Ic載帶材料的非遷移型高分子導電母粒及其製備方法
2023-07-31 17:33:21
專利名稱：Ic載帶材料的非遷移型高分子導電母粒及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種非遷移型高分子導電母粒，尤其涉及一種應用於IC載帶材料的非遷移型高分子導電母粒及其製備方法。
背景技術：
電子產品組裝的高密度、高可靠、小型化、低成本、以及生產的自動化催生SMT (表面組裝技術)工藝方法的形成。IC載帶材料是用於高檔微電子零件的防靜電包裝材料，旨在防止電子元器件生產和運輸過程中受到靜電損害、機械損壞或灰塵汙染，是實現SMT電子元器件自動化生產、包裝和運輸過程中不可或缺的關鍵材料之一。IC載帶材料由於要配套在自動化SMT生產工藝流水線上應用，對材料的性能要求很高，該材料必須同時具備防靜電性能、表面炭黑分散均勻、層間結合力牢固等特點，同時和多種上封帶(基材為PE、PET等複合材料)之間既要保證有一定的封合力，又要保證在自動化生產線剝離過程中容易剝離。 因此，開發符合如此高性能要求的製備IC載帶材料核心材料——表層導電母粒成為當下重要的研究課題。目前國內現有導電母料主要存在以下技術難題
難題一、三層結構不牢固。IC載帶材料採用三層結構，擠出複合製成。表面層採用導電母粒，中間層採用絕緣材料，以此降低成本。但三層結構不牢固容易造成表面層部分或完全脫落，造成成型不良，與上封帶封合包裝時容易汙染電子元器件，在上封帶剝離時三層結構不牢固可能導致表面層與上封帶粘連，嚴重時表面層與中間層會直接分離，使得電子元器件脫落，導致電子元器件報廢，無法自動化生產。難題二、表面雜質顆粒點多。導電母粒均採用導電炭黑製備，在熱塑擠出加工過程中，容易產生碳化雜質顆粒。IC載帶材料對表面顆粒大小、數量有嚴格的國際標準，且會直接影響封合力值標準差，根據EIA-481標準規定，封合力值標準差不超過10。在上封帶剝離過程中如果標準差大於10，會造成封合不穩定，電子元器件跳出IC載帶材料，無法配合自動化生產線上機械手抓取零件的生產節奏，使生產自動化受阻。難題三、封合適應面窄。國內現有導電母粒有的可以與熱封型上封帶匹配，但無法與冷封型上封帶封合；有的可以冷封，但是無法熱封；有的能夠與以PE為基材的上封帶封合，但不能匹配以PET為基材的上封帶，不能同時滿足於多種上封帶在熱封、冷封等不同方式下的封合。中國發明專利申請(申請號200910095623. 0申請日2009-01-13 )公開了用於 SMT載帶的防靜電塑料及其製備方法和應用，該用於SMT載帶的防靜電塑料，由以下重量百分比的成份混煉組成導電碳黑5% 45%，聚苯乙烯30% 90%，苯乙烯丁二烯共聚物彈性SBS5% 45%,增韌劑1% 13%,抗氧劑0. 1% 2. 8%,偶聯劑0. 3% 3. 8%。
發明內容
為了解決上述的技術問題，本發明的一個目的是提供IC載帶材料的非遷移型高分子導電母粒，所製得的非遷移型高分子導電母粒具備炭黑分散均勻、層間結合力牢固、封合性能穩定等缺一不可的特點，符合IC載帶材料性能的要求。本發明的第二個目的是提供一種上述的IC載帶材料的非遷移型高分子導電母粒的製備方法。本發明的第三個目的是提供一種IC載帶材料。為了實現上述的第一個目的，本發明採用了以下的技術方案
IC載帶材料的非遷移型高分子導電母粒，該導電母粒按重量百分比計由以下配方的組分混煉製得
HIPS聚苯乙烯 35. 0% 85. 0% ； 導電炭黑 5. 0% 35. 0% ；
聚乙烯3. 0% 35. 0% ；抗氧化劑 0. 1% 8. 0% ；
