碳纳米管改性聚丙烯复合材料及其制备方法和应用技术

本申请涉及复合材料技术领域，尤其涉及一种碳纳米管改性聚丙烯复合材料及其制备方法和应用。本申请碳纳米管改性聚丙烯复合材料包括聚丙烯、碳纳米管母粒、填充料、增韧剂、相容剂，也可以包括抗氧剂，聚丙烯包括三种熔指的聚丙烯，通过与碳纳米管母粒和其他组分复配增效，使得本申请复合材料兼具强度和韧性，防震抗压，导电均匀，静电耗散性好，洁净度高，加工性能好。制备方法是将各组分进行混合处理。本申请碳纳米管改性聚丙烯复合材料可以广泛应用于半导体包装、电磁波屏蔽器件中。电磁波屏蔽器件中。

【技术实现步骤摘要】
碳纳米管改性聚丙烯复合材料及其制备方法和应用


[0001]本申请属于复合材料
，尤其涉及一种碳纳米管改性聚丙烯复合材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]聚丙烯简称PP，是一种热塑性轻质通用塑料，现有技术中可以将其与导电材料复合得到导电塑料，导电塑料可以应用于半导体器件包装、电磁波屏蔽等领域。例如晶圆或半导体芯片的关键尺寸小、图案密集、精密度高，所以在生产运输过程中不能吸附灰尘和污垢而影响产品质量；对包装的防震抗压等机械性能有相应要求；而且此外晶圆或半导体芯片属于静电敏感器件，在搬运和取放时会与胶盒产生摩擦，在接触分离过程中会产生电荷，为了免受静电及电磁波的损害，常常选用聚丙烯导电塑料制成防静电包装，在接触分离时产生的电荷数量较少，还具有静电耗散特性，使产生的电荷及时释放，从而对静电敏感器件产生了保护。
[0003]现有技术中用于改性聚丙烯的导电剂有：导电炭黑、碳纤维、石墨烯、导电石墨和碳纳米管等等。应用最广泛是聚丙烯加炭黑的改性复合材料，但是此类导电复合材料由于炭黑添加量很高，会影响材料的物理性能，而且炭黑导电剂改性的聚丙烯复合材料的洁净度很差。用碳纳米管作导电剂改性虽然能获得高洁净度的导电塑料，但由于碳纳米管容易团聚分散性差，如果分散不均匀，那么导电塑料中导电剂各处含量不均匀，从而影响导电均匀性和静电耗散特性。
[0004]但是在进一步研究中发现，在制备过程中，碳纳米管的加入会导致复合材料流动性差、加工性能变差。尤其当碳纳米管分散均匀时，虽然能够提高导电均匀性和静电耗散特性，但是也产生了负面作用，如使得复合材料流动性、加工性能比碳纳米管非均匀分散时更差，从而影响到复合材料的应用。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于提供一种碳纳米管改性聚丙烯复合材料及其制备方法和应用，旨在解决现有技术中用碳纳米管改性聚丙烯制得复合材料由于碳纳米管分散均匀而导致复合材料加工性能差的问题。
[0006]为实现上述申请目的，本申请采用的技术方案如下：
[0007]第一方面，本申请提供一种碳纳米管改性聚丙烯复合材料，包括如下重量份的组分：
[0008][0009]聚丙烯包括第一聚丙烯、第二聚丙烯和第三聚丙烯，第一聚丙烯的熔指为1～5g/10min，第二聚丙烯的熔指为20～35g/10min，第三聚丙烯的熔指为90～110g/10min。
[0010]本申请碳纳米管改性聚丙烯复合材料采用三种不同熔指的聚丙烯和碳纳米管母粒复配，各组分之间起到了增效作用，使复合材料所含的碳纳米管能够均匀分散，赋予本申请碳纳米管改性聚丙烯复合材料具有良好导电均匀性、静电耗散特性、强度和韧性、防震抗压、洁净度高的基础上，同时具有包括良好的流动性等加工性能。
[0011]第二方面，本申请提供一种碳纳米管改性聚丙烯复合材料的制备方法，包括如下步骤：
[0012]将上文本申请碳纳米管改性聚丙烯复合材料所含组分进行混合处理后进行第一混炼处理。
[0013]本申请碳纳米管改性聚丙烯复合材料制备方法通过三种不同熔指的聚丙烯与碳纳米管母粒等材料组分进行混合处理，再进行混炼处理，在将碳纳米管均匀分散的基础上，能够使得各原料组分之间在混炼处理的作用下起到增效作用，赋予制备的碳纳米管改性聚丙烯复合材料导电均匀性好、静电耗散性好、强度和韧性好、防震抗压、洁净度高的基础上，同时具有包括良好的流动性等加工性能。而且本申请碳纳米管改性聚丙烯复合材料制备方法工艺可控，制得的复合材料的性质稳定。
[0014]第三方面，本申请提供碳纳米管改性聚丙烯复合材料在半导体包装、电磁波屏蔽器件中的应用。
[0015]本申请碳纳米管改性聚丙烯复合材料应用于半导体包装，尤其是做成精密半导体芯片的包装，如晶圆盒时，该些包装具有强度与韧性优良，防震抗压，导电均匀，静电耗散迅速，洁净度高，加工性能好等特点，在半导体器件生产、存储、运输中可以保护其不受冲击、静电、灰尘等影响。还可以作为吸波材料制成电磁波屏蔽器件，进行电磁耗散，屏蔽部分波段的电磁波。
具体实施方式
