CN113150458A - 一种免烘烤高强度承载带材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于材料制备领域；具体涉及一种免烘烤高强度承载带材料，相关技术方案：聚苯乙烯(GPPS)，50‑65份；高密度聚乙烯(HDPE)，5‑15份；PS接枝马来酸酐相容剂，3‑5份；氢化烯丙基聚氧乙烯醚‑丁二烯(SEBS)，5‑10份；K树脂(SB)，5‑15份;有机硅聚合防潮刚性粒子：4‑6份；抗氧剂：0.2‑0.5份；润滑剂：0.2‑0.5份；上述材料经双螺杆多次聚合挤出，制得一种免烘烤高强度承载带材料。其特征在于产品强度高，产品拉伸强度高于常规的HIPS，接进ABS的拉伸强度，且产品的吸水率≤0.1%，没有ABS的吸湿率高，生产时可以不用预先烘料，其载带也不会因为长时间存放而担心产品吸湿影响品质问题。

Description

一种免烘烤高强度承载带材料的制备方法
技术领域
本发明涉及材料制备领域，尤其是一种免烘烤高强度承载带材料的制备方法。
背景技术
载带是指在一种应用于电子包装领域的带状产品，它具有特定的厚度，在其长度方向上等距分布着用于承放电子元器件的孔穴(亦称口袋)和用于进行索引定位的定位孔。广泛应用于IC、电阻、电感、电容、连接器、LED、保险丝、开关、继电器、接插件、振荡器、二、三极管等SMT电子元件的包装的塑胶载体。
CN101475721B公开了一种用于SMT载带的防静电塑料及其制备方法和用上述防静电塑料制备得到的复合塑料片材。用于SMT载带的防静电塑料，该防静电塑料由以下重量百分比的成份混炼组成：导电碳黑5％～45％，聚烯丙基聚氧乙烯醚30％～90％，烯丙基聚氧乙烯醚丁二烯共聚物SB5％～15％，增韧剂5％～13％，抗氧剂0.2％～0.5％，偶联剂0.3％～1％。本发明还公开了用上述防静电塑料制备得到的复合塑料片材。本发明所提供的防静电塑料具有良好的钢性，韧性，抗老化性能，易成型，表面抗静电指数在104～105Ω。采用三层结构的复合材料一方面节省了防静电材料的使用，另一方面增加了产品的韧性和钢性，易于加工；拉伸强度横向在22～24MPa，纵向在27～31MPa；伸长率横向在54～84％，纵向在66～110％。
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CN102013418BP公开了一种新型手机卡封装用PCBP载带，包括一载带体，该载带体的中间部位由复数个单个载带连接排列而成，且所述单个载带上分别设置有芯片承载区域及焊线区域；所述载带体和单个载带为单面线路板结构，所述单面线路板由基材层与敷铜箔层覆合而成，且单个载带上的敷铜箔上刻有相应的线路。该发明能够实现手机卡的一次封装成型；并可沿用大部分生产设备和工艺，无需购买或设计生产设备，大大降低了载带原料成本、生产成本、整体生产时间。
以上发明专利基于在公知技术制备的载带材料上研发，常规生产高强度载带，表面层使用PS导电母料，中间层用ABS（丙烯腈-丁二烯-烯丙基聚氧乙烯醚），但由于腈基具有亲水性，由于超高吸水率所以载带在生产前材料若不经过烘干处理，易在载带材料表面形成麻点，造成产品报废，不仅容易断裂，而且容易导致器件损坏，本发明一种免烘烤高强度承载带材料的开发，解决了产品强度和吸水率高的问题。
发明内容
为了克服背景技术中存在的不足，本发明提供一种免烘烤高强度承载带材料。
一种免烘烤高强度承载带材料，其所采用的技术方案是：
按照质量份：聚苯乙烯(GPPS)，50-65份；
K树脂(SB)，5-15 份；
高密度聚乙烯(HDPE)，5-15 份；
PS接枝马来酸酐（PS-G-MAH）相容剂，3-5份；
氢化烯丙基聚氧乙烯醚-丁二烯(SEBS)，5-10份；
有机硅聚合防潮刚性粒子：4-8份；
抗氧剂： 0.2-0.5份；
润滑剂：0.2-0.5份；
将上述材料混合均匀后用双螺杆挤出机进行造粒得到造粒料，然后将造粒料和3%-5%黑色母粒合挤出，形成载带材料。
所述的有机硅聚合防潮刚性粒子按照以下方法制备：
