一种电子封装用可生物降解泡棉的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种电子封装用可生物降解泡棉的制备方法，涉及电子封装材料技术领域，本发明专利技术以聚乳酸为原料，通过增粘预处理、物理发泡和熔接成型制成泡棉，克服了聚乳酸不能直接发泡的缺陷，使所制泡棉具备良好的可生物降解性能，提高泡棉的应用环保性；并且所制泡棉适用于电子封装领域，相较于传统的金属及合金电子封装材料来说，具有优良的绝缘性、耐腐蚀性、耐热性、透明性以及力学性能的特点，在电子封装领域有着良好的应用前景。封装领域有着良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种电子封装用可生物降解泡棉的制备方法

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[0001]本专利技术涉及电子封装材料
，具体涉及一种电子封装用可生物降解泡棉的制备方法。

技术介绍
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[0002]随着电子集成技术的快速发展，封装的小型化和组装的高密度化对封装材料的使用性能要求越来越高。相较于传统的金属及合金电子封装材料来说，高分子聚合物因其成本低且具有良好的电气绝缘性以及耐腐蚀性而被应用于电子封装，但目前采用高分子聚合物制备的电子封装材料存在不可降解或者降解速度十分缓慢的问题，无法有效解决电子封装材料废弃后对环境的污染问题。
[0003]泡棉是塑料粒子发泡过的材料，具有重量轻、弹性好、弯曲自如、体积薄等特点，将高分子聚合物经发泡后制成泡棉可以作为电子封装材料使用。如果想要使泡棉具有可生物降解性，就需要选用可生物降解型高分子聚合物。
[0004]聚乳酸是一种广泛应用的生物降解材料，能被自然界中微生物完全降解，最终生成二氧化碳和水，不污染环境，是目前公认的环境友好材料。但常规聚乳酸并不能直接发泡，需要将其熔体经冷却造粒、结晶干燥后再与熔体增强剂、成核剂等助剂经双螺杆挤出机熔融共混，得到可发泡的聚乳酸材料。若要得到聚乳酸发泡制品，需要将可发泡的聚乳酸材料再次干燥、经螺杆熔融塑化、与发泡气体混合后经模头挤出发泡成型，这样一来就存在工序复杂、成本较高的问题，不适合推广应用。

