CN111320853A - 高强度抗静电载带用复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高强度抗静电载带用复合材料及其制备方法，属于载带用高分子复合材料及其加工技术领域。该复合材料主要包括40‑60质量份基体树脂、20‑40质量份增韧树脂、15‑30质量份抗静电树脂母粒和1‑2质量份抗氧剂，其中抗静电树脂母粒主要由60‑70wt.％母粒树脂、15‑20wt.％抗静电成分、5‑10wt.％相容剂、6‑8wt.％增韧剂和1‑2wt.％抗氧剂组成，且抗静电成分由无机抗静电成分和有机抗静电成分按照质量比为1:(1‑2)混合复配形成，由该制备方法制备所得的载带用复合材料具有较高的强度的同时具有良好的韧性和优异的抗静电性。

Description

高强度抗静电载带用复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种载带用复合材料及其制备方法，尤其涉及一种高强度抗静电载带用复合材料及其制备方法，属于载带用复合材料技术领域。
背景技术
电子元件例如集成电路晶片在组装于印刷电路板上之前一般是收纳于载带中。载带具有多个可容纳电子元件的口袋，并以覆盖带以热封的方式将电子元件包装在载带之内。当进行组装时，先将覆盖带剥离，接着沿载带方向由自动化设备例如机械手臂将电子元件逐一取出放置于印刷电路板上。装载于载带中的电子元件在输送过程会因摩擦产生静电荷，若静电荷持续累积则会对电子元件造成损伤，因此需要载带具有一定的抗静电性能；同时为满足载带在传送过程中的力学要求，需要载带满足一定的强度和韧性。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种高强度抗静电载带用复合材料及其制备方法，由该制备方法制备所得的载带用复合材料具有较高的强度的同时具有良好的韧性和优异的抗静电性。
本发明的技术方案是：
本发明公开了一种高强度抗静电载带用复合材料，该复合材料主要包括下述按质量份计的各组分：40-60质量份基体树脂、20-40质量份增韧树脂、15-30质量份抗静电树脂母粒和1-2质量份抗氧剂；
其中所述抗静电树脂母粒主要由按抗静电树脂母粒总质量百分比计的各组分组成：60-70wt.％母粒树脂、15-20wt.％抗静电成分、5-10wt.％相容剂、6-8wt.％增韧剂和1-2wt.％抗氧剂；
其中所述抗静电成分由无机抗静电成分和有机抗静电成分按照质量比为1:(1-2)混合复配形成。
其进一步的技术方案是：
所述无机抗静电成分为导电炭黑、石墨烯和碳纳米管中的至少一种。
更优的，所述无机抗静电成分为导电炭黑和石墨烯混合复配形成的混合物，或碳纳米管和石墨烯混合复配形成的混合物，其中石墨烯的用量为该无机抗静电成分总用量的5-10‰。
所述有机抗静电成分为聚酰胺聚合物、聚酯聚合物和含聚亚烃基氧化物单元的聚合物中的至少一种。
更优的，所述有机抗静电剂为聚己二酸己二胺和聚己内酰胺中的至少一种，或聚对苯二甲酸丁二酯，或环氧乙烷与四氢呋喃共聚形成的聚合物。
其进一步的技术方案是：
所述基体树脂和母粒树脂均为通用级聚苯乙烯树脂或聚碳酸酯树脂，且基体树脂的种类与母粒树脂的种类保持一致。
其进一步的技术方案是：
所述增韧树脂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、高抗冲聚丙烯树脂(PP)和聚烯烃弹性体(POE)中的至少一种。
其进一步的技术方案是：
所述抗静电树脂母粒中的相容剂为乙烯-辛烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯(POE-g-GMA)共聚物或乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐共聚物(POE-g-MAH)，且其中甲基丙烯酸缩水甘油酯或马来酸酐的含量为0.5-10wt.％。
其进一步的技术方案是：
所述抗静电树脂母粒中的增韧剂为核为有机硅/丙烯酸且壳为甲基丙烯酸甲酯的核壳结构的硅系增韧剂。
