[发明专利]一种导电热塑性树脂组合物及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种导电热塑性树脂组合物及其制备方法与应用，该导电热塑性树脂组合物包括如下重量份的组分：热塑性树脂42～88份、导电炭黑8～32份、超高分子量聚乙烯0.5～8份、聚四氟乙烯0.5～10份、增容剂2～9份和助剂0～10份。本发明配方制备的导电热塑性树脂组合物，添加了增容剂、超高分子量聚乙烯以及聚四氟乙烯，三者起到协同作用，显著降低导电热塑性树脂组合物中导电炭黑的脱落量；同时选用特定导电炭黑和增容剂，有利于防止导电炭黑脱落，可减少导电热塑性树脂组合物内应力的产生，提高导电热塑性树脂组合物耐冷热冲击开裂性能，该组合物可作为电子元器件与半导体封装领域的应用。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种导电热塑性树脂组合物及其制备方法与应用。

背景技术

目前，导电塑料具有普通塑料的优点(质量轻、价格低、耐腐蚀、易成型等)，同时拥有类金属的导电特性，因此被广泛应用于电子、化工以及能源等领域。但应用于某些领域，如电子元器件与半导体领域，不仅需要制件具有导电/抗静电性，还需要满足高洁净度要求，而导电炭黑填充的导电塑料制件在使用过程中，由于摩擦等作用，容易导致导电炭黑脱落而对产品产生污染，不能满足高洁净度应用要求。此外导电炭黑填充塑料制件的内应力较大，在高低温循环、冷热冲击下内应力会快速释放从而导致导电塑料制件出现开裂问题。为此，需要寻求既具有耐导电炭黑脱落性，又具有优异耐冷热冲击开裂性的新材料。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种导电热塑性树脂组合物及其制备方法与应用。

为达到其目的，本发明所采用的技术方案为：一种导电热塑性树脂组合物，其包括如下重量份的组分：热塑性树脂42～88份、导电炭黑8～32份、超高分子量聚乙烯0.5～8份、聚四氟乙烯0.5～10份、增容剂2～9份和助剂0～10份。

优选地，所述超高分子量聚乙烯的重均分子量为150万～300万。

优选地，所述增容剂为马来酸酐接枝氢化苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物和/或苯乙烯马来酸酐共聚物。

增容剂提高了导电炭黑与热塑性树脂的结合力，有利于防止导电炭黑脱落，可以减少导电热塑性树脂组合物内应力的产生，提高导电热塑性树脂组合物耐冷热冲击开裂性能。

优选地，所述导电炭黑的吸油值为110～220ml/100g。

炭黑的吸油值通过如下过程测定：按照GB/T3780.2-2017规定，用恒速滴管将油加入到吸油计混合室内的炭黑样品上，随着样品吸油量的增加，混合物料从自由流动状态变成一种半塑性的团聚物，且混合物的黏度不断增加，该黏度被传送到吸油计的扭矩传感系统，当混合物的黏度达到预设的扭矩值时，吸油计和恒速滴定管同时自动关闭，从恒速滴定管中直接读出加入的油的体积，每单位质量吸油值的体积数即为炭黑吸油值。

加入吸油值为110～220ml/100g的导电炭黑，可有效提高导电炭黑在热塑性树脂中的分散性，增强导电热塑性树脂的耐冷热冲击开裂性能。导电炭黑吸油值高于220ml/100g时，导电炭黑在聚苯醚和聚苯乙烯中分散性差，容易形成导电炭黑团聚体，而该团聚体容易脱落，也容易成为应力集中点，冷热冲击下制件容易开裂；导电炭黑吸油值低于110ml/100g时，制得的导电热塑性树脂组合物导电性差，在满足相同电阻值情况下，需要更高的添加量，而高浓度导电炭黑，难以分散，容易形成导电炭黑团聚体。

优选地，所述热塑性树脂为聚苯醚和聚苯乙烯的混合物，所述聚苯醚与聚苯乙烯的混合比例为(1～9)：1。

优选地，所述聚苯醚的特性粘度为30～48cm³/g，其中该粘度在25℃氯仿中测量。

优选地，所述助剂包括抗氧剂、阻燃剂、填充剂、紫外光吸收剂、润滑剂中的任一种或多种。