CN103351564A

CN103351564A - 载带用导电聚苯乙烯塑料及其制备方法

Info

Publication number: CN103351564A
Application number: CN 201310115462
Authority: CN
Inventors: 孙宁; 彭家松; 黄德花; 徐朝华; 姜少华; 李珩; 李亦彪; 冯一峰
Original assignee: Taishan Yunpeng Adv Mat Sci & Tech Co Ltd; Wuyi University; Jiangmen Polytechnic
Current assignee: Taishan Yunpeng Adv Mat Sci & Tech Co Ltd; Wuyi University; Jiangmen Polytechnic
Priority date: 2013-04-02
Filing date: 2013-04-02
Publication date: 2013-10-16

Abstract

本发明公开了一种载带用导电聚苯乙烯塑料，其原料配料组成为，导电碳黑、高抗冲聚苯乙烯(HIPS)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、白油、复合分散剂、复合抗氧剂和复合增韧剂。制备方法包括以下步骤：1)把导电碳黑、LLDPE、白油和复合分散剂以及复合抗氧剂经高速混合机预分散后，用双螺杆挤出机挤出获得导电母料A；2)把A和HIPS、复合增韧剂按比例混合，由双螺杆挤出机挤出得到不同添加比例的导电聚苯乙烯塑料产品。本发明所制得的导电聚苯乙烯塑料具有炭黑分散均匀、机械强度可调节和片材两面电阻一致以及炭黑不易脱落等优点，适合做载带的导电层母料。

Description

载带用导电聚苯乙烯塑料及其制备方法

技术领域

本发明提供了一种用于载带材料的导电聚苯乙烯塑料及其制备方法，并涉及这种方法获得的导电聚苯乙烯及其用途。

背景技术

精密电子元件、集成电路板会被静电或电磁辐射所损坏，因此在其自动化生产中抗静电、电磁屏蔽载带是至关重要的一个环节。载带材料要配合自动化生产过程，不仅要具备抗静电、抗冲击性能高等性能，炭黑分散性均匀且不易脱落、机械强度好和片材两面电阻一致也都是不可或缺的因素。载带核心材料是表面导电层材料，因此制备载带用高性能导电塑料是当下开发载带材料领域的重要课题。

为了使载带材料达到特定的导电、抗静电性能，就需要使用很高的炭黑填充量；这不仅直接导致塑料力学性能下降，粘结性变差，而且过多的炭黑不容易分散均匀，且很容易析出。高炭黑填充量的导电塑料作为载带母料，包装破损的可能性大大增加，封存的电子元件容易被脱落的炭黑污染。因此如何在保持材料电性能的同时降低炭黑填充量，是制备载带用导电塑料的主要技术难题。

中国发明专利申请(申请号：201210055957.7申请日：2012.03.06)公开了IC载带材料的非迁移型高分子导电母粒及其制备方法，该导电母粒由以下重量百分比的成分混炼组成：HIPS聚苯乙烯35.0％～85.0％；导电炭黑5.0％～35.0％；聚乙烯3.0％～35.0％；抗氧化剂0.1％～8.0％；SBS4.0％～35.0％；偶联剂1.0％～5.0％；其它助剂0.5％～2.0％。

中国发明专利申请(申请号：200910095623.0申请日：2009.07.08)公开了用于SMT载带的防静电塑料及其制备方法和应用，该防静电塑料由以下重量百分比的成分混炼组成：导电炭黑5％～45％，聚苯乙烯30％～90％，苯乙烯丁二烯共聚物弹性SBS5％～45％，增韧剂1％～13％，抗氧剂0.1％～2.8％，偶联剂0.3％～3.8％。

中国发明专利申请(申请号：200910301840.0申请日：2009.04.25)公开了一种黑色哑光导电塑料，其制备方法为：(1)以特导电炭黑、聚乙烯、白油、分散油、偶联剂和抗氧剂制备导电浓母A；(2)以二氧化硅、聚乙烯、白油、复合胶黏剂、PE蜡、抗氧剂制备哑光母粒B；(3)将A、B与聚苯乙烯、聚酰胺、增韧剂按一定的比例混合，抽粒得到不同添加比例的哑光导电聚苯乙烯。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种低炭黑填充量、力学性能可调的导电聚苯乙烯塑料，以满足人们对精密电子元件载带材料的要求。本发明的第二个目的是提供一种上述的载带用导电聚苯乙烯塑料的制备方法。

