一种抗静电母粒及其制备方法和应用与流程

1.本技术涉及塑料生产技术领域，尤其是涉及一种抗静电母粒及其制备方法和应用。


背景技术：

2.载带盘用于电子元器件、半导体贴片等电子零件的贴装技术的包装、承载以及输送。载带盘采用注塑加工成型，成型工艺采用的基材为ps，然而，ps具有较高的表面电阻，在注塑成型和使用过程中容易产生静电，从而使得所制得的载带盘容易产生静电，载带盘在自身静电的作用下极易吸附空气中的粉尘，粉尘对载带盘上的电子零件造成污染，因此，具有防静电功能的载带盘应运而生，注塑加工时，将抗静电母粒加入ps基材中，而目前的抗静电母粒的热稳定性较差，在混炼时容易发生分解，因此，为了达到较好的抗静电效果，目前抗静电母粒的添加量较多，抗静电母粒与ps的质量比高达1:4-5，抗静电母粒添加量较多容易影响成型制品的物理机械性能，而且对螺杆的螺纹组合要求较高，然而，由于制造误差、机械传动所产生的磨损等不可避免地造成螺纹组合偏离理想状态，使得最终成型制品的抗静电性能欠佳。


技术实现要素：

3.为了解决上述至少一种技术问题，开发一种热稳定性较好并且负载较多抗静电剂的抗静电母粒，本技术提供一种抗静电母粒。
4.一方面，本技术提供的抗静电母粒，包括：粉末状的交联物、抗静电剂、添加剂，所述粉末状的交联物、抗静电剂、添加剂的质量比为5～7:3.5～5:1，所述粉末状的交联物由ps与交联剂发生交联反应制得，所述粉末状的交联物为多孔结构。
5.通过采用上述技术方案，粉末状的交联物作为载体，具有热稳定性好的特点，从而可改善抗静电母粒的热稳定性，而且粉末状的交联物富含多孔，因此，可以负载较多的抗静电剂。
6.可选的，所述交联剂为沥青粉末。
7.通过采用上述技术方案，沥青粉末作为交联剂，可与ps发生交联反应，生成热稳定性好的交联物。
8.可选的，按重量份数计，所述ps与交联剂的质量比为3～4:2～4。
9.通过采用上述技术方案，ps与交联剂按照特定比例的含量发生交联反应可生成热稳定性好并且具有多孔的交联物。
10.可选的，所述抗静电剂为聚氧化乙烯-环氧氯丙烷共聚物。
11.通过采用上述技术方案，聚氧化乙烯-环氧氯丙烷共聚物为高分子永久型抗静电剂，热稳定性较好，在混炼处理过程中，聚氧化乙烯-环氧氯丙烷共聚物可在交联物基体内形成导电网络，从而起到较好地抗静电的效果。
12.可选的，所述添加剂包括锂辉石粉、硬脂酸，所述锂辉石粉与硬脂酸的质量比为1:
1。
13.通过采用上述技术方案，在混炼处理过程中，锂辉石粉可嵌入交联物基体中，锂辉石粉中含有na
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、mg
2+
、k
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等金属导电离子，可以起到载流、传到电荷的作用，可有效地增强抗静电效果，从而使得所制备的抗静电母粒具有优异的抗静电性能。
14.第二方面，本技术提供了上述抗静电母粒的制备方法，包括如下步骤：s1、制备粉末状的交联物；s2、将粉末状的交联物、抗静电剂、添加剂混合均匀，得到混合料；s3、将所述混合料加入挤出机中进行混炼处理，得到混炼料；s4、所述混炼料经切粒机切粒挤出，得到抗静电母粒。
15.通过采用上述技术方案，可制得热稳定性好、负载抗静电剂较多的抗静电母粒。
16.可选的，所述粉末状的交联物的制备方法为：将ps与沥青粉末熔融共混处理，得到熔融混合物，将所述熔融混合物在氧气气氛中进行加热处理，使得ps与沥青发生交联反应，形成网状的交联物，将交联物进行粉碎处理，即得所述粉末状的交联物。
17.通过采用上述技术方案，熔融处理使得ps与沥青较充分地混合，在氧气气氛中加热处理熔融混合物，可使得ps与沥青较充分地发生交联反应，从而生成结构稳定的网状的交联物。
18.第三方面，本技术提供了上述抗静电母粒在载带盘中的应用，所述载带盘的原料还包括ps和助剂，所述抗静电母粒、ps、助剂的质量比为1:15:0.7。
