废旧印刷电路板中溴化环氧树脂的热解反应机理

在印制电路板的生产制造中，为获得良好的阻燃效果，常使用溴化环氧树脂作为阻燃剂。在溴化环氧树脂固化体系中，常掺入其它树脂使其聚合物获得更优良的性能。按含溴量的高低，印制电路板中的溴化环氧树脂可分为两类：含溴量为48-50%的高溴化环氧树脂、含溴量为20-24%的低溴化环氧树脂。通常情况下，环氧树脂中只需13-15%的含溴量就能保证其有效的阻燃性能，因此，用于印制电路板生产的是含溴量较低的四溴双酚A型环氧树脂。

铜箔基板非金属材料中的有机聚合物由环氧树脂、胺类交联剂固化而形成。有机聚合物中含有大量的C-N键，既包含环氧树脂与交联剂形成的C-N键，也包含交联剂内的C-N键。热解反应的初始阶段，在高温作用下，溴化环氧树脂内键能比较弱的C-N键、C-C键断裂，导致其三维结构被破坏，其热解反应如下图所示。

热解反应最大失重阶段的初期，O-CH2键、O-H振动强烈，键能较弱的烯丙基键断裂，环氧树脂的溴化部分首先分解，从而形成小分子热解气体、溴化芳香类化合物等，若该过程在单体结构两侧均发生时，能够生成双酚A和溴化双酚A。当温度继续升高时，键能较强的C-C键、苯环骨架振动强烈，环氧树脂的非溴化部分以及溴化芳香类化合物也随之分解，形成甲苯、溴化苯酚、苯酚等化合物。

另外，四溴双酚A单体具有较低的挥发性，残留在固体残余物中。当加热时间延长时，固体残余物中会有HBr生成。同时，大分子芳香族化合物的键能比较高，较高温度时，会发生键断裂。由此推测，在热解反应的最终阶段，会有部分小分子化合物生成，从而降低固体残渣剩余率。