技术实现思路
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[0005]本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种可生物降解泡棉的制备方法，通过对聚乳酸进行增粘和发泡制备可生物降解泡棉，提高泡棉的应用环保性，解决泡棉废弃后的环境污染问题；并且本专利技术制备的可生物降解泡棉适用于作为电子封装材料，能够满足电子元件对封装材料的使用性能要求。
[0006]本专利技术所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
[0007]本专利技术的目的之一是提供一种可生物降解泡棉的制备方法，包括以下制备步骤：
[0008](1)增粘预处理：将增粘剂与聚乳酸通过双螺杆挤出机进行共混，切粒，得到预处理聚乳酸颗粒；
[0009](2)溶解物理发泡剂：将预处理聚乳酸颗粒置于高压釜中，通入物理发泡剂进行热处理，得到封存发泡剂的聚乳酸颗粒；
[0010](3)制备发泡珠粒：对封存发泡剂的聚乳酸颗粒进行突然释压使封存的发泡剂膨胀发泡，得到发泡珠粒；
[0011](4)熔接成型：在模具中通过高压热蒸汽对发泡珠粒进行表面软化、熔接成型，得到泡棉。
[0012]本专利技术的目的之二是提供一种根据前述的制备方法制备得到的可生物降解泡棉。
[0013]本专利技术的目的之三是提供前述的可生物降解泡棉在电子封装中的应用。
[0014]本专利技术的有益效果是：本专利技术以聚乳酸为原料，通过增粘预处理、物理发泡和熔接成型制成泡棉，克服了聚乳酸不能直接发泡的缺陷，使所制泡棉具备良好的可生物降解性能，提高泡棉的应用环保性；并且所制泡棉适用于电子封装领域，相较于传统的金属及合金电子封装材料来说，具有优良的绝缘性、耐腐蚀性、耐热性、透明性以及力学性能的特点，在电子封装领域有着良好的应用前景。
具体实施方式：
[0015]为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。
[0016]本专利技术提供了一种可生物降解泡棉的制备方法，包括以下制备步骤：
[0017](1)增粘预处理：将增粘剂与聚乳酸通过双螺杆挤出机进行共混，切粒，得到预处理聚乳酸颗粒；
[0018](2)溶解物理发泡剂：将预处理聚乳酸颗粒置于高压釜中，通入物理发泡剂进行热处理，得到封存发泡剂的聚乳酸颗粒；
[0019](3)制备发泡珠粒：对封存发泡剂的聚乳酸颗粒进行突然释压使封存的发泡剂膨胀发泡，得到发泡珠粒；
[0020](4)熔接成型：在模具中通过高压热蒸汽对发泡珠粒进行表面软化、熔接成型，得到泡棉。
[0021]优选地，所述增粘剂包括硅烷偶联剂、碳酸钙、季戊四醇。在此对增粘剂中硅烷偶联剂、碳酸钙、季戊四醇之间的质量比不作限制。
[0022]优选地，所述预处理聚乳酸颗粒中增粘剂的含量为0.1～0.5wt％。合理控制增粘剂的添加比例，在保证预处理效果的同时使所制泡棉具有优良的可生物降解性能。
[0023]优选地，所述热处理的温度为50～100℃，时间为0.5～2h，压力为6～15MPa。
[0024]优选地，所述物理发泡剂为二氧化碳、氮气或者两者的混合气体。物理发泡剂具有无毒、无臭、无腐蚀作用、不燃烧、热稳定性好的特点。
[0025]优选地，所述发泡珠粒的膨胀倍率为10～50倍。本专利技术以聚乳酸为原料，通过少量添加增粘剂以及物理发泡的方式，制得高膨胀倍率的发泡珠粒。
[0026]优选地，所述高压热蒸汽的压力为0.1～2KPa，温度为100
‑
150℃。
[0027]所述泡棉的拉伸强度为0.5～1.2MPa，断裂伸长率为50～200％，压缩强度为0.8～2.0MPa。本专利技术不仅制得聚乳酸泡棉，而且所制聚乳酸泡棉具有优良的力学性能。
[0028]本专利技术还提供了一种根据前述的制备方法制备得到的可生物降解泡棉。
[0029]本专利技术还提供了前述的可生物降解泡棉在电子封装中的应用。将本专利技术制备的可生物降解泡棉作为电子封装材料使用，使电子封装材料具有很好的可生物降解性能，从而提高电子封装材料的应用环保性。
[0030]以下实施例中使用的聚乳酸来源于美国NatureWorks公司，牌号4032D，分子链结构为线性，右旋乳酸含量为1.2～1.6％，重均分子量为2.1
×
105g/mol，密度为1.25g/cm3。
[0031]以下实施例中使用的碳酸钙含量＞95％，粒度为1250目。
[0032]发泡珠粒的膨胀倍率计算方法为：样品发泡前的密度除以发泡后的密度。
[0033]泡棉的强度测试方法：依据国家标准GB/T 9641
‑
1988《硬质泡沫塑料拉伸性能试验方法》，测试样品为长度150mm、宽度25mm的标准样条，拉伸速度为5mm/min，采用Instron 3400系列电子万能材料试验系统。
[0034]以下通过具体实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明：
[0035]实施例1
[0036]可生物降解泡棉的制备：
[0037](1)增粘预处理：将增粘剂(质量比为2:1:0.5的硅烷偶联剂KH792、碳酸钙、季戊四醇)与聚乳酸通过双螺杆挤出机进行共混，切粒，得到预处理聚乳酸颗粒，预处理聚乳酸颗粒中增粘剂的含量为0.5wt％。
[0038](2)溶解物理发泡剂：将预处理聚乳酸颗粒置于高压釜中，通入二氧化碳作为物理发泡剂进行热处理，温度为75℃，时间为2h，压力为10MPa，得到封存发泡剂的聚乳酸颗粒。
[0039](3)制备发泡珠粒：对封存发泡剂的聚乳酸颗粒进行突然释压使封存的发泡剂膨胀发泡，得到发泡珠粒。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可生物降解泡棉的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：(1)增粘预处理：将增粘剂与聚乳酸通过双螺杆挤出机进行共混，切粒，得到预处理聚乳酸颗粒；(2)溶解物理发泡剂：将预处理聚乳酸颗粒置于高压釜中，通入物理发泡剂进行热处理，得到封存发泡剂的聚乳酸颗粒；(3)制备发泡珠粒：对封存发泡剂的聚乳酸颗粒进行突然释压使封存的发泡剂膨胀发泡，得到发泡珠粒；(4)熔接成型：在模具中通过高压热蒸汽对发泡珠粒进行表面软化、熔接成型，得到泡棉。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述增粘剂包括硅烷偶联剂、碳酸钙、季戊四醇。3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述预处理聚乳酸颗粒中增粘剂的含量为0.1～0.5wt％。4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述热处理的温...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘鹏举，赵泱光，陈文华，贺丽蓉，
申请(专利权)人：苏州凡士奇科技有限公司，
类型：发明
国别省市：