具有激光雕刻功能的玻纤增强聚苯硫醚复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及高分子材料技术领域，具体涉及具有激光雕刻功能的玻纤增强聚苯硫醚复合材料及其制备方法。具有激光雕刻功能的玻纤增强聚苯硫醚复合材料，由以下重量份计的原料组成：聚苯硫醚树脂49.4-82.5，连续玻璃纤维0-40，增韧剂5-8，耐候剂0.5-1.0，抗氧剂0.3-0.5，润滑剂0.3-0.5，金云母3-5，硫酸钡1-2，镭雕助剂0.1-0.3，炭黑0-1。本发明专利技术具有优异的力学性能和机械强度、耐候性能，同时具有优异的激光雕刻功能，可以在不同颜色基体上激光刻蚀出黑色、白色或灰色等笔画清晰、细腻，颜色明显、持久不掉色的鲜明激光标记；其制备方法简单，有利于推广应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高分子材料
，具体涉及具有激光雕刻功能的玻纤增强聚苯硫醚复合材料及其制备方法。
技术介绍
近年来，随着人们对电子产品外观需求的多样化，电子产品也不断变换着其外观品质，电子产品单一的金属或塑胶机壳已不能满足多元多样化的市场需求，而以金属与塑胶相结合的电子产品机壳则成为了人们的新宠。目前市场上部分较流行的电子产品机身就是通过采用铝合金表面处理与树脂聚合物结合技术的产物，同时在这类电子产品上需要标记各种信息如生产日期，条形码，公司标语，序号等。而常用标记技术如印刷、浮刻、贴印花等，这些技术存在着印刷操作十分复杂，需要熟练的工作技术人员和大量的时间。此外，采用上述技术在不规则的表面上标记字符或记号是相当困难的。激光的非接触、高速标记的优点，使激光标记的重要性越来越明显，尤其在塑料标记方面，由于标刻的是塑料制品，使得激光标刻更加耐用和耐磨损。此外，由于激光标刻不使用溶剂，因此不会存在引起环境污染或毒性的问题。聚苯硫醚树脂(PPS) 也称聚亚苯基硫醚， PPS 塑料为一种外观白色、咖啡色、高结晶度、硬而脆的聚合物，其综合性能较好，具备耐高温、耐腐蚀、耐辐射、优良的机械性能和电性能，广泛应用于电子、电器领域。 PPS 塑料与金属和非金属粘接性能好，特别是对玻璃、铝、钛、不锈钢等具有非常高的粘结强度。对玻璃的粘结性能好，极宜作化工设备的衬里。但是现有的纤维增强聚苯硫醚材料冲击强度低，耐弯折性差，耐候性能不佳，户外使用容易变黄，颜色单一，不适合做浅色，鲜艳颜色制品，同时PPS树脂在激光雕刻效果很差，表面容易烧焦碳化，传统的玻纤增强PPS复合材料，虽然耐温性能有所提高，但是经过激光雕刻后，产品表面容易玻纤外露，字迹笔画毛糙，不清晰，字迹颜色与底材颜色对比不明显；虽然加入市面常用的镭雕助剂，可以改善镭雕效果，但是改善效果仅限于激光雕刻字迹颜色，对于字迹笔画清晰度和细腻程度上，改善效果不明显。这些限制了纤维增强聚苯硫醚材料在某些领域的应用范围，尤其是需要激光标记的产品领域的应用。四川大学专利（CN103665867A）公开了一种一种增强聚苯硫醚复合材料及其制备方法，该组合物是将耐高温相容剂加入到增强填料和聚苯硫醚中，改善聚苯硫醚和增强填料的界面结合性能，降低填料的团聚作用，从而增强聚苯硫醚复合材料的力学性能和机械强度。虽然获得了性能优异的增强聚苯硫醚复合材料，但是专利中并未提及到该组合物的激光雕刻效果。金发科技专利（200510036168.9）公开了一种高韧性填充增强聚苯硫醚复合材料及其制备方法，虽然可以得到阻燃、环保、热稳定、力学性能好的的符合材料，但是也没有涉及到激光雕刻标记的好坏、清晰度的表征。日本专利（2001-302922）公开了包括ABS树脂、马来酰亚胺基共聚物、氰化乙烯基共聚物、作为黑色颜料的氧化铁和其他染色剂的用于激光标记的树脂组合物。然而，该树脂组合物被用于激光标记时，被标记的产品白颜色并不清晰。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是针对现有技术中的上述不足， 提供具有激光雕刻功能的玻纤增强聚苯硫醚复合材料及其制备方法，该复合材料具有优异的力学性能和机械强度、耐候性能，同时具有优异的激光雕刻功能，可以激光雕刻出笔画清晰、细腻，颜色明显、持久不掉色的激光标记。其制备方法简单，有利于推广应用。本专利技术的目的通过以下技术方案实现：具有激光雕刻功能的玻纤增强聚苯硫醚复合材料，由以下重量份计的原料组成：聚苯硫醚树脂49.4-82.5份，连续玻璃纤维0-40份，增韧剂 5-8份，耐候剂0.5-1.0份，抗氧剂0.3-0.5份，润滑剂0.3-0.5份，金云母3-5份，硫酸钡1-2份，镭雕助剂0.1-0.3份，炭黑0-1份。优选地，具有激光雕刻功能的玻纤增强聚苯硫醚复合材料，由以下重量份计的原料组成：聚苯硫醚树脂49.4-82.5份，连续玻璃纤维5-40份，增韧剂 5-8份，耐候剂0.5-1.0份，抗氧剂0.3-0.5份，润滑剂0.3-0.5份，金云母3-5份，硫酸钡1-2份，镭雕助剂0.1-0.3份，炭黑0.1-1份。所述聚苯硫醚树脂的特性粘度在300-1000ml/g，熔点为280-290℃，外观为粉末状，粒度小于20目。所述连续玻璃纤维为无碱玻璃纤维，玻璃纤维的直径越细纤维的强度越高，不同直径的玻璃纤维所制得的玻纤增强塑料弯曲强度，玻璃纤维越细增强塑料的强度越低，因此我们优选的玻璃纤维直径为10-20μm。所述的增韧剂为乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物，马来酸酐-乙烯-辛烯共聚物，乙烯与丙烯酸甲酯的二元共聚物中的一种或一种以上的组合。优选地，所述的增韧剂由乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物和马来酸酐-乙烯-辛烯共聚物以质量比为1：2的比例混合组成。或者，所述的增韧剂由马来酸酐-乙烯-辛烯共聚物和乙烯与丙烯酸甲酯的二元共聚物以质量比为2：1的比例混合组成。