按照质量份数，将5-10份的二氧化硅加入到200-300份的质量份数为0.1%-0.5%的乙烯基三乙氧基硅烷水溶液中，处理30-60min后，在氮气保护下加入40-60份的烯丙基聚氧乙烯醚，1-5份的烯基琥珀酸酐酯化淀粉， 0.2-0.5份的十二烷基苯磺酸钠乳化剂和0.2-0.5份的过硫酸钾，控温到65-85℃，原位共聚3-6h，完成后分离，干燥，即可得到具有防潮消泡功能的刚性粒子。
烯丙基聚氧乙烯醚，选自APEG350，APEG400，APEG500；结构式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
烯基琥珀酸酐酯化淀粉为自制，制备方法参见--烯基琥珀酸酐酯化接枝淀粉浆料的研究。2.1.4节第2段。结构式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE004
所述二氧化硅的羟基与乙烯基三乙氧基硅烷反应，得到带双键的硅烷基二氧化硅,部分反应方程式示意图2：
进一步的，与烯丙基聚氧乙烯醚，烯基琥珀酸酐酯化淀粉发生聚合反应，部分反应方程式示意如图3，图4：
所述的SEBS：是以苯乙烯为末端段，以聚丁二烯加氢得到的乙烯-丁烯共聚物为中间弹性嵌段的线性三嵌段共聚物，由于不含不饱和双键，具有良好的稳定性和耐老化性，由于特殊的橡胶相用作增韧剂。
所述的有机硅聚合防潮刚性粒子能有效防潮消泡和降低产品流纹。
所述的抗氧剂是以受阻酚类和亚磷酸酯类抗氧剂复配，以168抗氧剂、1076抗氧剂、1010抗氧剂中的两种或三种等比例混合得到。
所述的润滑剂为内外润滑剂EBS(日本花王），是以蜡状的乙撑双硬脂酰胺，其具有高的熔点，并在熔融状态时保持低粘度，与树脂和溶剂都有良好的相容性。
本发明和现有技术相比所具有的优点是：使用有机硅、复合二氧化硅粒子，CaO、PS、SEBS聚合的材料，不具有吸水性，在热成型时不需要经过烘干处理；产品强度高，韧性好，耐老化性能好，是一种特备适用于IC产品的载带材料。
附图说明
图1为实施例1制备的免烘烤高强度承载带材料的傅里叶红外光谱图；
在1612/1502/1456/1377cm-1附近存在苯环骨架的伸缩吸收峰，在3102/2951/2872cm-1附近存在碳氢键的伸缩吸收峰，说明聚苯乙烯和高密度聚乙烯参与了反应；在1662cm-1附近存在碳碳双键的吸收峰，说明K树脂参与了反应；在1116cm-1附近存在醚键的反对称伸缩吸收峰，说明氢化烯丙基聚氧乙烯醚-丁二烯参与了反应；在839cm-1附近存在硅氧键的对称伸缩吸收峰，说明有机硅聚合防潮刚性粒子参与了反应；在1858/1811cm-1附近存在羰基的伸缩吸收峰，在1324cm-1附近存在碳氧单键的反对称伸缩吸收峰，说明PS接枝马来酸酐参与了反应。
图2为二氧化硅的羟基与乙烯基三乙氧基硅烷反应方程式示意图。
图3为聚合反应部分反应方程式示意图。
图4为聚合反应部分反应方程式示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对该发明作进一步说明：
实施例1
一种免烘烤高强度承载带材料，其所采用的技术方案是：
按照质量kg：聚苯乙烯(GPPS)，50kg；
K树脂(SB)，5kg；
高密度聚乙烯(HDPE)，5kg；
PS接枝马来酸酐（PS-G-MAH）相容剂，3kg；
氢化烯丙基聚氧乙烯醚-丁二烯(SEBS)，5kg；
有机硅聚合防潮刚性粒子：4kg；
抗氧剂： 0.2kg；
润滑剂：0.2kg；
将上述材料混合均匀后用双螺杆挤出机进行造粒得到造粒料，然后将造粒料和3%黑色母粒合挤出，形成载带材料。
所述的有机硅聚合防潮刚性粒子按照以下方法制备：
将5kg的二氧化硅加入到200kg的0.1%的乙烯基三乙氧基硅烷水溶液中，处理30min后，在氮气保护下加入40kg的烯丙基聚氧乙烯醚，1kg的烯基琥珀酸酐酯化淀粉，0.2kg的十二烷基苯磺酸钠乳化剂和0.2kg的过硫酸钾，控温到65℃，原位共聚3h，完成后分离，干燥，即可得到具有防潮消泡功能的刚性粒子。
所述的抗氧剂是168抗氧剂和1010抗氧剂等比例混合得到。
