含有防伪鉴定成分的共混物制造技术

本发明专利技术公开了一种共混物的防伪鉴定方法。在共混物中加入至少一种无机添加剂，该无机添加剂中含有可通过电感耦合等离子体质谱法(ICP‑MS)检测的金属元素。通过检测金属元素的种类和含量，即可鉴别高分子产品的真伪或掺假比例。

Blends containing anti-counterfeiting identification components

【技术实现步骤摘要】
含有防伪鉴定成分的共混物
本专利技术涉及含有隐性防伪鉴定成分的热塑性共混物，以及以该共混物为原料的产品和应用。技术背景目前，高分子材料在各个领域得到越来越广泛的应用。在包装行业，塑料已经取代玻璃，实现抗破碎，减轻重量和节能减排的目的。在其他行业，塑料也因其抗腐蚀，轻量化和易于配色的特性，而越来越多地替换金属制品，被加工成各种制件。与其他材料一样，高分子材料也存在假冒产品猖獗的问题。因此高分子制品的防伪认证日益受到关注，开发出可以对高分子制品准确快速防伪鉴定的手段成为行业迫切需求。一般来说，可以通过以下三种方式实现高分子产品防伪：(1)显性防伪，例如在塑料材质的信用卡上加印全息防伪图像。(2)隐性防伪，例如在共混物中加入一些组分，这些组分受到激发后可以发出特殊的电磁辐射。(3)法医防伪，即在共混物中加入只有特定设备才能检测出的特殊成分。三种防伪方法中，显性防伪是最基本的防伪技术，很容易被造假者觉察和破解，只能在最低程度上防止高分子制品的伪造。隐性防伪不易被造假者觉察，但在高分子行业中，只能定性地鉴定检测样品中是否含有真品，如果遇到把高分子材料真品和假冒高分子材料混杂加工的情况，则无法定量确定掺假比例。而法医防伪则不但防伪方式隐蔽，不易察觉，而且可以定量检测掺假比例，是理想的防伪手段。
技术实现思路
如上所述，在高分子行业，迫切需要一种防伪添加剂，通过检测该添加剂，可以对高分子制品的真伪进行准确的鉴定，同时该添加剂不易被造假者觉察和破解，并且能够对掺假比例进行定量检测。如果开发出多种这样的防伪添加剂供客户选择，无疑满足了高分子行业的迫切需求。本专利技术涉及到选取特定的无机化合物微粒，这些无机化合物微粒添加到高分子材料和制品中后，除非使用特殊的检测手段，否则无法被察觉到其存在。通过特殊的检测手段，不但可以定性检测该无机化合物是否存在，更可以定量地鉴定该无机化合物的含量。假冒产品严重侵犯真品的知识产权和经济效益，由于假冒高分子制品的质量问题造成的产品失效，可能会给使用者造成严重人身伤害和重大财产损失，严重损害品牌拥有者的公众声誉，商业信誉和知识产权价值，必须对其进行鉴别认证。本专利技术中涉及的热塑性共混物，包括：(a)热塑性高分子基体；(b)至少一种无机化合物微粒，作为隐藏的防伪添加剂。该防伪添加剂在普通条件下不可见，但在使用该共混物的材料和制品制造商，以及购买者需要时，可以通过特定的检测方式，实现定量检测，从而鉴定材料和制品的真伪。本专利技术中涉及的防伪添加剂可以通过电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)定量检测。该方法通过用将样品在电感耦合等离子体中电离然后用质谱仪分离和量化离子来实现检测目的。该方法的灵敏度极高，而且可以实现定量检测。更详细的描述和说明请见本专利的具体实施方式。具体实施方式共混物的制备及应用：可选用的热塑性高分子基体包括：聚丙烯(PP)，聚乙烯(PE)，乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚碳酸酯(PC)，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)，聚甲醛(POM)，聚酰胺(PA)，聚苯硫醚(PPS)，聚乳酸(PLA)，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，聚苯乙烯(PS)，热塑性聚氨酯(TPU)，等等。及以上高分子的共聚物和共混物。所有可以通过ICP-MS定量测定的无机物均可作为隐性或法医防伪的功能性添加剂成分添加到上面列举的热塑性高分子材料中。可选用的无机物质包括：(a)各个价态的过渡金属氧化物(例如三氧化钨(WO3)，二氧化锆(ZrO2)等)；(b)各个价态的过渡金属氮化物(例如氮化钒(VN)等)；(c)各个价态的过渡金属硫化物(例如二硫化钼(MoS2)等)；(d)各个价态的稀土金属氧化物(例如氧化钕(Nd2O3)等)；(e)各个价态的碱土金属硫酸盐(例如硫酸钡(BaSO4)，硫酸锶(SrSO4)等)；(f)氧化锡(SnO2)；(g)氮化硼(BN)，以及(h)上述物质的混合物。可以仅添加一种防伪添加剂，也可以把多种防伪添加剂(如两种，三种或以上)按照一定比例混合后，添加到共混物中，来提高鉴定的准确性和可靠性。防伪添加剂微粒的粒度(平均粒径为10微米)在1微米至100微米范围内，约5微米至20微米范围为最佳。每1份(以重量记)的共混物中加入的防伪添加剂含量为1ppm至10000ppm，100ppm至1000ppm为最优。在下文给出的实例中，高分子材料或制品的生产技术人员可以根据需要，选取一种或几种无机化合物防伪添加剂，在生产和加工过程中加入高分子材料或制品中，这些防伪添加剂在高分子生产和加工过程条件下保持稳定，不会干扰生产，或对制品造成不良影响。这些防伪添加剂足够隐蔽，只有通过特殊的分析方法，才能检测到其存在。热塑性共混物中还可含有一种或多种常规塑料添加剂，其含量足以获得热塑性共混物所需的加工或性能。用量不应浪费添加剂或对化合物的加工或性能有害。那些热塑性塑料领域的技术人员，在没有过度试验的情况下，可参照塑料设计数据库(elsevier.com)的塑料添加剂数据库(2004)中的资料，从许多不同类型的添加剂中选择加入到本专利技术的共混物中。可选用的塑料添加剂包括交联剂，抗菌剂和防霉剂，防雾剂，抗静电剂，发泡剂，助分散剂，填料和纤维，阻燃剂，抑烟剂，冲击改性剂，引发剂，润滑剂，颜料和染料，增塑剂、脱模剂等加工助剂，稳定剂，硬脂酸酯，粘度调节剂，蜡，催化中止剂等，及以上助剂的组合。另一类常用于高分子材料的添加剂是填料，包括功能性填料和非功能性填料，包括玻璃纤维、碳纤维、金属纤维、滑石粉，碳酸钙粉，二氧化硅，高岭土，等等。表1列举了本专利技术中，为达到防伪检测目的，共混物中需要的防伪添加剂和防伪组分的含量范围。每1单位重量的共混物中，防伪添加剂含量(单位为百万分之一，ppm)按照测试准确性和可靠性从低到高，分为可选，优化和最优三种情况。在实际生产中，可按照表中给出的上下限，选取多种防伪添加剂复配，并调整比例和加入量。加工方式：本专利技术中涉及的防伪共混物的制备方法简单，可以实现批量连续生产。防伪添加剂可以和所有其他成分一起共混，或者首先制成母粒的形式，再稀释到高分子材料中。连续生产可以通过单螺杆或双螺杆挤出机实现。挤出机料筒的温度升高到热塑性高分子的软化温度以上，在螺杆的剪切作用下，热塑性高分子和其他组分充分混合。螺杆的转速可以从30转/分钟(30rpm)到800转/分钟(800rpm)，100转/分钟到300转/分钟为最优。经过拉条切粒制成的粒子可以通过高分子成型方式加工成制品。热塑性聚合物工程领域的技术人员熟知随后的挤出或成型技术。即使缺乏正当实验，但参考“挤出，确定加工指南和手册”，“注塑零件收缩和翘曲手册”，“专业注塑技术”，“旋转铸塑技术”，“模具，工具和模具修复焊接手册”，以上出版物均由塑料设计图书馆(elsevier.c本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热塑性共混物，其包括：/n(a)热塑性高分子；/n(b)至少由一种无机物组成的隐性或法医防伪鉴定成分，该成分在一般条件下为肉眼不可分辨的微小颗粒，可以通过特定的方法测定该成分在产品中的种类和含量；/n(c)可选的功能性助剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种热塑性共混物，其包括：
(a)热塑性高分子；
(b)至少由一种无机物组成的隐性或法医防伪鉴定成分，该成分在一般条件下为肉眼不可分辨的微小颗粒，可以通过特定的方法测定该成分在产品中的种类和含量；
(c)可选的功能性助剂。