19.通过采用上述技术方案，由于本技术所制备的抗静电母粒为可自由流动的粒状，易于分散，并且具有较高的抗静电性，因此，在制备载带盘时，只需添加较少的量即可达到较好的抗静电的效果。
20.综上所述，本发明包括以下至少一种有益效果：1.粉末状的交联物具有热稳定性好的特点，从而可改善抗静电母粒的热稳定性，而且粉末状的交联物富含多孔，因此，可以负载较多的抗静电剂。
21.2.熔融处理使得ps与沥青粉末较充分地混合，形成熔融混合物，在氧气气氛中加热处理熔融混合物，可使ps与沥青较充分地发生交联反应，从而生成结构稳定的网状的交联物。
22.3.本技术所制备的抗静电母粒具有较高的抗静电性及热稳定性，因此，在制备载带盘时，所添加的抗静电母粒的量远远低于目前抗静电母粒的添加量，便可达到较好的抗静电的效果，而且不影响载带盘的物理机械性能。
具体实施方式
23.为了更好地理解本技术，下面结合实施例进一步阐明本技术的内容，但本技术的内容不仅仅局限于下面的实施例。
24.表1为原料组分的来源表1原料厂家型号聚苯乙烯(ps)扬子石化-巴斯夫有限责任公司通用聚苯乙烯沥青粉末天津市诚利化工有限责任公司t120-t260
硬脂酸中孚油脂(广州)集团有限公司硬脂酸1895ps的熔体流动速率在200℃，5kg条件下为6cm3/10min。
25.实施例1一种抗静电母粒的制备方法，包括如下步骤：s1、ps的预处理，将30kgps与20kg沥青粉末熔融共混，熔融温度为250℃，熔融时间为4小时，熔融共混处理使得ps与沥青较充分地混合，形成熔融混合物，将所述熔融混合物放入氧气气氛中进行加热处理，加热温度为260℃，加热时间为3小时，熔融混合物中的ps与沥青在氧气气氛中加热可发生交联反应，形成结构稳定的网状的交联物，将交联物冷却、粉碎，得到粉末状的交联物，粉末状的交联物的平均粒径为10um；s2、混合，将所述粉末状的交联物、抗静电剂、添加剂按质量比为5.5:3.5:1加入高混机中混合均匀，得到混合料，所述抗静电剂为聚氧化乙烯-环氧氯丙烷共聚物，所述添加剂包括锂辉石粉、硬脂酸，所述锂辉石粉、硬脂酸的质量比为1:1；s3、混炼，将所述混合料加入挤出机进行混炼处理，得到混炼料，所述挤出机为双螺杆挤出机，所述挤出机的各段温度如下：加料段240℃，输送段250℃，熔融段260℃，机头255℃；s4、切粒，所述混炼料经切粒机切粒挤出，得到抗静电母粒。
26.熔融处理的温度高于沥青粉末的软化点以及ps的熔点，从而使得ps与沥青较充分地混合。
27.ps与沥青形成的交联物作为载体，交联物为具有多孔的网状结构，既可容纳较多的抗静电剂，还可使得抗静电剂较均匀、稳定地分布，从而使得所制备的抗静电母粒可较好地发挥抗静电的功能。
28.聚氧化乙烯-环氧氯丙烷共聚物为高分子永久型抗静电剂，热稳定性较好，在混炼处理过程中，聚氧化乙烯-环氧氯丙烷共聚物可在交联物基体内形成导电网络，从而较好地起到抗静电的效果。
29.所述锂辉石粉的制备方法为：将制备碳酸锂所产生的尾矿进行粉碎、筛分处理，得到平均粒径为0.5um的锂辉石粉，锂辉石粉的成本较低，在混炼处理过程中，锂辉石粉可嵌入交联物基体中，锂辉石粉中含有na
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等金属导电离子，可以起到载流、传到电荷的作用，可有效地增强抗静电效果，从而使得所制备的抗静电母粒具有优异的抗静电性能。
30.采用上述方法所制备的抗静电母粒可作为载带盘的原料，所述载带盘的原料还包括ps和助剂，所述抗静电母粒、ps、助剂的质量比为1:15:0.7，由于本技术所制备的抗静电母粒为可自由流动的粒状，易于分散，并且具有较高的抗静电性，因此，在制备载带盘时，只需添加较少的量即可达到较好的抗静电的效果。
