本技術(shù)屬于半導(dǎo)體包裝材料,具體涉及一種抗靜電聚苯醚樹脂組合物及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù):
1、聚苯醚(polyphenylene?oxide,ppo)是一種性能優(yōu)異的熱塑性工程塑料,具有較高的力學(xué)性能和耐熱性、較好的尺寸穩(wěn)定性、較低的吸濕率等優(yōu)點,適用于半導(dǎo)體芯片托盤、集成電路托盤等精密注塑件,這類精密注塑件通常需要具有高的尺寸要求、優(yōu)異的機械性能、良好的靜電消散能力、高耐熱性、尺寸穩(wěn)定性和翹曲小等特性。
2、精密注塑件需要具有優(yōu)異的靜電消散能力,因此為了向其提供導(dǎo)電性,防止積累靜電,傳統(tǒng)的做法是向ppo中添加碳纖維或者炭黑等導(dǎo)電填料,其中的碳纖維雖然對ppo有增強作用,但碳纖維需要添加量的較大,導(dǎo)致成本壓力大;而炭黑雖然價格較低,但添加量一般需要很高,致使掉塵現(xiàn)象嚴重,會引起芯片燒壞,造成制程良率低等問題。
3、有鑒于此,亟待提供一種新型的適用于半導(dǎo)體芯片托盤、集成電路托盤等精密注塑件的材料,以解決上述問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本技術(shù)的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足,提供一種抗靜電聚苯醚樹脂組合物及其制備方法和應(yīng)用,以使應(yīng)用該材料制得的半導(dǎo)體芯片托盤、集成電路托盤等精密注塑件具有優(yōu)異的靜電消散能力的同時,還解決了目前適用于這些精密注塑件的材料存在的成本壓力大、制程良率低等問題。
2、為了實現(xiàn)上述申請目的,本技術(shù)的第一方面,提供了一種抗靜電聚苯醚樹脂組合物,按重量份數(shù)計包括:
3、聚苯醚樹脂,80份~100份;
4、高抗沖聚苯乙烯樹脂,20份~35份;
5、抗靜電復(fù)合物,2份~15份,所述抗靜電復(fù)合物包括改性碳納米管和改性碳纖維,所述改性碳纖維包括酰氯化碳纖維和樹枝狀大分子,所述酰氯化碳纖維與所述樹枝狀大分子鍵合;
6、增韌劑,5份~10份;
7、潤滑劑,0.1份~1份;
8、抗氧劑,0.1份~1份。
9、進一步地,所述改性碳納米管包括氨基化碳納米管,所述氨基化碳納米管與所述改性碳纖維鍵合。
10、進一步地,所述改性碳納米管包括異氰酸改性碳納米管,所述異氰酸改性碳納米管與所述改性碳纖維混合均勻并進行處理,得到所述抗靜電復(fù)合物。
11、進一步地,所述改性碳納米管采用雙壁碳納米管進行改性;
12、所述雙壁碳納米管的長度范圍包括5μm~300μm;
13、和/或,
14、所述雙壁碳納米管的直徑范圍包括3nm~5nm。
15、進一步地,所述改性碳纖維采用聚丙烯腈基碳纖維進行改性;
16、所述聚丙烯腈基碳纖維的直徑范圍包括1μm~7μm;
17、和/或,
18、所述聚丙烯腈基碳纖維的長度范圍包括5mm~7mm。
19、進一步地,所述樹枝狀大分子包括端氨基超支化聚醚、端氨基超支化聚酯、端氨基超支化聚氨酯和端氨基超支化聚酰胺中的至少一種。
20、本技術(shù)的第二方面,提供了一種抗靜電聚苯醚樹脂組合物的制備方法,包括如下步驟:
21、形成抗靜電復(fù)合物;
22、將聚苯醚樹脂、高抗沖聚苯乙烯樹脂和增韌劑混合均勻,再加入所述抗靜電復(fù)合物并混合均勻后,繼續(xù)加入潤滑劑和抗氧劑混合均勻,形成物料;
23、將所述物料熔融擠出造粒,形成熔體;
24、將所述熔體通過定型口模牽出,再冷卻并風(fēng)干切粒,形成所述抗靜電聚苯醚樹脂組合物。