2.根据权利要求1所述的热塑性共混物，其特征在于：使用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)检测防伪鉴定成分的种类和含量。


3.根据权利要求1或2所述的热塑性共混物，其特征在于，所述无机物组成的防伪鉴定成分包括：
(a)各个价态的过渡金属氧化物，
(b)各个价态的过渡金属氮化物，
(c)各个价态的过渡金属硫化物，
(d)各个价态的稀土金属氧化物，
(e)各个价态的碱土金属硫酸盐，
(f)氧化锡(SnO2)，
(g)氮化硼(BN)，及
(h)上述物质的混合物。


4.根据权利要求3所述的热塑性共混物，其特征在于，所述充当防伪鉴定成分的无机物，包括：
(a)三氧化钨(WO3)，
(b)二氧化锆(ZrO2)，
(c)氮化钒(VN)，
(d)二硫化钼(MoS2)，
(e)氧化钕(Nd2O3)，
(f)硫酸钡(BaSO4)，
(g)硫酸锶(SrSO4)，及
(h)上述物质的混合物。


5.根据权利要求1所述的热塑性共混物，其特征在于，所述热塑性高分子，包括：聚丙烯(PP)，聚乙烯(PE)，乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)...

【专利技术属性】
技术研发人员：王继文，刘萌戈，
申请(专利权)人：普立万聚合体上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31