一种耐弯折的激光直接成型材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种耐弯折的激光直接成型材料，其具有良好的机械性能和耐弯折性能，并具有优异的LDS功能性。按照重量百分比计，主要由以下原料组成：尼龙12：75‑90％、尼龙6：3‑10％、激光直接成型添加剂3‑15％、无机填料1‑8％、增韧剂2‑15％、其它添加剂0.5‑2％。本发明专利技术还公开了一种制备上述激光直接成型材料的方法。所述组合物可用于同时要求LDS功能性和耐弯折性的各种应用。

A bending resistant laser direct forming material and its preparation method

The invention provides a bending resistant laser direct forming material, which has good mechanical properties, bending resistance and excellent LDS functionality. According to the weight percentage, it mainly consists of the following raw materials: nylon 12:75-90%, nylon 6:3-10%, laser direct molding additive 3-15%, inorganic filler 1-8%, toughener 2-15%, and other additives 0.5-2%. The invention also discloses a method for preparing the laser direct forming material. The composition can be used for various applications requiring both the functionality and bending resistance of LDs.

【技术实现步骤摘要】
一种耐弯折的激光直接成型材料及其制备方法
本专利技术属于功能高分子材料领域，具体涉及一种耐弯折的激光直接成型材料及其制备方法。
技术介绍
尼龙12是一种长碳链聚酰胺，其亚甲基链较长，酰胺基密度低，与尼龙6和尼龙66相比，其具有密度小，熔点低，热稳定性好，分解温度高，耐低温，抗挠曲性，耐油，耐腐蚀，耐摩擦损耗等优良特性，具有广阔的应用前景。LDS，为LaserDirectStructuring的缩写，即激光直接成型，是一种专业镭射加工、射出与电镀制程的3D-MID生产技术，其原理是将普通的塑胶元件/电路板赋予电气互连功能、支撑元器件功能和塑料壳体的支撑、防护等功能，以及由机械实体与导电图形结合而产生的屏蔽、天线等功能结合于一体，形成所谓3D-MID，适用于局部细线路制作。LDS可以在很大程度上避免传统塑料电镀工艺对环境的污染和水耗，简化生产流程，通过激光的灵活性，精密度与工程塑料的可塑性和功能性有机结合，提供灵活多变的设计空间并可以实现迅捷的3D成型，同时加工分辨率高。此技术可应用在手机天线、笔记本电脑天线、汽车用电子电路、提款机外壳及医疗级助听器等。如目前最常见的手机天线应用，LDS可将天线直接镭射在手机外壳上，设计灵活、自由度高，不仅避免内部手机金属干扰，更缩小手机体积，起到节约空间和减轻产品重量的作用。LDS的制作流程是，在塑料中添加金属添加剂和助剂，挤出成粒子，然后注塑成毛坯件，再对其进行激光镭射，目的是形成刻蚀区并激活金属，之后进行化学镀，在刻蚀区形成导电通路，最后组装。通常，对于激光直接成型材料的长期使用性能的评估着重于其稳定性、韧性、耐热和功能性等方面。随着现代信息产业的高速发展，在一些特殊的应用领域对LDS材料的综合性能要求愈加苛刻，如通讯、芯片制造、医疗、智能消费电子行业、仿生机器人等
，要求材料在具有功能性的同时，具有更好的柔性和产品可靠性以满足一些特殊需求。显然，目前业界常用的聚碳酸酯基材LDS材料很难满足这一要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种具有优异的耐弯折性能的激光直接成型材料。本专利技术同时提供了一种上述具有优异的耐弯折性能的激光直接成型材料的制备方法。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种耐弯折的激光直接成型材料，主要由如下重量百分比的组分制成：尼龙12：75-90％、尼龙6：3-10％、激光直接成型添加剂：3-15％、无机填料：1-8％、增韧剂：2-15％，以及其它添加剂：0.5-2％。作为进一步优选，所述耐弯折的激光直接成型材料，主要由如下重量百分比的组分制成：尼龙12：75-85％、尼龙6：5-10％、激光直接成型添加剂：3-10％、无机填料：2-5％、增韧剂：3-5％，以及其它添加剂：1-1.5％。