SBS4. 0% 35. 0% ；偶聯劑I. 0% 5. 0% ；
其他助劑0. 5% 2. 0%。作為優選，該導電母粒按重量百分比計由以下配方的組分混煉製得
HIPS聚苯乙烯 45. 0% 75. 0% ； 導電炭黑 8. 0% 20. 0% ；
聚乙烯5. 0% 20. 0% ； 抗氧化劑 0. 2% I. 0% ；
SBS8. 0% 20. 0% ；偶聯劑I. 0% 2. 5% ；
其他助劑0. 5% 2. 0%。作為再優選，該導電母粒按重量百分比計由以下配方的組分混煉製得
HIPS聚苯乙烯 60. 0% 70. 0%; 導電炭黑10. 0% 15. 0%;
聚乙烯5. 0% 10. 0% ；抗氧化劑 0. 2% 0. 5% ；
SBS8. 0% 15. 0% ；偶聯劑I. 0% 2. 5% ；
其他助劑0. 5% 2. 0%。作為最優選，該導電母粒按重量百分比計由以下配方的組分混煉製得
HIPS聚苯乙烯 65.0%; 導電炭黑 13.0%;
聚乙烯8.0%; 抗氧化劑 0.5%;
SBS10.0% ； 偶聯劑2.0% ；
其他助劑I. 5%。作為最優選，上述的偶聯劑選用矽烷偶聯劑KH-570。作為優選，上述的聚乙烯採用HDPE或LDPE。作為優選，上述的其他助劑包括抗老化劑、增強劑和增韌劑中的一種或多種。作為再優選，上述的抗老化劑0. 39T1. 6%、增強劑0. 29T1. 5%和增韌劑0. 2°/Tl. 5%。作為優選，上述的抗氧化劑為抗氧化劑1010或抗氧化劑168。為確保三層結構複合材料的層間結合力，同時又具備優異的封合性能，採用相似相容原理，本發明在非遷移型高分子導電母粒配方中添加適量比例的聚乙烯固體顆粒，聚乙烯採用HDPE或LDPE，利用高溫熔融狀態下與中間層中的相同材料之間的相容性，使材料在擠出複合時結合的更加牢固。並使非遷移型高分子導電母粒呈現出一定的聚合物特性， 對以PE、PET等聚合物為基材的上封帶有親和性，從而使其與目前市場上廣泛應用的上封帶(基材為PE、PET等聚乙烯複合材料)封合性能穩定，適用於多種不同型號的上封帶進行封合。為了實現上述的第二個目的，本發明採用了以下的技術方案
5一種製備上述的IC載帶材料的非遷移型高分子導電母粒的方法，該方法包括以下的步驟
1)按配方稱取聚苯乙烯40% 60%量、導電炭黑全部、抗氧化劑40% 60%量、聚乙烯全部和SBS全部；
2)將上述聚苯乙烯、導電炭黑、抗氧化劑、聚乙烯、SBS在一階段混煉，捏合製備成導電率聞的半成品；
3)將上述混煉，捏合製備成導電率高的半成品與剩餘的聚苯乙烯、偶聯劑、剩餘的抗氧化劑和其他助劑混合，在55 190°C的條件下混煉30 50分鐘，送料給擠出機擠出，送料機的轉速為450 550轉/分鐘，擠出的溫度為180°C 210°C，擠出機的轉速為550 650 轉/分鐘，再經冷卻、乾燥製得非遷移型高分子導電母粒。本發明採用兩階共混分散法來實現導電炭黑在樹脂中更加均勻地分散，使表面層材料顆粒點雜質控制在標準要求之內。兩階共混的方法是將兩種共混組份中用量較多的組份的一部分，與另一部分的全部先進行第一階段共混。在第一階段共混中，要儘可能使兩相熔體粘度相等，且使兩組份物料用量也大體相等，在這樣的條件下，製備出「海-海結構」 的兩相連續中間產物。在兩階共混的第二階段，將組份含量較多的物料的剩餘部分，加入到 「海-海結構」的中間產物中，將「海-海結構」分散，可製成具有較小分散相粒徑，且分散相粒徑分布較為均勻的「海-島結構」兩相體系，如圖I。為了實現上述的第三個目的，本發明採用了以下的技術方案
