃- 95℃之间。当重复单元大于5时(n>5),为高分子量环氧树脂,其软化点>100℃。在合成重 复单元小于2时(n<2)的低分子量环氧树脂的工艺中,因为使用了大量的氢氧化钠,工艺过 程中产生氯化钠,为使不溶于环氧树脂的氯化钠能被过滤干净。工艺上采用多孔性硅藻土 加以过滤,但是也就产生了含环氧树脂的硅藻土。 含环氧树脂的硅藻土是一种有害废弃物,产出之厂家必须依据废物污染环境防治 法律,交由合格合法有资质的处里场所进行处理。最普遍的方式,即是送到焚化炉进行焚烧 处理,避免废弃环氧树脂造成环境的毒害。而焚烧处理是一种最不经济,而且会制造出更多 二氧化碳,增加碳排放造成地球暖化。如何有效地将含环氧树脂的硅藻土循环再利用,使得 垃圾变资源物,变废为宝,是需要解决的问题。
技术实现要素:
本发明目的在于提供一种废弃环氧树脂再利用制备导热金属基板的工艺,将生产 环氧树脂工艺流程中的副产物硅藻泥再次利用,搭配适当的材料,进而组成具有良好散热 性的导热金属基板,使得垃圾变资源物,为地球与人类争取更好的环境。 为实现上述目的,本发明提供了一种废弃环氧树脂再利用制备导热金属基板的工 艺,包括步骤:将含废弃环氧树脂的硅藻土进行研磨,将得到的研磨后颗粒利用等离子流工 艺进行碳化形成石墨层,之后加入其他原料组分,混合成为树脂胶泥,然后对树脂胶泥进行 处理,得到导热金属基板。 优选地,废弃环氧树脂再利用制备导热金属基板的工艺中,研磨是将含废弃环氧 树脂的硅藻土研磨至1-4μm。含环氧树脂的硅藻土中的硅藻土颗粒大小(一般颗粒粒径为 150-200μm)不适合导热金属基板使用,所谓不适合导热金属基板使用原因为其颗粒太大。 一般来说环氧树脂提供了结合力,但是导热能力差,唯有依靠导热填料才能提高导热性能。 3 CN 111592636 A 说 明 书 2/6 页 当导热填料颗粒越小,其颗粒与颗粒间的缝隙越小,相对来说导热能力才能提高。过滤用硅 藻土的平均颗粒大小约120μm,颗粒过大不适合作为导热填料,而导热填料平均颗粒大小约 1-4μm,因此首先必须降低硅藻土的颗粒到相应大小尺寸;先增加一精细研磨工作单元,将 含环氧树脂的硅藻土(其组成约60%硅藻土和40%环氧树脂)放入研磨机中精细研磨成颗 粒直径大小约1-4μm,增加其填充能力。 优选地,废弃环氧树脂再利用制备导热金属基板的工艺中,等离子流工艺包括将 研磨后颗粒采用等离子流进行1300-1500℃高温环境处理。生活中的日光灯管,也是等离子 流的应用;一般的日光灯管,两端使用的是钨材质的灯丝线圈,然后管内会填充低压氩气 (或氩氖混合气体)与水银蒸气,并且在管内壁涂上银光物质;通电后,电流会流经灯丝加热 并释放出电子,进而将管内的气体改变成为等离子流状态,而低温等离子流温度为103- 104K。本发明利用等离子流将此硅藻土颗粒表面的环氧树脂予以碳化,形成石墨层,藉由石 墨导热的能力,将非导热的表层树脂改变为易于导热性质,进而提升导热金属基板之效能。 优选地,废弃环氧树脂再利用制备导热金属基板的工艺中,其他原料组分包括环 氧树脂、固化剂及促进剂、导热填料、溶剂。 优选地,废弃环氧树脂再利用制备导热金属基板的工艺中,其他原料组分包括环 氧树脂、双氰胺、二甲基咪唑和氧化铝。进一步优选地,废弃环氧树脂再利用制备导热金属 基板的工艺中,其他原料组分按重量百分比计,包括:环氧树脂13%-22%、双氰胺1%、二甲 基咪唑0-0.1%和氧化铝70%。其中,含废弃环氧树脂的硅藻土的重量百分比为8%-16%, 二甲基咪唑的重量不包括端点0%。 优选地,废弃环氧树脂再利用制备导热金属基板的工艺中,处理包括上胶、烘烤、 裁片、叠置、加热成型的步骤。 优选地,废弃环氧树脂再利用制备导热金属基板的工艺中,处理包括将树脂胶泥 加热固化成圆饼的步骤。进一步优选地,圆饼的直径为40-60mm,圆饼的厚度为8-12mm。更进 一步优选地,圆饼的直径为50mm,圆饼的厚度为10mm。 本发明提供的技术方案,具有如下的有益效果:(1)本发明针对含废弃环氧树脂的 硅藻土进行研磨处理及等离子化,提升导热金属基板之效能;依据环氧树脂与填料比例增 减,可以回收16%研磨后含环氧树脂的硅藻土;(2)本发明着重不变更既有的工艺流程,避 免影响车间既有动线,以节省工厂设备布置布建成本,所以针对含环氧树脂的硅藻土单独 予以处理,处理完成可以人工或自动计量的方式混料槽中,加以混合均匀;(3)本发明有效 避免废弃含环氧树脂的硅藻土造成环境毒害,也避免将废弃含环氧树脂的硅藻土送到焚化 炉进行焚烧处理而制造出额外的二氧化碳,减缓地球暖化的效应且产出一堆炉渣;本发明 有效地将含环氧树脂的硅藻土再利用,使得垃圾变资源物,为地球与人类争取更好的环境。 本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变 得明显,或通过本发明的实践了解到。 附图说明 图1为本发明提供的废弃环氧树脂再利用制备导热金属基板的工艺流程图。 4 CN 111592636 A 说 明 书 3/6 页
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