所述的润滑剂为内外润滑剂EBS(日本花王），是蜡状的乙撑双硬脂酰胺。
实施例2
一种免烘烤高强度承载带材料，其所采用的技术方案是：
按照质量kg：聚苯乙烯(GPPS)，55kg；
K树脂(SB)，10kg；
高密度聚乙烯(HDPE)，10kg；
PS接枝马来酸酐（PS-G-MAH）相容剂，4kg；
氢化烯丙基聚氧乙烯醚-丁二烯(SEBS)，8kg；
有机硅聚合防潮刚性粒子：6kg；
抗氧剂： 0.35kg；
润滑剂：0.35kg；
将上述材料混合均匀后用双螺杆挤出机进行造粒得到造粒料，然后将造粒料和4%黑色母粒合挤出，形成载带材料。
所述的有机硅聚合防潮刚性粒子按照以下方法制备：
将8kg的二氧化硅加入到250kg的0.3%的乙烯基三乙氧基硅烷水溶液中，处理45min后，在氮气保护下加入50kg的烯丙基聚氧乙烯醚，3kg的烯基琥珀酸酐酯化淀粉，0.4kg的十二烷基苯磺酸钠乳化剂和0.4kg的过硫酸钾，控温到75℃，原位共聚4.5h，完成后分离，干燥，即可得到具有防潮消泡功能的刚性粒子。
所述的抗氧剂以168抗氧剂、1076抗氧剂等比例混合得到。
所述的润滑剂为内外润滑剂EBS(日本花王），是蜡状的乙撑双硬脂酰胺。
实施例3
一种免烘烤高强度承载带材料，其所采用的技术方案是：
按照质量kg：聚苯乙烯(GPPS)，65kg；
K树脂(SB)，15 kg；
高密度聚乙烯(HDPE)，15 kg；
PS接枝马来酸酐（PS-G-MAH）相容剂，5kg；
氢化烯丙基聚氧乙烯醚-丁二烯(SEBS)，10kg；
有机硅聚合防潮刚性粒子：8kg；
抗氧剂：0.5kg；
润滑剂：0.5kg；
将上述材料混合均匀后用双螺杆挤出机进行造粒得到造粒料，然后将造粒料和5%黑色母粒合挤出，形成载带材料。
所述的有机硅聚合防潮刚性粒子按照以下方法制备：
将10kg的二氧化硅加入到300kg的0.5%的乙烯基三乙氧基硅烷水溶液中，处理60min后，在氮气保护下加入60kg的烯丙基聚氧乙烯醚， 5kg的烯基琥珀酸酐酯化淀粉，0.5kg的十二烷基苯磺酸钠乳化剂和0.5kg的过硫酸钾，控温到85℃，原位共聚6h，完成后分离，干燥，即可得到具有防潮消泡功能的刚性粒子。
所述的抗氧剂是以受阻酚类和亚磷酸酯类抗氧剂复配，以168抗氧剂、1076抗氧剂、1010抗氧剂中的两种或三种等比例混合得到。
所述的润滑剂为内外润滑剂EBS(日本花王），是蜡状的乙撑双硬脂酰胺。
以上实施例的本发明制备的免烘烤高强度承载带材料按照GBP 1040-92对样品拉伸强度的测定，吸水率按照GB/T 1034-2008《塑料 吸水性的测定》测定。其测试结果如下表所示：
拉伸强度（MPa） 吸水率（%）
实施例1 38.35 0.07
实施例2 40.42 0.05
实施例3 41.24 0.04
对比例1
一种免烘烤高强度承载带材料，其所采用的技术方案是：
按照质量kg：聚苯乙烯(GPPS)，50kg；
K树脂(SB)，5kg；
高密度聚乙烯(HDPE)，5kg；
PS接枝马来酸酐（PS-G-MAH）相容剂，3kg；
氢化烯丙基聚氧乙烯醚-丁二烯(SEBS)，5kg；
抗氧剂： 0.2kg；
润滑剂：0.2kg；
将上述材料混合均匀后用双螺杆挤出机进行造粒得到造粒料，然后将造粒料和3%黑色母粒合挤出，形成载带材料。
所述的抗氧剂是168抗氧剂和1010抗氧剂等比例混合得到。
所述的润滑剂为内外润滑剂EBS(日本花王），是蜡状的乙撑双硬脂酰胺。
对比例2
一种免烘烤高强度承载带材料，其所采用的技术方案是：
按照质量kg：聚苯乙烯(GPPS)，50kg；
K树脂(SB)，5kg；
高密度聚乙烯(HDPE)，5kg；
PS接枝马来酸酐（PS-G-MAH）相容剂，3kg；
氢化烯丙基聚氧乙烯醚-丁二烯(SEBS)，5kg；
有机硅聚合防潮刚性粒子：4kg；
抗氧剂： 0.2kg；
润滑剂：0.2kg；
将上述材料混合均匀后用双螺杆挤出机进行造粒得到造粒料，然后将造粒料和3%黑色母粒合挤出，形成载带材料。
所述的有机硅聚合防潮刚性粒子按照以下方法制备：