31.实施例2s1、ps的预处理，将35kgps与26kg沥青粉末熔融共混，熔融温度为260℃，熔融时间为4.5小时，熔融共混处理使得ps与沥青较充分地混合，形成熔融混合物，将所述熔融混合物放入氧气气氛中进行加热处理，加热温度为270℃，加热时间为4.5小时，熔融混合物中的ps与沥青在氧气气氛中加热可发生交联反应，形成结构稳定的网状的交联物，将交联物冷却、粉碎，得到粉末状的交联物，粉末状的交联物的平均粒径为10um；s2、混合，将所述粉末状的交联物、抗静电剂、添加剂按质量比为5:4:1加入高混机中混合均匀，得到混合料，所述抗静电剂为聚氧化乙烯-环氧氯丙烷共聚物，所述添加剂包
括锂辉石粉、硬脂酸，所述锂辉石粉、硬脂酸的质量比为1:0.5；s3、混炼，将所述混合料加入挤出机进行混炼处理，得到混炼料，所述挤出机为双螺杆挤出机，所述挤出机的各段温度如下：加料段242℃，输送段253℃，熔融段258℃，机头250℃；s4、切粒，所述混炼料经切粒机切粒挤出，得到抗静电母粒。
32.熔融处理的温度高于沥青粉末的软化点以及ps的熔点，从而使得ps与沥青较充分地混合。
33.实施例3一种抗静电母粒的制备方法，包括如下步骤：s1、ps的预处理，将35kgps与28kg沥青粉末熔融共混，熔融温度为255℃，熔融时间为4小时，熔融共混处理使得ps与沥青较充分地混合，形成熔融混合物，将所述熔融混合物放入氧气气氛中进行加热处理，加热温度为260℃，加热时间为3小时，熔融混合物中的ps与沥青在氧气气氛中加热可发生交联反应，形成结构稳定的网状的交联物，将交联物冷却、粉碎，得到粉末状的交联物，粉末状的交联物的平均粒径为10um；s2、混合，将所述粉末状的交联物、抗静电剂、添加剂按质量比为6:3.5:1加入高混机中混合均匀，得到混合料，所述抗静电剂为聚氧化乙烯-环氧氯丙烷共聚物，所述添加剂包括锂辉石粉、硬脂酸，所述锂辉石粉、硬脂酸的质量比为1:1；s3、混炼，将所述混合料加入挤出机进行混炼处理，得到混炼料，所述挤出机为双螺杆挤出机，所述挤出机的各段温度如下：加料段245℃，输送段250℃，熔融段258℃，机头255℃；s4、切粒，所述混炼料经切粒机切粒挤出，得到抗静电母粒。
34.熔融处理的温度高于沥青粉末的软化点以及ps的熔点，从而使得ps与沥青较充分地混合。
35.实施例4一种抗静电母粒的制备方法，包括如下步骤：s1、ps的预处理，将40kgps与35kg沥青粉末熔融共混，熔融温度为265℃，熔融时间为5小时，熔融共混处理使得ps与沥青较充分地混合，形成熔融混合物，将所述熔融混合物放入氧气气氛中进行加热处理，加热温度为260℃，加热时间为10小时，熔融混合物中的ps与沥青在氧气气氛中加热可发生交联反应，形成结构稳定的网状的交联物，将交联物冷却、粉碎，得到粉末状的交联物，粉末状的交联物的平均粒径为10um；s2、混合，将所述粉末状的交联物、抗静电剂、添加剂按质量比为6.5:4:1加入高混机中混合均匀，得到混合料，所述抗静电剂为聚氧化乙烯-环氧氯丙烷共聚物，所述添加剂包括锂辉石粉、硬脂酸，所述锂辉石粉、硬脂酸的质量比为1:1；s3、混炼，将所述混合料加入挤出机进行混炼处理，得到混炼料，所述挤出机为双螺杆挤出机，所述挤出机的各段温度如下：加料段242℃，输送段245℃，熔融段250℃，机头246℃；s4、切粒，所述混炼料经切粒机切粒挤出，得到抗静电母粒。
36.熔融处理的温度高于沥青粉末的软化点以及ps的熔点，从而使得ps与沥青较充分地混合。
37.实施例5一种抗静电母粒的制备方法，包括如下步骤：s1、ps的预处理，将30kgps与40kg沥青粉末熔融共混，熔融温度为260℃，熔融时间
为3.5小时，熔融共混处理使得ps与沥青较充分地混合，形成熔融混合物，将所述熔融混合物放入氧气气氛中进行加热处理，加热温度为270℃，加热时间为15小时，熔融混合物中的ps与沥青在氧气气氛中加热可发生交联反应，形成结构稳定的网状的交联物，将交联物冷却、粉碎，得到粉末状的交联物，粉末状的交联物的平均粒径为10um；s2、混合，将所述粉末状的交联物、抗静电剂、添加剂按质量比为7:5:1加入高混机中混合均匀，得到混合料，所述抗静电剂为聚氧化乙烯-环氧氯丙烷共聚物，所述添加剂包括锂辉石粉、硬脂酸，所述锂辉石粉、硬脂酸的质量比为1:1；s3、混炼，将所述混合料加入挤出机进行混炼处理，得到混炼料，所述挤出机为双螺杆挤出机，所述挤出机的各段温度如下：加料段240℃，输送段250℃，熔融段255℃，机头245℃；s4、切粒，所述混炼料经切粒机切粒挤出，得到抗静电母粒。
