[发明专利]一种聚碳酸酯复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种聚碳酸酯组合物及其制备方法和应用，按重量份计，包括组分：聚碳酸酯100份；马来酸酐接枝超高分子量聚乙烯15份~35份；马来酸酐接枝超低分子量聚乙烯1.5份~7份；碳纳米管3份~15份；所述的马来酸酐接枝超高分子量聚乙烯中，马来酸酐的接枝率为0.2wt%~0.93wt%。本发明通过采用特定接枝率的马来酸酐接枝超高分子量聚乙烯与马来酸酐接枝超低分子量聚乙烯，能够促进碳纳米管在聚碳酸酯树脂基体中的分散，制得聚碳酸酯组合物具有良好的抗静电性能和优异的抗冲击性能。

技术领域

本发明涉及工程塑料技术领域，具体涉及一种聚碳酸酯复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

晶圆是制造半导体器件的基础性原材料，随着半导体行业的发展，半导体的精度和精密性越来越高，在搬运和储存过程中极易受到损伤，为了解决这个问题，要求其包装运输的器具晶圆盒具有良好的抗静电功能，保护晶圆在运输盒储存中免受静电破坏和积聚灰尘。

PC（聚碳酸酯）综合性能优异，其机械强度高，耐冲击性能好，尺寸精度高，被广泛应用于半导体封装行业，其中最重要的产品就是晶圆盒。但是PC的表面电阻较高，抗静电性能差；需要对PC进行抗静电改性，以达到晶圆盒的使用要求。中国专利申请CN110551378A公开了无卤阻燃PC/碳纳米管导电材料及其产品，通过添加4%的碳纳米管，来降低材料的电阻率；但是，碳纳米管在PC中的分散性差，会影响材料的力学性能，尤其是材料的冲击性能。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种聚碳酸酯复合材料，具有良好的抗静电性能，且力学性能优。

本发明的另一目的在于提供上述聚碳酸酯复合材料的制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种聚碳酸酯复合材料，按重量份计，包括以下组分：

聚碳酸酯 100份；

马来酸酐接枝超高分子量聚乙烯 15份~35份；

马来酸酐接枝超低分子量聚乙烯 1.5份~7份；

碳纳米管 3份~15份；

所述的马来酸酐接枝超高分子量聚乙烯和马来酸酐接枝超低分子量聚乙烯中，马来酸酐的接枝率为0.2wt%~0.93wt%。

本发明的目的是提高碳纳米管在聚碳酸酯树脂基体中的分散性，因此对于聚碳酸酯的规格和参数没有特别的限定。经试验，本发明对于重均分子量为14000~35000聚碳酸酯具有良好的技术效果；优选的，一般的用于晶圆盒的聚碳酸酯的重均分子量为18000~22000。

所述的马来酸酐接枝超高分子量聚乙烯的重均分子量为100万~200万；所述的马来酸酐接枝超低分子量聚乙烯的重均分子量为1500~5000。本发明通过采用特定接枝率的马来酸酐接枝超高分子量聚乙烯和马来酸酐接枝超低分子量聚乙烯，马来酸酐易与碳纳米管表面的羧基、羟基等极性基团发生反应，提高了碳纳米管与超高分子量聚乙烯和超低分子量聚乙烯的相容性；由于超低分子量聚乙烯的分子量非常小，分子链段运动能力非常强，可以很好的浸润碳纳米管，打开相互缠结的碳纳米管；而马来酸酐接枝使超高分子量聚乙烯与聚碳酸酯具有很好的相容性，超高分子量聚乙烯在聚碳酸酯中的分散相达到了亚微米级。由于碳纳米管与马来酸酐接枝的超高分子量聚乙烯具有良好的亲和性，分散在聚碳酸酯中的超高分子量聚乙烯对碳纳米管起到锚定作用，阻止碳纳米管的再次积聚，进而促进碳纳米管在聚碳酸酯树脂基体中的分散。