一种抗静电液晶聚酯组合物及其制备方法和应用技术

一种抗静电液晶聚酯组合物，按重量份计，包括以下组分：LCP树脂60份，导电炭黑12

【技术实现步骤摘要】
一种抗静电液晶聚酯组合物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，特别是涉及一种抗静电液晶聚酯组合物及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]目前常用的LCP基导电材料的制备方法是在LCP树脂中加入具有导电特性的填料进行熔融共混，导电填料在LCP树脂基体中形成导电通路。导电填料的电导率不同和导电通路的构建完整程度不同，可获得不同电导率的LCP复合材料。常用的导电填料根据其形态可以分为棒状，纤维状（长径比更大），球状，片状等。导电通路的构建是通过导电填料间的电子转移来获得导电性；同时其导电性能的稳定性取决于其导电通路在基体内的均匀分布，即导电填料的均匀分布。根据电阻率的不同，可将其大致分为导电（＜105ohms）、抗静电（105—10
12
ohms）、绝缘（＞10
13
ohms）三个等级。
[0003]然而，由于LCP材料在双螺杆熔融共混加工过程中流动性极强，在液晶态下，分子链相互平行，熔体粘度较低，不易对导电填料进行分布和分散。在经过高剪切流场作用下，导电填料易在LCP的高取向流动下发生沿流动方向的富集。为实现材料均匀抗静电的目的，导电填料添加比例需极为精准，且该比例下材料的导电特性位于导通逾渗阈值附近，细微的波动会带来数个数量级的变化。单独采用纤维状、棒状导电填料由于导电性太强，如分散稍有不均匀会造成最终产品表面电导率波动较大，表面电导率分布不均匀的缺陷，并且取向度过高会造成翘曲缺陷。而单独采用颗粒状导电填料由于团聚现象也容易存在分布不均匀、材料翘曲等缺点。因此，导电填料的分散是技术关键。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于，提供一种采用颗粒状导电填料（导电炭黑）同时具有抗静电性能好（制件各区域电阻率分布均匀）、低翘曲液晶聚酯组合物，及其制备方法和应用。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种抗静电液晶聚酯组合物，按重量份计，包括以下组分：LCP树脂
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60份，导电炭黑
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12
‑
20份，硅灰石纤维
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10
‑
30份，云母粉
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10
‑
25份，滑石粉
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10份；硅灰石纤维的保留长径比范围为（8~20）:1；云母粉和滑石粉的保留平均粒径范围是10
‑
30微米。
[0006]优选的，所述的导电炭黑的平均粒径为20
‑
50纳米。
[0007]优选的，硅灰石纤维的保留长径比范围为（12
‑
15）:1、滑石粉和云母粉的保留平均粒径为15
‑
25微米。
[0008]优选的，适用于本专利技术申请的LCP树脂的重复单元为对苯二甲酸、联苯二酚、6
‑
羟基
‑2‑
萘甲酸、对羟基苯甲酸中至少2种与对乙酰氨基酚为重复单元构成的。
[0009]LCP树脂的重复单元组合可以是：A：对苯二甲酸/联苯二酚/对乙酰氨基酚。
[0010]B：对苯二甲酸/联苯二酚/6
‑
羟基
‑2‑
萘甲酸/对乙酰氨基酚。
[0011]C：对苯二甲酸/联苯二酚/对羟基苯甲酸/对乙酰氨基酚。
[0012]D：对苯二甲酸/联苯二酚/6
‑
羟基
‑2‑
萘甲酸/对羟基苯甲酸/对乙酰氨基酚。
[0013]上述LCP树脂在熔融剪切过程中与填料的分散性更好。
[0014]LCP树脂可以是市售产品，也可以通过自制获得。自制方法为：在惰性气体加压条件下，以反应单体在酰化剂的作用下进行酰化反应，所述压力保持在0.1MPa~0.2MPa，反应温度为100℃~180℃，反应时间为30分钟~10小时；酰化反应结束后，将反应釜内压力进行减压至常压，并以0.1℃/min~150℃/min 的速率升温至200℃~400℃，从精馏柱排出醋酸及未反应的醋酸酐，当醋酸接收量到达理论值的90%以上时，将反应釜内压力进行减压至1~10kPa，保持此减压条件并将反应体系程序升温到反应最高温度320~360℃，熔融缩聚得到预聚物；将预聚物冷却固化并造粒，在固相聚合容器中进行固相聚合得到全芳族液晶聚酯颗粒，真空度0.1Pa~50kPa，固相聚合温度为160~340℃，反应时间为0.5小时~40小时。
[0015]酰化剂可以是乙酸酐、丙酸酐、丁酸酐等。
[0016]本专利技术的LCP树脂在大于熔点20℃、1000
‑
s
剪切速率条件下的熔融粘度10
‑
50Pa
·
s。LCP树脂熔融粘度的测试方法为：基于ISO 11443的测定方法，在高于熔点20℃，1000
‑
s
剪切速率条件下，所用设备为Goettfert高压毛细管流变仪, RG20，1mm测试口模。
[0017]按重量份计，还包括0
‑
1份润滑剂。
[0018]本专利技术的抗静电液晶聚酯组合物的制备方法，包括以下步骤：将各组分混合均匀，再通过双螺杆挤出机挤出造粒，，螺杆转速范围是400
‑
600RPM，温度范围是330
‑
360℃，得到抗静电液晶聚酯组合物。
[0019]本专利技术的抗静电液晶聚酯组合物的应用，用于制备电子电器及相关设备，如抗静电IC托盘，晶圆盒等，电阻率范围需要在1
×
105‑1×
109Ω/sq之间，并且不同区域的电阻率极差越小越好。
[0020]本专利技术具有如下有益效果本专利技术通过将LCP树脂与特定粒径的球状粉末滑石粉、导电炭黑熔融共混形成导电电路，硅灰石纤维对形成的不稳固的导电通路进行诱导连接，通过特定粒径的球形填料滑石粉对成熟的导电通路进行锚固，使得导电炭黑以及其它填料都能够均匀分布，实现良好的抗静电性能（并且制备大型制件时制件各区域抗静电均匀性好）、翘曲低，并且多次熔融注塑也不会劣化各种填料的分散性而改变抗静电性以及翘曲性。
[0021]进一步的，通过优选重复单元的LCP树脂，能够实现填料分散性的进一步提升，从而提升抗静电性（流动方向电阻率极差率≤20.7%，垂直方向电阻率极差率≤19.3%）、改善翘曲性（60mm
×
60mm
×
1.0mm方板的翘曲≤0.11mm）。
附图说明
[0022]图1：方板不同区域电阻率测试示意图。
具体实施方式
[0023]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗静电液晶聚酯组合物，其特征在于，按重量份计，包括以下组分：LCP树脂
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60份，导电炭黑
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12
‑
20份，硅灰石纤维
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10
‑
30份，云母粉
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10
‑
25份，滑石粉
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10份；硅灰石纤维的保留长径比范围为（8~20）:1；云母粉和滑石粉的保留平均粒径范围是10
‑
30微米。2.根据权利要求1所述的抗静电液晶聚酯组合物，其特征在于，所述的导电炭黑的平均粒径为20
‑
50纳米。3.根据权利要求1所述的抗静电液晶聚酯组合物，其特征在于，所述的LCP树脂为对苯二甲酸、联苯二酚、6
‑
羟基
‑2‑
萘甲酸、对羟基苯甲酸中至少2种与对乙酰氨基酚为重...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘尧，陈平绪，叶南飚，宋彩飞，周广亮，肖中鹏，姜苏俊，
申请(专利权)人：金发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：