为了实现上述第一个目的，本发明提出了具体技术方案如下：

载带用导电聚苯乙烯塑料，该导电塑料由以下重量百分比的成分混合组成：

导电炭黑： 5.0％～20.0％； HIPS： 30.0％～65.0％；

LLDPE： 20.0％～48.0％；白油： 3.0％～15.0％；

复合分散剂：0.1％～1.5％；复合抗氧剂：0.3％～2.0％；

复合增韧剂：3.0％～10.0％。

上述技术方案中聚苯乙烯是主体载体，导电炭黑作为导电填料，增韧剂提高产韧性、而且在压片时提升层间结合力。

作为优选，上述的导电塑料由以下重量百分比的成分混合组成：

导电炭黑： 8.0％～15.0％； HIPS： 40.0％～55.0％；

LLDPE： 25.0％～39.0％；白油： 8.0％～12.0％；

复合分散剂； 0.5％～0.8％；复合抗氧剂： 0.5％～1.5％；

复合增韧剂： 3.0％～7.8％。

作为优选，上述的导电炭黑为纳米级导电炭黑。

作为优选，上述的复合分散剂NPE1800∶分散油选择1∶1.5。

作为优选，上述的复合增韧剂SBS∶ABS选择1∶0.5。

为了实现第二个目的，上述的载带用导电聚苯乙烯塑料的制备方法，该方法包括以下步骤：

1)把导电碳黑、LLDPE、白油和复合分散剂以及复合抗氧剂经高速混合机预分散后，用双螺杆挤出机挤出获得导电母料A；

2)把A和HIPS、复合增韧剂按比例混合，由双螺杆挤出机挤出得到不同添加比例的导电聚苯乙烯塑料产品。

本发明的有益效果在于：双螺杆挤出机二次挤出获得的产品不仅导电性能较优、炭黑分散均匀不易脱落，而且所提供的导电聚苯乙烯塑料的力学性能和加工性能有很大的调节、选择空间，适合做载带的导电层母料。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明载带用导电聚苯乙烯塑料的制备方法工艺流程图。

具体实施方式

结合图1，本发明的导电聚苯乙烯塑料的具体制作过程如下：

导电母料A的制作

高速混合机预热至90℃，投入导电炭黑，将喷雾器内超声预分散的复合分散剂白油溶液在3min内喷入高混机内；混料5min后载投入LLDPE和复合抗氧剂，混合10min后出料。

导电母料B的制作

将所得粉料用平行双螺杆挤出机挤出，挤出温度为185℃，再经水环切、干燥制得。

产品的制作

将B和HIPS、复合增韧剂按比例混合，经平行双螺杆挤出机挤出，挤出温度为195℃，再经水下拉条、切粒、烘干制得。

实施例1：

导电母料A由以下重量百分比的成分混炼组成：导电炭黑17.5％、LLDPE72.0％、白油8.5％、复合分散剂(NPE1800∶分散油＝1∶1.5)0.8％、复合抗氧剂(抗氧剂1067∶抗氧剂DNP＝1∶1)1.2％。原料经过高速混合机出分散后，使用双螺杆挤出机挤出获得A。

复合增韧剂SBS∶MBS选择1∶0.5，分别按下面配比混合，再经双螺杆挤出机挤出获得不同添加比例的导电聚苯乙烯塑料产品。

产品一：65份粒料B，32份HIPS，3份复合增韧剂

产品二：50份粒料B，41份HIPS，4份复合增韧剂

产品三：35份粒料B，58份HIPS，7份复合增韧剂。

实施例2：

导电母料A由以下重量百分比的成分混炼组成：导电炭黑23.0％、LLDPE60.0％、白油14.5％、复合分散剂(NPE1800∶分散油＝1∶1.5)1.2％、复合抗氧剂(抗氧剂264∶抗氧剂TNP＝1∶1)1.3％。原料经过高速混合机出分散后，使用双螺杆挤出机挤出获得A。

复合增韧剂SBS∶ABS选择1∶0.5，分别按下面配比混合，再经双螺杆挤出机挤出获得不同添加比例的导电聚苯乙烯塑料产品。

产品一：65份粒料B，32份HIPS，3份复合增韧剂

产品二：50份粒料B，41份HIPS，4份复合增韧剂

产品三：35份粒料B，58份HIPS，7份复合增韧剂。

实验例

取实施例2中三例产品压片后进行下面的特性测定，数据如下：

Claims

1.载带用导电聚苯乙烯塑料，其特征在于：其原料配料组成为，导电碳黑、HIPS、LLDPE、白油、复合分散剂、复合抗氧剂和复合增韧剂。

2.根据权利要求1所述的载带用导电聚苯乙烯塑料，其特征在于：所述配料的重量百分组成为导电炭黑5.0％～20.0％、HIPS30.0％～65.0％、LLDPE20.0％～48.0％、白油3.0％～15.0％、复合分散剂0.1％～1.5％、复合抗氧剂0.3％～2.5％、复合增韧剂3.0％～10.0％。

3.根据权利要求1所述的载带用导电聚苯乙烯塑料，其特征在于：所述的导电炭黑是但不限定于纳米级导电炭黑。

4.根据权利要求1所述的载带用导电聚苯乙烯塑料，其特征在于：所述的复合分散剂为分散剂∶分散油(1∶1～1∶5)，其中分散油为烷基苯，分散剂为引入了芳香基团的聚氧乙烯型高分子分散剂，如NPE1800。

5.根据权利要求1所述的载带用导电聚苯乙烯塑料，其特征在于：所述的复合抗氧剂为抗氧剂164、抗氧剂264、抗氧剂1067、抗氧剂CA、抗氧剂DNP、抗氧剂DLTP、抗氧剂MB、抗氧剂TNP和抗氧剂TPP中的两种或两种以上。

6.根据权利要求1所述的载带用导电聚苯乙烯塑料，其特征在于：所述的复合增韧剂为乙丙橡胶、丁腈橡胶、丁苯橡胶、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(MBS)、苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体(SBS)和氯化聚乙烯(CPE)中的两种或两种以上。

7.根据权利要求1所述的载带用导电聚苯乙烯塑料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

8.根据权利要求7述的载带用导电聚苯乙烯塑料的制备方法，其特征在于：在各步骤中的配料重量百分组成为，

1)中，导电炭黑15.5％～25.0％、LLDPE55.0％～75.0％、白油5.0％～16.0％、复合分散剂0.3％～1.8％、复合抗氧剂1.0％～2.2％；

2)中，把B和HIPS、复合增韧剂按比例混合，产品组成符合权利要求2中所述。

9.根据权利要求1所述的载带用导电聚苯乙烯塑料，如被用于制备导电复合片材的表面导电层或者进一步用于制备载带，都应属于本专利权利要求范围之内。