Reaproveitamento de resíduo de placas de circuito impresso como cargas em compósitos de polipropileno

Abstract

As placas de circuito impresso (PCIs) são as partes mais valiosas dos resíduos eletrônicos, pois possuem uma considerável quantidade de metais com potencial de recuperação. Processos de reciclagem com o intuito de recuperar metais de PCIs têm despertado interesse ultimamente. Contudo, uma fração destes resíduos não é completamente aproveitada e tem destino incerto, como ocorre para a fração não-metálica e o pó gerados durante os processos de recuperação de metais. O foco deste estudo foi o emprego do pó gerado nos processos de cominuição mecânica, separação granulométrica, magnética e eletrostática de PCIs controladoras e indicadoras de temperatura de câmaras frias, para obter compósitos de matriz de polipropileno (PP) com diferentes teores de pó de PCIs, 5, 10 e 20% em massa. Os materiais foram pesados, misturados, moldados por injeção e posteriormente caracterizados por ensaios de tração, dureza Shore D, espectroscopia de infravermelho, análise termogravimétrica e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados dos ensaios de tração e dureza indicaram propriedades levemente superiores às do PP puro, exceto para a deformação na ruptura, que foi reduzido em até 2,7 vezes para a amostra com 20% de resíduo. O desenvolvimento de compósitos utilizando o pó de PCIs se mostrou viável em aplicações onde as propriedades resistência à tração, rigidez e dureza são determinantes, mesmo para um elevado teor de resíduo (20%) agregado.

Printed Circuit Boards (PCBs) are the most valuable parts of e-waste because they have a considerable amount of metals with recovery potential. Recycling processes aimed at recovering metals from PCBs have aroused great interest recently. However, there is a fraction of this waste that is not utilized and has uncertain destination, e.g. the non-metallic fraction and the dust generated during metal recovery processes. The focus of this study was to employ the powder generated in the mechanical comminution, granulometric, magnetic and electrostatic separation processes of controller and temperature indicator PCBs of cold rooms to obtain polypropylene (PP) matrix composites with distinct PCBs powder content, 5, 10 and 20% in weight. The sample was collected during the mechanical comminution processes. The materials were weighed, mixed, injection molded and later characterized using tensile tests, Shore D hardness, infrared spectroscopy, thermogravimetric analysis and scanning electron microscopy. Results of the tensile and hardness tests showed properties slightly superior to pure PP, except for strain at break, which was reduced up to 2.7 times for the sample with 20% of residue. In all, the development of composites using the powder of PCBs was considered feasible for applications where tensile strength, stiffness and hardness are important, even for a large amount of residue added (20%).