本发明涉及一种用于制备载带的复合材料,尤其涉及一种用于制备高强度载带的复合材料,属于载带用制备材料技术领域。
背景技术:
载带是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和用于进行索引定位的定位孔,其广泛应用于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、二极管、三极管等smt电子元件的包装。目前现有载带所使用复合材料的基体树脂大多采用ps树脂和pc树脂,并结合使用相应的增韧树脂来改善该复合材料的韧性,但由于载带属于薄壁塑料器件,复合材料的流动性在成型过程中非常重要,因此如何使该复合材料在保证韧性的同时具有较高的力学强度,且具有良好的流动性使其易于成型,成为当前载带成型用复合材料技术领域所需要解决的技术问题。
技术实现要素:
为解决上述技术问题,本发明提供了一种用于制备高强度载带的复合材料,该复合材料在保证韧性的基础上具有较高的力学强度,且在成型过程中易于成型,能够满足载带在包装电子元件和运输过程中的需求。
本发明的技术方案是:
本发明公开了一种用于制备高强度载带的复合材料,该复合材料主要由下述按质量份计的各组分组成:50-70质量份基体树脂、10-20质量份增强树脂、5-10质量份增韧剂、3-5质量份相容剂、0.5-1.5质量份流动改性剂和1-2质量份抗氧剂;
其中所述增强树脂为密度0.950~0.986g/cm3且熔体流动速率190/21.6为2.0~4.0g/10min的高密度聚乙烯;
其中所述相容剂为乙烯-辛烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(poe-g-gma)和乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐共聚物(poe-g-mah)中的至少一种,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.%;
其中所述流动改性剂为酸酐改性端羟基超支化聚合物。
其进一步的技术方案是:
所述基体树脂为pc树脂和ps树脂中的一种,其中所述pc树脂为粘均分子量20000-40000的芳香族聚碳酸酯中的至少一种,其中所述ps树脂为通用级ps树脂。
其进一步的技术方案是:
所述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,该增韧剂优选为日本三菱丽阳s-2001。
其进一步的技术方案是:
所述酸酐改性端羟基超支化聚合物为采用酸酐对端羟基超支化聚合物进行改性制备所得的聚合物,其中所述酸酐为马来酸酐、月桂酸酐和丁二酸酐中的一种,其中所述端羟基超支化聚合物为端羟基超支化聚酯,该端羟基超支化聚酯为h20、h30和h40中的一种。
其进一步的技术方案是:
所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076和抗氧剂168中的至少一种。
本发明还公开了一种上述复合材料的制备方法,该制备方法主要包括下述步骤:
s1:按质量份计称取50-70质量份基体树脂、10-20质量份增强树脂、5-10质量份增韧剂、3-5质量份相容剂、0.5-1.5质量份流动改性剂和1-2质量份抗氧剂;并将上述称取好的各组分中的树脂颗粒在烘箱中干燥至水分含量低于1500ppm后备用;
s2:将上述s1步骤中得到的各原材料投入混合机中共混至均匀后,得到预混物;
s3:将上述s2步骤中所得预混物投入双螺杆挤出机熔融混合并挤出造粒,其中双螺杆挤出机的螺筒温度为240-260℃,螺杆转速为400-500rpm,得到用于制备高强度载带的复合材料。
本发明的有益技术效果是:
1、本申请在常规使用pc或ps作为基体树脂的基础上,同时复配使用增强树脂和增韧剂,使其能够在提高复合材料力学强度的基础上不降低复合材料的韧性;
2、本申请中使用了特定种类的相容剂,其能够使具有结晶性能的基体树脂和增强树脂与具有柔性结构的增韧剂更好的相容在一起,避免在复合材料内部因相区不同所产生应力而带来的性能变差的情况;
3、本申请中增加使用了酸酐改性端羟基超支化聚合物作为流动改性剂,其能够改善复合材料在加工过程中的流动性能,更属于载带的成型加工。
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中各配方用量以下述制备方法进行各具体实施例和对比例复合材料的制备:
s1:按表1中各配方用量称取各组分,并将上述称取好的各组分中的树脂颗粒在烘箱中干燥至水分含量低于1500ppm后备用;
s2:将上述s1步骤中得到的各原材料投入混合机中共混至均匀后,得到预混物;
s3:将上述s2步骤中所得预混物投入双螺杆挤出机熔融混合并挤出造粒,其中双螺杆挤出机的螺筒温度为240-260℃,螺杆转速为400-500rpm,得到用于制备高强度载带的复合材料。
下述各具体实施例和对比例中所使用的各组分型号及组成如下:
基体树脂:pc:粘均分子量为20000,日本三菱s-3000f;
ps:通用级ps树脂。
增强树脂:hdpe-1:密度0.975g/cm3,熔体流动速率190/21.6为3.5g/10min;
hdpe-2:密度0.950g/cm3,熔体流动速率190/21.6为2.0g/10min。
增韧剂:日本三菱丽阳s-2001。
相容剂:poe-g-gma,其中甲基丙烯酸缩水甘油酯的含量为3wt.%;
poe-g-mah,其中马来酸酐的含量为5wt.%;
pp-g-mah,其中马来酸酐的含量为5wt.%;
抗氧剂:抗氧剂1010和抗氧剂168按照质量比为1:2混合复配形成。
流动改性剂:
l-1:端羟基超支化聚酯h20与马来酸酐按照摩尔比为1:9制备;
l-2:端羟基超支化聚酯h30与月桂酸酐按照摩尔比为2:7制备;
l-3:端羟基超支化聚酯h40与丁二酸酐按照摩尔比为1:8制备;
上述端羟基超支化聚酯和酸酐反应如下:将端羟基超支化聚酯与酸酐按照摩尔比加入到装有冷凝管和机械搅拌器的四口瓶中,使用氮气进行保护,并加入少量的阻聚剂,在90℃下边加热边搅拌反应,在反应过程中通过酸值滴定法来追踪反应程度。当酸值降至初始酸值的一半并不再发生变化时,停止反应,用丙酮和乙醚沉淀出产物,经多次洗涤过滤后进行干燥,得到流动改性剂。
下述对比例中,均与具体实施例1进行对比。对比例1为不使用增强树脂的情况,对比例2为不使用增韧剂的情况,对比例3为不使用相容剂的情况,对比例4为使用其他相容剂的情况,对比例5为不使用流动改性剂的情况。
表1用于制备高强度载带的复合材料各组分用量(单位:质量份)
对上述表1中制备所得的复合材料进行力学性能测试,结果参见表2中所示。
表2具体实施例和对比例各复合材料力学性能测试结果
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。
1.一种用于制备高强度载带的复合材料,其特征在于,主要由下述按质量份计的各组分组成:50-70质量份基体树脂、10-20质量份增强树脂、5-10质量份增韧剂、3-5质量份相容剂、0.5-1.5质量份流动改性剂和1-2质量份抗氧剂;
其中所述增强树脂为密度0.950~0.986g/cm3且熔体流动速率190/21.6为2.0~4.0g/10min的高密度聚乙烯;
其中所述相容剂为乙烯-辛烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物和乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐共聚物中的至少一种,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.%;
其中所述流动改性剂为酸酐改性端羟基超支化聚合物。
2.根据权利要求1所述的用于制备高强度载带的复合材料,其特征在于:所述基体树脂为pc树脂和ps树脂中的一种。
3.根据权利要求2所述的用于制备高强度载带的复合材料,其特征在于:所述pc树脂为粘均分子量20000-40000的芳香族聚碳酸酯中的至少一种。
4.根据权利要求2所述的用于制备高强度载带的复合材料,其特征在于:所述ps树脂为通用级ps树脂。
5.根据权利要求1所述的用于制备高强度载带的复合材料,其特征在于:所述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。
6.根据权利要求5所述的用于制备高强度载带的复合材料,其特征在于:所述增韧剂为日本三菱丽阳s-2001。
7.根据权利要求1所述的用于制备高强度载带的复合材料,其特征在于:所述酸酐改性端羟基超支化聚合物为采用酸酐对端羟基超支化聚合物进行改性制备所得的聚合物,其中所述酸酐为马来酸酐、月桂酸酐和丁二酸酐中的一种,其中所述端羟基超支化聚合物为端羟基超支化聚酯。
8.根据权利要求7所述的用于制备高强度载带的复合材料,其特征在于:所述端羟基超支化聚酯为h20、h30和h40中的一种。
9.根据权利要求1所述的用于制备高强度载带的复合材料,其特征在于:所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076和抗氧剂168中的至少一种。
10.根据权利要求1至9中任一权利要求所述复合材料的制备方法,其特征在于,包括下述步骤:
s1:按质量份计称取50-70质量份基体树脂、10-20质量份增强树脂、5-10质量份增韧剂、3-5质量份相容剂、0.5-1.5质量份流动改性剂和1-2质量份抗氧剂;并将上述称取好的各组分中的树脂颗粒在烘箱中干燥至水分含量低于1500ppm后备用;
s2:将上述s1步骤中得到的各原材料投入混合机中共混至均匀后,得到预混物;
s3:将上述s2步骤中所得预混物投入双螺杆挤出机熔融混合并挤出造粒,其中双螺杆挤出机的螺筒温度为240-260℃,螺杆转速为400-500rpm,得到用于制备高强度载带的复合材料。
技术总结