IC載帶材料，該IC載帶材料採用三層結構，表面層採用導電母粒，中間層採用絕緣材料，所述的導電母粒採用上述的IC載帶材料的非遷移型高分子導電母粒。
圖I為兩階共混分散歷程示意圖。
具體實施例方式實施例I
IC載帶材料的非遷移型高分子導電母粒，該導電母粒按重量百分比計由以下配方的組分混煉製得
65.0% ； 導電炭黑13.0%;
8.0% ； 抗氧化劑 0. 5% ；
10.0% ； 偶聯劑2.0% ；
0.6% ； 增強劑0.9%。將上述HIPS聚苯乙烯50%量、導電炭黑、抗氧化劑50%量、聚乙烯、SBS在一階段混煉，捏合製備成導電率高的半成品。將上述混煉，捏合製備成導電率高的半成品與HIPS聚苯乙烯剩餘量、矽烷偶聯劑 KH-570、抗氧化劑剩餘量、抗老化劑、增強劑混合，在60°C的條件下混煉43分鐘，送料給擠出機擠出，送料機的轉速為520轉/分鐘，擠出的溫度為180°C 210°C，擠出機的轉速為 600轉/分鐘，再經冷卻、切粒、乾燥製得一種非遷移型高分子導電母粒。實施例2
HIPS聚苯乙烯
聚乙烯
SBS
抗老化劑IC載帶材料的非遷移型高分子導電母粒，該導電母粒按重量百分比計由以下配方的組
分混煉製得
HIPS聚苯乙烯45.0%;導電炭黑12.2%;
聚乙烯18.4%;抗氧化劑0.8%;
SBS20.0% ；偶聯劑I. 5% ；
抗老化劑0. 5% ；增強劑0.8% ；
增韌劑0.8%。將上述HIPS聚苯乙烯50%量、導電炭黑、抗氧化劑50%量、聚乙烯、SBS在一階段混煉，捏合製備成導電率高的半成品。將上述混煉，捏合製備成導電率高的半成品與HIPS聚苯乙烯剩餘量、矽烷偶聯劑 KH-570、抗氧化劑剩餘量、抗老化劑、增強劑混合，在60°C的條件下混煉43分鐘，送料給擠出機擠出，送料機的轉速為520轉/分鐘，擠出的溫度為180°C 210°C，擠出機的轉速為 600轉/分鐘，再經冷卻、切粒、乾燥製得一種非遷移型高分子導電母粒。實施例3
IC載帶材料的非遷移型高分子導電母粒，該導電母粒按重量百分比計由以下配方的組分混煉製得
HIPS聚苯乙烯70. 0% ；導電炭黑8. 5%聚乙烯8. 0% ；抗氧化劑0. 8% ；SBS10. 0% ；偶聯劑0. 6% ；抗老化劑0. 5% ；增強劑0. 8% ；增韌劑0. 8%。將上述HIPS聚苯乙烯50%量、導電炭黑、抗氧化劑50%量、聚乙烯、SBS在一階段混煉，捏合製備成導電率高的半成品。將上述混煉，捏合製備成導電率高的半成品與HIPS聚苯乙烯剩餘量、矽烷偶聯劑 KH-570、抗氧化劑剩餘量、抗老化劑、增強劑混合，在60°C的條件下混煉43分鐘，送料給擠出機擠出，送料機的轉速為520轉/分鐘，擠出的溫度為180°C 210°C，擠出機的轉速為 600轉/分鐘，再經冷卻、切粒、乾燥製得一種非遷移型高分子導電母粒。試驗例
取本實施例I的產品進行下面的特性測定，數據如下
權利要求
1.1C載帶材料的非遷移型高分子導電母粒，其特徵在於該導電母粒按重量百分比計 由以下配方的組分混煉製得HIPS聚苯乙烯 35. 0% 85. 0% ； 導電炭黑 5. 0% 35. 0% ；聚乙烯3. 0% 35. 0% ；抗氧化劑 0. 1% 8. 0% ；SBS4. 0% 35. 0% ；偶聯劑1. 0% 5. 0% ；其他助劑0. 5% 2. 0%。
2.根據權利要求1所述的1C載帶材料的非遷移型高分子導電母粒，其特徵在於該導 電母粒按重量百分比計由以下配方的組分混煉製得HIPS聚苯乙烯 45. 0% 75. 0% ； 導電炭黑 8. 0% 20. 0% ；聚乙烯5. 0% 20. 0% ； 抗氧化劑 0. 2% 1. 0% ；SBS8. 0% 20. 0% ；偶聯劑1. 0% 2. 5% ；其他助劑0. 5% 2. 0%。