其进一步的技术方案是：
所述复合材料和抗静电树脂母粒中的抗氧剂为抗氧剂168、抗氧剂1076和抗氧剂1010中的至少一种。
本发明还公开了一种上述高强度抗静电载带用复合材料的制备方法，该制备方法主要包括下述步骤：
S1，抗静电树脂母粒的制备：按抗静电树脂母粒总质量百分比计称取60-70wt.％母粒树脂、15-20wt.％抗静电成分、5-10wt.％相容剂、6-8wt.％增韧剂和1-2wt.％抗氧剂；将上述各组分置于高速混合机中以200～1500rpm的转速充分混合10～20分钟，得到母粒预混物；将上述母粒预混物经送料装置输送到双螺杆挤出机中，经过混炼、挤出、拉条、冷却、切粒，得到抗静电树脂母粒；
S2，复合材料的制备：称取40-60质量份基体树脂、20-40质量份增韧树脂、15-30质量份抗静电树脂母粒和1-2质量份抗氧剂；将上述各组分置于高速混合机中以200～1500rpm的转速充分混合2～10分钟，得到预混物；将上述预混物经送料装置输送到双螺杆挤出机中，经过混炼、挤出、拉条、冷却、切粒，得到高强度抗静电载带用复合材料。
本发明的有益技术效果是：
1、本申请中使用抗静电树脂母粒代替常规的抗静电剂，使抗静电成分中的粉体成分能够更好地分散在树脂基体中，从而使制备所得的复合材料的抗静电性能更加均匀稳定；
2、本申请中采用常规的载体用基体树脂和增韧树脂复配，在保证复合材料具有载带应该具备的力学强度基础上，在使用了粉体成分同时不会降低复合材料的韧性，能够满足载带在传送过程中的韧性要求；
3、本申请抗静电树脂母粒中所使用的抗静电成分采用无机抗静电成分和有机抗静电成分复配形成，其避免了常规抗静电树脂中仅使用导电炭黑或碳纳米管等无机抗静电成分，使得该复合材料具有永久性抗静电性能；
4、本申请抗静电树脂母粒中使用了具有特定化学结构的相容剂，该相容剂中所具有的用于接枝的GMA或MAH成分，能够很好地将无机抗静电成分与树脂成分相容在一起，增加粉体在树脂中的分散均匀性。
5、本申请所述复合材料适用于制备载带的上表层和下表层结构。
具体实施方式
为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，下面结合具体实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
按照下述表1和表2中各配方用量进行各具体实施例和对比例复合材料的制备。
S1，抗静电树脂母粒的制备：按表1抗静电树脂母粒总质量百分比称取母粒树脂、抗静电成分、相容剂、增韧剂和抗氧剂；将上述各组分置于高速混合机中以200～1500rpm的转速充分混合10～20分钟，得到母粒预混物；将上述母粒预混物经送料装置输送到双螺杆挤出机中，经过混炼、挤出、拉条、冷却、切粒，得到抗静电树脂母粒；
S2，复合材料的制备：按表2中各组分用量称取基体树脂、增韧树脂、抗静电树脂母粒和抗氧剂；将上述各组分置于高速混合机中以200～1500rpm的转速充分混合2～10分钟，得到预混物；将上述预混物经送料装置输送到双螺杆挤出机中，经过混炼、挤出、拉条、冷却、切粒，得到高强度抗静电载带用复合材料。
本申请具体实施例中抗静电树脂母粒中的增韧剂为日本三菱丽阳S-2001。
本申请具体实施例中抗静电树脂母粒和复合材料中的抗氧剂均选用抗氧剂168和抗氧剂1010按照质量比为1:2混合复配形成。
本具体实施例中有机抗静电剂：
K-1，聚己二酸己二胺和聚己内酰胺按照质量比1:2混合形成；
K-2，环氧乙烷与四氢呋喃共聚形成的聚合物；
表1抗静电树脂母粒各组分用量(单位：wt.％)
Figure BDA0002422877470000041
Figure BDA0002422877470000051
表2载带用复合材料各组分用量(单位：质量份)
Figure BDA0002422877470000052
对上述表2中制备所得的复合材料进行力学性能和抗静电性能测试，结果参见表3中所示。
表3复合材料各具体实施例和对比例性能测试结果
Figure BDA0002422877470000053
Figure BDA0002422877470000061