38.熔融处理的温度高于沥青粉末的软化点以及ps的熔点，从而使得ps与沥青较充分地混合。
39.对比例对比例1，其与实施例1的不同之处在于：没有ps的预处理步骤，而是直接将ps、抗静电剂、添加剂按质量比为5.5:3.5:1进行混合、混炼、切粒处理，制得抗静电母粒。
40.对比例2，其与实施例1的不同之处在于：步骤s2中，所述添加剂中不含锂辉石粉。
41.对比例3，其与实施例1的不同之处在于，所述抗静电剂为聚酰胺-聚醚嵌段共聚物。
42.性能测试将实施例1～5及对比例1～3所制备的抗静电母粒按照gb/t1410-2006的测试方法进行表面电阻的测定，测定结果如下表2所示。
43.表2从表2的测试结果可知，本技术所制备的抗静电母粒的表面电阻低至107，具有优异的抗静电性能；而对比例1中因为缺乏ps与沥青所形成的具有网孔的交联物，而直接采用常规的ps与抗静电剂所制得的母粒的表面电阻值升高两个数量级，抗静电性能显著下降，对比例2中因为缺乏锂辉石粉，而导致所制得的母粒的表面电阻值升高一个数量级，即抗静电性能下降；对比例3中因为抗静电剂采用聚酰胺-聚醚嵌段共聚物，说明聚酰胺-聚醚嵌段共聚物融入交联物中的性能要低于聚氧化乙烯-环氧氯丙烷共聚物融入交联物中的性能，从而导致表面电阻值升高一个数量级，即抗静电性能下降。
44.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种抗静电母粒，其特征在于，包括：粉末状的交联物、抗静电剂、添加剂，所述粉末状的交联物、抗静电剂、添加剂的质量比为5～7:3.5～5:1，所述粉末状的交联物由ps与交联剂发生交联反应制得,所述粉末状的交联物为多孔结构。2.根据权利要求1所述的抗静电母粒，其特征在于，所述交联剂为沥青粉末。3.根据权利要求1所述的抗静电母粒，其特征在于，按重量份数计，所述ps与交联剂的质量比为 3～4:2～4。4.根据权利要求1所述的抗静电母粒，其特征在于，所述抗静电剂为聚氧化乙烯-环氧氯丙烷共聚物。5.根据权利要求1所述的抗静电母粒，其特征在于，所述添加剂包括锂辉石粉、硬脂酸，所述锂辉石粉与硬脂酸的质量比为1:1。6.一种权利要求1至5任一所述的抗静电母粒的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：s1、制备粉末状的交联物；s2、将粉末状的交联物、抗静电剂、添加剂混合均匀，得到混合料；s3、将所述混合料加入挤出机中进行混炼处理，得到混炼料；s4、所述混炼料经切粒机切粒挤出，得到抗静电母粒。7.根据权利要求6所述的抗静电母粒的制备方法，其特征在于，所述粉末状的交联物的制备方法为：将ps与沥青粉末熔融共混处理，得到熔融混合物，将所述熔融混合物在氧气气氛中进行加热处理，使得ps与沥青发生交联反应，形成网状的交联物，将交联物进行粉碎处理，即得所述粉末状的交联物。8.权利要求1至5任一所述的抗静电母粒在载带盘中的应用。

技术总结
本申请公开了一种抗静电母粒，包括：粉末状的交联物、抗静电剂、添加剂，所述粉末状的交联物、抗静电剂、添加剂的质量比为5～7:3.5～5:1，所述粉末状的交联物由PS与交联剂发生交联反应制得,所述粉末状的交联物为多孔结构。此外，本申请还公开了上述抗静电母粒的制备方法及其应用。本申请所制备的抗静电母粒具有较高的抗静电性及热稳定性，因此，在制备载带盘时，只需添加较少的量即可达到较好的抗静电的效果，而且不影响载带盘的物理机械性能。而且不影响载带盘的物理机械性能。


技术研发人员：李嘉荣
受保护的技术使用者：日彩复合塑料（深圳）有限公司
技术研发日：2022.12.28
技术公布日：2023/9/23