[0016]为了使本申请要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0017]本申请中，术语“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况。其中A，B可以是单数
或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0018]本申请中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，“a,b,或c中的至少一项(个)”，或，“a,b,和c中的至少一项(个)”，均可以表示：a,b,c,a
‑
b(即a和b),a
‑
c,b
‑
c,或a
‑
b
‑
c，其中a,b,c分别可以是单个，也可以是多个。
[0019]应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，部分或全部步骤可以并行执行或先后执行，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
[0020]在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
[0021]本申请实施例说明书中所提到的相关成分的重量不仅仅可以指代各组分的具体含量，也可以表示各组分间重量的比例关系，因此，只要是按照本申请实施例说明书相关组分的含量按比例放大或缩小均在本申请实施例说明书公开的范围之内。具体地，本申请实施例说明书中的质量可以是μg、mg、g、kg等化工领域公知的质量单位。
[0022]术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，用来将目的如物质彼此区分开，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。例如，在不脱离本申请实施例范围的情况下，第一XX也可以被称为第二XX，类似地，第二XX也可以被称为第一XX。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
[0023]本申请实施例第一方面提供一种碳纳米管改性聚丙烯复合材料，包括如下重量份的组分：
[0024][0025][0026]其中，聚丙烯包括第一聚丙烯、第二聚丙烯和第三聚丙烯，第一聚丙烯的熔指为1～5g/10min，第二聚丙烯的熔指为20～35g/10min，第三聚丙烯的熔指为90～110g/10min。
[0027]熔指，即熔融指数，也叫作熔体流动速率，是用来反映该材料在熔融状态下流动性能的指标。专利技术人经研究：...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳纳米管改性聚丙烯复合材料，包括如下重量份的组分：所述聚丙烯包括第一聚丙烯、第二聚丙烯和第三聚丙烯，所述第一聚丙烯的熔指为1～5g/10min，所述第二聚丙烯的熔指为20～35g/10min，所述第三聚丙烯的熔指为90～110g/10min。2.根据权利要求1所述的碳纳米管改性聚丙烯复合材料，其特征在于，所述第一聚丙烯包括无规共聚聚丙烯；和/或所述第二聚丙烯包括嵌段共聚聚丙烯；和/或所述第三聚丙烯包括第一均聚聚丙烯；和/或所述第一聚丙烯、第二聚丙烯和第三聚丙烯的质量比为1：2～3：5～8。3.根据权利要求1或2所述的碳纳米管改性聚丙烯复合材料，其特征在于，所述填充料的细度为50～10000目；和/或所述填充料包括二氧化硅、碳酸钙、硫酸钡、滑石粉、硅灰石、高岭土、云母粉、蒙脱土中的至少一种；和/或所述增韧剂包括乙烯基弹性体、丙烯基弹性体、三元乙丙橡胶、丙烯腈
‑
苯乙烯
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丁二烯共聚物、氢化丙烯腈
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苯乙烯
‑
丁二烯弹性体中的至少一种；和/或所述相容剂包括硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝聚乙烯中的至少一种；和/或所述抗氧剂包括1010、168、1076、1330、1035、3144、1024、126、B215、B561中的至少一种。4.根据权利要求1或2所述的碳纳米管改性聚丙烯复合材料，其特征在于，所述碳纳米管母粒包括碳纳米管、羧甲基纤维素、环氧树脂和第二均聚聚丙烯，所述碳纳米管、羧甲基纤维素、环氧树脂和第二均聚聚丙烯的重量比为(10～20)：(1～3)：(3～16)：(10～40)。5.根据权利要求4所述的碳纳米管改性聚丙烯复合材料，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：章驰天，陈清萍，
申请(专利权)人：深圳烯湾科技有限公司，
类型：发明
国别省市：