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种高强度抗静电载带用复合材料，其特征在于，主要包括下述按质量份计的各组分：40-60质量份基体树脂、20-40质量份增韧树脂、15-30质量份抗静电树脂母粒和1-2质量份抗氧剂；
其中所述抗静电树脂母粒主要由按抗静电树脂母粒总质量百分比计的各组分组成：60-70wt.％母粒树脂、15-20wt.％抗静电成分、5-10wt.％相容剂、6-8wt.％增韧剂和1-2wt.％抗氧剂；
其中所述抗静电成分由无机抗静电成分和有机抗静电成分按照质量比为1:(1-2)混合复配形成。
2.根据权利要求1所述的高强度抗静电载带用复合材料，其特征在于：所述无机抗静电成分为导电炭黑、石墨烯和碳纳米管中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的高强度抗静电载带用复合材料，其特征在于：所述无机抗静电成分为导电炭黑和石墨烯混合复配形成的混合物，或碳纳米管和石墨烯混合复配形成的混合物，其中石墨烯的用量为该无机抗静电成分总用量的5-10‰。
4.根据权利要求1所述的高强度抗静电载带用复合材料，其特征在于：所述有机抗静电成分为聚酰胺聚合物、聚酯聚合物和含聚亚烃基氧化物单元的聚合物中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的高强度抗静电载带用复合材料，其特征在于：所述有机抗静电剂为聚己二酸己二胺和聚己内酰胺中的至少一种，或聚对苯二甲酸丁二酯，或环氧乙烷与四氢呋喃共聚形成的聚合物。
6.根据权利要求1所述的高强度抗静电载带用复合材料，其特征在于：所述基体树脂和母粒树脂均为通用级聚苯乙烯树脂或聚碳酸酯树脂，且基体树脂的种类与母粒树脂的种类保持一致。
7.根据权利要求1所述的高强度抗静电载带用复合材料，其特征在于：所述增韧树脂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、高抗冲聚丙烯树脂和聚烯烃弹性体中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的高强度抗静电载带用复合材料，其特征在于：所述抗静电树脂母粒中的相容剂为乙烯-辛烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物或乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐共聚物，且其中甲基丙烯酸缩水甘油酯或马来酸酐的含量为0.5-10wt.％。
9.根据权利要求1所述的高强度抗静电载带用复合材料，其特征在于：所述抗静电树脂母粒中的增韧剂为核为有机硅/丙烯酸且壳为甲基丙烯酸甲酯的核壳结构的硅系增韧剂；所述复合材料和抗静电树脂母粒中的抗氧剂为抗氧剂168、抗氧剂1076和抗氧剂1010中的至少一种。
10.一种权利要求1至9中任一权利要求所述高强度抗静电载带用复合材料的制备方法，其特征在于，主要包括下述步骤：
S1，抗静电树脂母粒的制备：按抗静电树脂母粒总质量百分比计称取60-70wt.％母粒树脂、15-20wt.％抗静电成分、5-10wt.％相容剂、6-8wt.％增韧剂和1-2wt.％抗氧剂；将上述各组分置于高速混合机中以200～1500rpm的转速充分混合10～20分钟，得到母粒预混物；将上述母粒预混物经送料装置输送到双螺杆挤出机中，经过混炼、挤出、拉条、冷却、切粒，得到抗静电树脂母粒；
S2，复合材料的制备：称取40-60质量份基体树脂、20-40质量份增韧树脂、15-30质量份抗静电树脂母粒和1-2质量份抗氧剂；将上述各组分置于高速混合机中以200～1500rpm的转速充分混合2～10分钟，得到预混物；将上述预混物经送料装置输送到双螺杆挤出机中，经过混炼、挤出、拉条、冷却、切粒，得到高强度抗静电载带用复合材料。
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