[發(fā)明專利]一種PC耐磨劑及其制備方法和應用

有效

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• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112778735B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發(fā)明（設計）人: 夏超;黃險波;葉南飚;鄭明嘉;李名敏;譚松;劉文君
• 申請（專利權）人: 金發(fā)科技股份有限公司
• 主分類號: C08L69/00
• 分類號: C08L69/00;C08L51/06;C08F255/02;C08F222/06
• 代理公司: 廣州致信偉盛知識產(chǎn)權代理有限公司 44253
• 代理人: 伍嘉陵

本發(fā)明公開了一種PC耐磨劑及其制備方法和應用，按重量百分比計，包括75wt％～85wt％的馬來酸酐接枝超高分子量聚乙烯和15wt％～25wt％的馬來酸酐接枝超低分子量聚乙烯。本發(fā)明通馬來酸酐接枝特定量的超高分子量聚乙烯與超低分子量聚乙烯，并控制馬來酸酐接枝率，制得的PC耐磨劑，與聚碳酸酯樹脂具有很好的相容性，能夠顯著改善聚碳酸酯材料的耐磨性能，同時有效降低材料的磨耗。

技術領域

本發(fā)明涉及工程塑料技術領域，具體涉及一種PC耐磨劑及其制備方法和應用。

背景技術

晶圓是制造半導體器件的基礎性原材料，隨著半導體行業(yè)的發(fā)展，半導體的精度和精密性越來越高，在搬運和儲存過程中極易受到損傷，故對于其包裝運輸?shù)钠骶呔A盒也有更高的要求。耐磨性差的材料在運輸和裝卸過程中由于相對滑動容易產(chǎn)生大量粉末，會使晶圓受到粉塵污染，因此，要求用于晶圓盒的材料需具有良好的耐磨性，防止運輸和裝卸過程產(chǎn)生粉末污染晶圓。

PC(聚碳酸酯)綜合性能優(yōu)異，其機械強度高，耐沖擊性能好，尺寸精度高，被廣泛應用于半導體封裝行業(yè)，其中最重要的產(chǎn)品就是晶圓盒。但是PC的缺點是耐磨性差，磨耗高；要達到晶圓盒的使用要求，需對PC進行耐磨改性。現(xiàn)有技術有通過加入含氟聚合物，如乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)，作為耐磨改性劑提高PC材料的耐磨性，中國專利申請CN10804767A公開了一種高耐磨高強度聚碳酸酯復合材料，通過在PC樹脂中加入含氟聚合物微粉蠟，降低材料的摩擦系數(shù)和磨損率，但含氟聚合物的價格較高，而一般需有較大的添加量才對耐磨性有改善效果，使得材料成本高；且由于含氟聚合物為非極性，與極性樹脂的相容性比較差，在一定程度上可以改善材料的耐磨性，但是無法降低材料的磨耗。目前還沒有能夠很好改善PC材料的耐磨改性劑。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種PC耐磨劑，與聚碳酸酯樹脂具有很好的相容性，能夠顯著改善聚碳酸酯材料的耐磨性能，同時有效降低材料的磨耗。

本發(fā)明的另一目的在于提供上述PC耐磨劑的制備方法。

本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

一種PC耐磨劑，按重量百分比計，包括75％～85％的馬來酸酐接枝超高分子量聚乙烯和15％～25％的馬來酸酐接枝超低分子量聚乙烯。

所述的馬來酸酐接枝超高分子量聚乙烯和馬來酸酐接枝超低分子量聚乙烯中，馬來酸酐的接枝率為0.6wt％～1.2wt％。

超高分子量聚乙烯由于分子量高，具有良好的耐磨性，但是其流動性非常差，高溫下也很難呈現(xiàn)出粘流態(tài)，因此難以用常規(guī)的設備進行加工；而超低分子量聚乙烯由于分子量低，流動性好。超高分子量聚乙烯和超低分子量聚乙烯同屬聚乙烯具有非常好的相容性，兩者混合后，超高分子量聚乙烯提供耐磨性，超低分子量聚乙烯改善流動性，通過控制兩者的相對比例，使得耐磨劑同時具有良好的耐磨性和流動性。通過馬來酸酐接枝，能夠很好的提高超高分子量聚乙烯與聚碳酸酯樹脂的相容性；馬來酸酐接枝率越高，耐磨劑與聚碳酸酯的相容性越好，有利于提高材料的耐磨性和降低材料的磨耗；但是當接枝率高于一定值后，其相容性不會進一步提高，相應其耐磨性也不會進一步提高。

本發(fā)明所述的馬來酸酐接枝超高分子量聚乙烯中，超高分子量聚乙烯的重均分子量為100萬～200萬；在該分子量范圍的超高分子量聚乙烯既有一定的流動性，又有很好的耐磨性。分子量過高，流動性太差，無法通過雙螺桿進行擠出加工；分子量過低，耐磨性不夠。優(yōu)選的，所述的超高分子量聚乙烯的重均分子量為120萬～160萬。

本發(fā)明所述的馬來酸酐接枝超低分子量聚乙烯中，超低分子量聚乙烯的重均分子量為1500～5000；本發(fā)明要求分子量范圍內(nèi)的超低分子量聚乙烯具有良好的流動性，且對PC材料的力學性能影響較小。分子量太高，無法改善超高分子量聚乙烯的加工性；分子量太低，會降低PC材料的力學性能。優(yōu)選的，所述的超低分子量聚乙烯的重均分子量為2000～3500。