本专利技术中尼龙6的熔融指数为在230℃/2.16Kg条件下为10-20g/10min,尼龙12的熔融指数为在230℃/2.16Kg条件下为5-10g/10min。本专利技术中激光直接成型添加剂包括铜铁尖晶石、含铜氧化镁铝、铜铬锰混合氧化物、铜锰铁混合氧化物、碱式磷酸铜、锡酸锌、焦磷酸锡、磷酸锡、二氧化锡、焦磷酸亚锡、氧化亚锡中的一种或几种。作为进一步优选，所述的激光直接成型添加剂包括碱式磷酸铜和锡酸锌的一种或两种混合物。混合使用时，两者的重量比为1:(2～5)。本专利技术中无机填料包括高岭土，滑石粉，硅灰石，硅土，云母中的一种或几种。作为优选，所用无机填料为高岭土和滑石粉，其粒径为6000-10000目。本专利技术中增韧剂选自MBS(甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物)、SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)、SEBS(苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物)、EVA(乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)、EMA(乙烯-丙烯酸甲酯共聚物)、EEA(乙烯-丙烯酸乙酯共聚物)、EBA(乙烯-丙烯酸丁酯共聚物)、POE(乙烯-辛烯共聚物)、中一种或两种的混合物。作为优选，所用增韧剂为POE、EBA和EMA中的一种或多种。本专利技术中其它添加剂包括热稳定剂和脱模剂等。例如，组合物脱模剂包括，但不限于四羧酸季戊四醇酯、单羧酸甘油酯、聚烯烃、硅油、烷基蜡和酰胺。其它添加剂可以包含抗氧化剂稳定剂，例如受阻酚稳定剂、硫醚酯稳定剂、胺稳定剂、亚磷酸酯稳定剂、亚膦酸酯稳定剂，或包含前述类型的稳定剂中的至少一种的组合。本专利技术包括一种制备具有优异的耐弯折性能的激光直接成型材料的方法，按照计量比，将尼龙12，尼龙6，激光直接成型添加剂，无机填料，增韧剂和其它添加剂预混均匀，通过双螺杆挤出机挤出熔融共混挤出造粒，得到可用于激光直接成型的塑料模塑复合物材料。作为优选，共混温度为220℃～240℃，扭矩值保持为50％～60％，转速为200～400转/分钟。预混可以在高速混合机中进行，转速为1000转/分钟至3000转/分钟。本专利技术利用尼龙12和尼龙6间协效和晶型调控作用，同时在尼龙12中加入一定配比的激光直接成型添加剂、无机填料、增韧剂和其它添加剂等，通过不同组分的相互作用，使得在赋予聚合物材料LDS功能性的同时，基材良好的成型加工性和机械性能，尤其是耐弯折性得到了很好的保持，从而拓宽了LDS材料的应用范围。具体实施方式下面结合具体实施例来进一步说明本专利技术的技术方案。以下实施例旨在向本领域中普通技术人员提供如何制造和评价在本文中公开的和要求保护的方法的完整公开和描述，为纯粹示例性，而非旨在限制本公开。本专利技术实施例中使用的原料均采用市售产品。实施例1～5和对比例1～2的配方组成及对应的性能表现如表1所示。表1实施例实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5对比例1对比例2聚碳酸酯87.9尼龙1284.484.476.976.976.980.9尼龙65510101010碱式磷酸铜111113锡酸锌33333POE352.55MBS352.5PTW2.52.5滑石粉2.52.53高岭土3333缺口冲击强度，J/m7662787083140300无缺口冲击强度，J/mNBNB本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐弯折的激光直接成型材料，其特征在于，主要由如下重量百分比的组分制成：/n

【技术特征摘要】
1.一种耐弯折的激光直接成型材料，其特征在于，主要由如下重量百分比的组分制成：





2.根据权利要求1所述的耐弯折的激光直接成型材料，其特征在于，所述尼龙6的熔融指数为在230℃/2.16Kg条件下10-20g/10min，所述尼龙12的熔融指数为在230℃/2.16Kg条件下5-10g/10min。


3.根据权利要求1所述的耐弯折的激光直接成型材料，其特征在于，所述激光直接成型添加剂中包括铜铁尖晶石、含铜氧化镁铝、铜铬锰混合氧化物、铜锰铁混合氧化物、碱式磷酸铜、锡酸锌、焦磷酸锡、磷酸锡、二氧化锡、焦磷酸亚锡、氧化亚锡中的一种或几种。


4.根据权利要求1所述的耐弯折的激光直接成型材料，其特征在于，所述无机填料包括高岭土，滑石粉，硅灰石，硅土，云母中的一种或几种。

【专利技术属性】
技术研发人员：吴彤，李莹，
申请(专利权)人：无锡赢同新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32