25、進一步地,所述抗靜電復(fù)合物包括改性碳納米管和改性碳纖維,所述改性碳納米管與所述改性碳纖維鍵合;
26、所述形成抗靜電復(fù)合物包括:
27、分別對碳納米管、碳纖維進行酸化處理,形成酸化碳納米管和酸化碳纖維;
28、將所述酸化碳纖維進行酰氯化處理,形成酰氯化碳纖維;
29、形成樹枝狀大分子溶液;
30、將所述酰氯化碳纖維加入所述樹枝狀大分子溶液中,混合均勻并進行處理,形成樹枝狀大分子修飾的功能化碳纖維;
31、將所述酸化碳納米管進行氨基化處理,形成氨基化碳納米管;
32、將所述樹枝狀大分子修飾的功能化碳纖維、所述氨基化碳納米管混合均勻并進行處理,得到所述抗靜電復(fù)合物;其中,所述樹枝狀大分子修飾的功能化碳纖維與所述氨基化碳納米管鍵合。
33、進一步地,所述抗靜電復(fù)合物包括改性碳納米管和改性碳纖維,所述改性碳納米管與所述改性碳纖維混合均勻并進行處理,得到所述抗靜電復(fù)合物;
34、所述形成抗靜電復(fù)合物包括:
35、分別對碳納米管、碳纖維進行酸化處理,形成酸化碳納米管和酸化碳纖維;
36、將所述酸化碳纖維進行酰氯化處理,形成酰氯化碳纖維;
37、形成樹枝狀大分子溶液;
38、將所述酰氯化碳纖維加入所述樹枝狀大分子溶液中,混合均勻并進行處理,形成樹枝狀大分子修飾的功能化碳纖維;
39、將所述酸化碳納米管進行異氰酸改性處理,形成異氰酸改性碳納米管;
40、將所述樹枝狀大分子修飾的功能化碳纖維、所述異氰酸改性碳納米管混合均勻并進行處理,得到所述抗靜電復(fù)合物。
41、進一步地,所述熔融擠出造粒依次包括熔融段、第一擠壓段、第一剪切段、第一增壓段、第一熔融排氣段、第二擠壓段、第二剪切段、第二增壓段、第二熔融排氣段和機頭,所述熔融擠出造粒的設(shè)定工藝條件如下:
42、所述熔融段的溫度范圍包括280℃~290℃,所述第一擠壓段的溫度范圍包括290℃~300℃,所述第一剪切段的溫度范圍包括300℃~310℃,所述第一增壓段的溫度范圍包括300℃~310℃,所述第一熔融排氣段的溫度范圍包括300℃~310℃,所述第二擠壓段的溫度范圍包括300℃~310℃,所述第二剪切段的溫度范圍包括300℃~310℃,所述第二增壓段的溫度范圍包括310℃~320℃,所述第二熔融排氣段的溫度范圍包括310℃~320℃,所述機頭的溫度范圍包括300℃~320℃;
43、和/或,
44、主機轉(zhuǎn)速范圍包括500rpm/min~1000rpm/min;
45、和/或,
46、真空度小于或等于-0.05mpa。
47、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本技術(shù)具有以下的技術(shù)效果:
48、本技術(shù)實施例提供的抗靜電聚苯醚樹脂組合物及其制備方法和應(yīng)用,該抗靜電聚苯醚樹脂組合物通過在ppo樹脂與hips樹脂的基體中加入具有改性碳納米管和改性碳纖維的抗靜電復(fù)合物,抗靜電復(fù)合物中的碳纖維表面修飾的樹枝狀大分子不僅可以增加碳纖維表面的活性官能團,還能夠增加碳纖維與樹脂基體的界面強度,對整個體系起到了增韌的作用,同時,接枝的碳納米管能夠更好的形成導(dǎo)電通路,減少碳纖維的用量,從而有效提升了抗靜電聚苯醚樹脂組合物的抗靜電性能,并且,當(dāng)碳納米管與碳纖維形成化學(xué)結(jié)合時,結(jié)合后的整體與樹脂基體的結(jié)合強度高,從而顯著降低了碳納米管的析出、掉灰等問題,并使抗靜電聚苯醚樹脂組合物的表面潔凈度提高;此外,該抗靜電聚苯醚樹脂組合物的制備方法簡單易實現(xiàn),有利于工業(yè)化生產(chǎn)。