3.根據權利要求1所述的1C載帶材料的非遷移型高分子導電母粒，其特徵在於該導 電母粒按重量百分比計由以下配方的組分混煉製得HIPS聚苯乙烯 60. 0% 70. 0%; 導電炭黑10. 0% 15. 0%;聚乙烯5. 0% 10. 0% ；抗氧化劑 0. 2% 0. 5% ；SBS8. 0% 15. 0% ；偶聯劑1. 0% 2. 5% ；其他助劑0. 5% 2. 0%。
4.根據權利要求1所述的1C載帶材料的非遷移型高分子導電母粒，其特徵在於該導 電母粒按重量百分比計由以下配方的組分混煉製得HIPS聚苯乙烯 65.0%; 導電炭黑 13.0%;聚乙烯8.0%; 抗氧化劑 0.5%;SBS10.0% ； 偶聯劑2.0% ；其他助劑1. 5%。
5.根據權利要求1或2或3或4所述的1C載帶材料的非遷移型高分子導電母粒，其特 徵在於偶聯劑選用矽烷偶聯劑KH-570。
6.根據權利要求1或2或3或4所述的1C載帶材料的非遷移型高分子導電母粒，其特 徵在於聚乙烯採用HDPE或LDPE。
7.根據權利要求1或2或3或4所述的1C載帶材料的非遷移型高分子導電母粒， 其特徵在於其他助劑包括抗老化劑、增強劑和增韌劑中的一種或多種；所述的抗老化劑 0. 3% 1. 6%、增強劑0. 2% 1. 5%，增韌劑0. 2% 1. 5%。
8.根據權利要求1或2或3或4所述的1C載帶材料的非遷移型高分子導電母粒，其特 徵在於抗氧化劑為抗氧化劑1010或抗氧化劑168。
9.一種製備權利要求1或2或3或4所述的1C載帶材料的非遷移型高分子導電母粒 的方法，其特徵在於該方法包括以下的步驟1)按配方稱取聚苯乙烯40% 60%量、導電炭黑全部、抗氧化劑40% 60%量、聚乙烯全部 和SBS全部；2)將上述聚苯乙烯、導電炭黑、抗氧化劑、聚乙烯、SBS在一階段混煉，捏合製備成導電 率聞的半成品；3)將上述混煉，捏合製備成導電率高的半成品與剩餘的聚苯乙烯、偶聯劑、剩餘的抗氧化劑和其他助劑混合，在55 190°C的條件下混煉30 50分鐘，送料給擠出機擠出，送料機的轉速為450 550轉/分鐘，擠出的溫度為180°C 210°C，擠出機的轉速為550 650 轉/分鐘，再經冷卻、乾燥製得非遷移型高分子導電母粒。
10.IC載帶材料，該IC載帶材料採用三層結構，表面層採用導電母粒，中間層採用絕緣材料其特徵在於所述的導電母粒採用權利要求I或2或3或4所述的IC載帶材料的非遷移型高分子導電母粒。
全文摘要
本發明涉及一種非遷移型高分子導電母粒，尤其涉及一種應用於IC載帶材料的非遷移型高分子導電母粒及其製備方法。IC載帶材料的非遷移型高分子導電母粒，該導電母粒按重量百分比計由以下配方的組分混煉製得HIPS聚苯乙烯35.0%～85.0%；導電炭黑5.0%～35.0%；聚乙烯3.0%～35.0%；抗氧化劑0.1%～8.0%；SBS4.0%~35.0%；偶聯劑1.0%~5.0%；其他助劑0.5%~2.0%。本發明所製得的非遷移型高分子導電母粒具備炭黑分散均勻、層間結合力牢固、封合性能穩定等缺一不可的特點，符合IC載帶材料性能的要求。
文檔編號B32B27/18GK102604248SQ2012100559
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月6日 優先權日2012年3月6日
發明者吳中心, 吳林芳, 張寶成 申請人:浙江三和塑料有限公司