将5kg二氧化硅，20kg氧化钙，0.5kg硅酮粉，0.5kg白油和30kg高抗冲苯乙烯树脂加入到高速混料机里搅拌15min，然后再挤出造粒，即可得到具有防潮消泡功能的刚性粒子。
所述的抗氧剂是168抗氧剂和1010抗氧剂等比例混合得到。
所述的润滑剂为内外润滑剂EBS(日本花王），是蜡状的乙撑双硬脂酰胺。
对比例3
一种免烘烤高强度承载带材料，其所采用的技术方案是：
按照质量kg：聚苯乙烯(GPPS)，50kg；
K树脂(SB)，5kg；
高密度聚乙烯(HDPE)，5kg；
PS接枝马来酸酐（PS-G-MAH）相容剂，3kg；
氢化烯丙基聚氧乙烯醚-丁二烯(SEBS)，5kg；
有机硅聚合防潮刚性粒子：4kg；
抗氧剂：0.2kg；
润滑剂：0.2kg；
将上述材料混合均匀后用双螺杆挤出机进行造粒得到造粒料，然后将造粒料和3%黑色母粒合挤出，形成载带材料。
所述的有机硅聚合防潮刚性粒子按照以下方法制备：
将5kg的二氧化硅加入到200kg的0.1%的乙烯基三乙氧基硅烷水溶液中，处理30min后，在氮气保护下加入40g的烯丙基聚氧乙烯醚， 0.2kg的十二烷基苯磺酸钠乳化剂和0.2kg的过硫酸钾，控温到65℃，原位共聚3h，完成后分离，干燥，即可得到具有防潮消泡功能的刚性粒子。
所述的抗氧剂是168抗氧剂和1010抗氧剂等比例混合得到。
所述的润滑剂为内外润滑剂EBS(日本花王），是蜡状的乙撑双硬脂酰胺。
以上对比例的本发明制备的免烘烤高强度承载带材料的拉伸强度和吸水率按照实施例方法测定。其测试结果如下表所示：
拉伸强度（MPa） 吸水率（%）
对比例1 34.87 0.27
对比例2 35.46 0.18
对比例3 37.82 0.12

Claims (7)

1.一种免烘烤高强度承载带材料，其所采用的技术方案是：
按照质量份：聚苯乙烯(GPPS)，50-65份；
K树脂(SB)，5-15 份；
高密度聚乙烯(HDPE)，5-15 份；
PS接枝马来酸酐（PS-G-MAH）相容剂，3-5份；
氢化烯丙基聚氧乙烯醚-丁二烯(SEBS)，5-10份；
有机硅聚合防潮刚性粒子：4-8份；
抗氧剂： 0.2-0.5份；
润滑剂：0.2-0.5份；
将上述材料混合均匀后用双螺杆挤出机进行造粒得到造粒料，然后将造粒料和3%-5%黑色母粒合挤出，形成承载带材料。
2.根据权利要求1所述的一种免烘烤高强度承载带材料的制备方法，其特征在于：所述的有机硅聚合防潮刚性粒子按照以下方法制备：
按照质量份数，将5-10份的二氧化硅加入到200-300份的质量份数为0.1%-0.5%的乙烯基三乙氧基硅烷水溶液中，处理30-60min后，在氮气保护下加入40-60份的烯丙基聚氧乙烯醚，1-5份的烯基琥珀酸酐酯化淀粉， 0.2-0.5份的十二烷基苯磺酸钠乳化剂和0.2-0.5份的过硫酸钾，控温到65-85℃，原位共聚3-6h，完成后分离，干燥，即可得到具有防潮消泡功能的刚性粒子。
3.根据权利要求1所述的一种免烘烤高强度承载带材料的制备方法，其特征在于：所述的SEBS：是以苯乙烯为末端段，以聚丁二烯加氢得到的乙烯-丁烯共聚物为中间弹性嵌段的线性三嵌段共聚物。
4.根据权利要求1所述的一种免烘烤高强度承载带材料的制备方法，其特征在于：所述的有机硅聚合防潮刚性粒子能有效防潮消泡和降低产品流纹。
5.根据权利要求1所述的一种免烘烤高强度承载带材料的制备方法，其特征在于：所述的抗氧剂是以受阻酚类和亚磷酸酯类抗氧剂复配，以168抗氧剂、1076抗氧剂、1010抗氧剂中的两种或三种等比例混合得到。
6.根据权利要求1所述的一种免烘烤高强度承载带材料的制备方法，其特征在于：所述的润滑剂为内外润滑剂蜡状的乙撑双硬脂酰胺。
7.根据权利要求1所述的一种免烘烤高强度承载带材料的制备方法，其特征在于：所述的承载带材料在IC载带的中层，上层和下层为表面PS导电母粒不变，按照质量比表面PS导电母粒：载带材料：PS导电母粒=0.75:8.5:0.75的比值配置。
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