或者，所述增韧剂由乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物和乙烯与丙烯酸甲酯的二元共聚物以质量比为1：3的比例混合组成。或者，所述的增韧剂由乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、马来酸酐-乙烯-辛烯共聚物、乙烯与丙烯酸甲酯的二元共聚物以质量比为3：1：1的比例混合组成。所述耐候剂主要成分为高分子量的受阻胺类光稳定剂，苯并三唑紫外线吸收剂中一种或一种以上的组合。具体地，所述高分子量的受阻胺类光稳定剂为巴斯夫的622，所述苯并三唑紫外线吸收剂为UV234。所述抗氧剂为季戊四醇类十二硫代丙酯（412S）、4,4'-[1,1'-联苯基]亚基二膦酸-四[2,4-二叔丁苯基]酯（PEPQ）、四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯（1010）一种或一种以上的组合。所述润滑剂为硬脂酸季戊四醇酯、褐煤蜡、长链羧酸盐的一种或一种以上的组合。所述金云母为粒径在10-100μm。片状的金云母粒径越小，复合材料激光雕刻后线条越清晰，细腻。但是金云母粒径越小，比表面积越大，越难分散，容易团聚。综合上述因素，优选10—100μm粒径的金云母。所述硫酸钡为粒径在1-10μm。球状的硫酸钡粒径越小，增强效果越好，复合材料激光雕刻后线条越清晰，细腻，但是粒径越小，月容易团聚，越难分散。综合上述因素，优选1—10μm粒径的金云母。所述镭雕助剂为氧化锑与氧化锡的混合物。氧化锑与氧化锡的混合比例为（30-50）:（50-70）。所属炭黑主要成分为德固赛50L炭黑。本专利技术还提供了上述具有激光雕刻功能的玻纤增强聚苯硫醚复合材料的制备方法包括以下步骤：按重量份称取金云母，硫酸钡，镭雕助剂预混均匀备用，再按重量份称取聚苯硫醚树脂、增韧剂、耐候剂、抗氧剂、润滑剂加入混拌机混拌混合物料，加入双螺杆挤出机中，物料混拌机转速为：500-1000转/分钟；然后在挤出机中间部位五区和六区中间加入连续玻璃纤维熔融挤出，控制一区温度：180-200℃，二区温度：300-320℃，三区温度：290-310℃，四区温度：280-300℃，五区温度：200-240℃，六区温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有激光雕刻功能的玻纤增强聚苯硫醚复合材料，其特征在于：由以下重量份计的原料组成：聚苯硫醚树脂                                      49.4‑82.5份连续玻璃纤维                                       0‑40份增韧剂                                             5‑8份耐候剂                                             0.5‑1.0份抗氧剂                                             0.3‑0.5份润滑剂                                             0.3‑0.5份金云母                                             3‑5份硫酸钡                                             1‑2份镭雕助剂                                           0.1‑0.3份炭黑                                               0‑1份。...

【技术特征摘要】
1.具有激光雕刻功能的玻纤增强聚苯硫醚复合材料，其特征在于：由以下重量份计的原料组成：
聚苯硫醚树脂                                      49.4-82.5份
连续玻璃纤维                                       0-40份
增韧剂                                             5-8份
耐候剂                                             0.5-1.0份
抗氧剂                                             0.3-0.5份
润滑剂                                             0.3-0.5份
金云母                                             3-5份
硫酸钡                                             1-2份
镭雕助剂                                           0.1-0.3份
炭黑                                               0-1份。
2.根据权利要求1所述具有激光雕刻功能的玻纤增强聚苯硫醚复合材料，其特征在于，所述聚苯硫醚树脂的特性粘度在300-1000ml/g，熔点为280-290℃，外观为粉末状，粒度小于20目。
3.根据权利要求1所述具有激光雕刻功能的玻纤增强聚苯硫醚复合材料，其特征在于，所述连续玻璃纤维为无碱玻璃纤维，其直径为10-20μm。
4.根据权利要求1所述具有激光雕刻功能的玻纤增强聚苯硫醚复合材料，其特征在于，所述的增韧剂为乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、马来酸酐-乙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐昌伟，李小辉，傅轶，
申请(专利权)人：银禧工程塑料东莞有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44