一种可紫外激光打标的彩色无卤阻燃尼龙复合材料及其制备方法和应用技术

技术编号:45257901 阅读:5 留言:0更新日期:2025-05-13 18:51
本发明专利技术公开了一种可紫外激光打标的彩色无卤阻燃尼龙复合材料及其制备方法和应用,涉及激光标记高分子材料;彩色尼龙复合材料包括:尼龙树脂60‑75份,玻璃纤维0‑40份,无卤阻燃剂12‑20份,激光敏感剂0.05‑0.3份,彩色颜料0.1‑1份;所述激光敏感剂为硫化锌和/或氧化锌。所述彩色尼龙复合材料加入特定的激光敏感剂,其在紫外光的激发下产生电子和空穴,能够促进材料的分解反应进而提升激光打标效果,从而通过紫外激光打标在彩色尼龙材料打标出白色标记,且打标前后的色差明显,具有较高的清晰度和对比度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于激光标记高分子材料,具体涉及一种可紫外激光打标的彩色无卤阻燃尼龙复合材料及其制备方法和应用


技术介绍

1、聚酰胺(pa、尼龙)作为五大工程塑料之一,因其优异的综合性能,广泛应用于汽车、电子电器、家用电器和通讯设备等多个领域,常要求pa材料具有较高的阻燃性能。而无卤阻燃尼龙因其绿色环保、低毒、低发烟和高耐热、高漏电起痕指数(cti)及良好的综合性能,逐渐替代传统的溴系阻燃尼龙,其中以次磷酸盐体系、磷氮协效阻燃体系pa产品开发与研究成为重点发展趋势。

2、无卤阻燃尼龙制品作为商品流通时,往往需对其表面进行图文标识说明。传统标识技术主要采用油墨移印、喷码标识等,其最大优势为颜色选择性宽、适用材料广泛,但该技术存在污染性大、步骤复杂、耐持久性差等缺陷。而激光打标作为一种新型环保标识技术,其主要是利用高能量的激光对目标表面进行作用,使其表面发生物理或化学的变化,从而获得标记,具有环保无污染、步骤简单、耐持久性和美观性高的特点。

3、在尼龙制品中,阻燃剂组分由于存在激光能量的吸收和反射作用对激光打标效果具有较大的影响;如溴系阻燃剂中由于溴原子具有较高的原子量和电子密度,其外层电子跃迁所需能量与常见激光波长更匹配,尤其在1064nm近红外激光照射时更容易吸收能量并转化为热能,具有较好的激光打标效果。而无卤阻燃体系对激光的吸收能力通常弱于溴系阻燃体系,打标的清晰度普遍较差,且往往需要更高的激光功率。目前,用于无卤阻燃尼龙材料的激光打标方式主要为红外和紫外两种;现有技术中无卤阻燃尼龙材料的激光打标集中于深色基材红外激光打标研究,将无卤阻燃尼龙材料配制成深色或黑色以提高激光吸收率;而对彩色的尼龙材料的紫外激光打标的报道极少。红外激光打标的标记深度高,标记效果更为持久;而紫外激光打标不同于长波激光通过热能烧炙掉表面物质,其通过短波长的激光打断物质的分子链,使分子结构产生变化,从而实现打标区域颜色发生改变;能够在很大程度上降低材料的机械变形且加工热影响小,加工的精细度更高,但是打标区域的清晰度和对比度较低,只能用于深色或黑色材料的打标。专利cn113025035a提出一种可激光打标的无卤阻燃尼龙复合材料,采用尼龙树脂、无卤阻燃剂、阻燃协效剂、激光打标粉、黑母粒、吸附剂、玻璃纤维、抗氧剂和润滑剂复配,使制得的尼龙复合材料具有优异的阻燃性和耐高温高湿性能、较好的拉伸强度和弯曲强度,且激光打标效果好。然而该材料需要采用黑母粒(炭黑)调节尼龙材料为深色或黑色,才能具有较好的激光打标效果;无法实现彩色无卤阻燃尼龙材料激光打标,并形成具有较高的清晰度和对比度的打标区域。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是克服现有的无卤阻燃尼龙材料的缺陷和不足,提供一种可紫外激光打标彩色尼龙复合材料,能够在彩色材料上紫外打标,同时具有较高的清晰度和对比度。

2、本专利技术的另一目的是提供一种可紫外激光打标彩色尼龙复合材料的制备方法。

3、本专利技术的另一目的是提供上述可紫外激光打标彩色尼龙复合材料在制备消费电子产品中的应用。

4、本专利技术上述目的通过以下技术方案实现:

5、本专利技术保护一种可紫外激光打标彩色尼龙复合材料,包括如下按照重量份计的组分:

6、尼龙树脂      60-75份,

7、玻璃纤维      0-40份,

8、无卤阻燃剂    12-20份,

9、激光敏感剂    0.05-0.3份,

10、彩色颜料      0.1-1份,

11、所述激光敏感剂为硫化锌和/或氧化锌。

12、本专利技术的彩色尼龙复合材料中,采用尼龙树脂为基体树脂,并搭配无卤阻燃剂和彩色颜料形成无卤阻燃彩色尼龙体系,加入特定的激光敏感剂,其在紫外光的激发下产生电子和空穴,能够促进材料的分解反应进而提升激光打标效果,从而通过紫外激光在彩色尼龙材料打标出白色标记,且打标前后的色差明显,具有较高的清晰度和对比度。

13、需要说明的是,

14、本专利技术中的彩色是指白黑系列以外的各种颜色。优选地,所述彩色颜料包括但不限于红相、黄相、绿相、蓝相或紫相颜料中的至少一种。本领域技术人员应当理解,红相颜料在可见光下呈现出红色,黄相颜料在可见光下呈现黄色,绿相颜料在可见光下呈现绿色,蓝相颜料在可见光下呈现蓝色,紫相颜料在可见光下呈现紫色。

15、在其中一些实施方式中,能够实现本专利技术目的尼龙树脂含量可以为60份、61份、62份、63份、64份、65份、66份、67份、68份、69份、70份、71份、72份、73份、74份、75份或以上范围内的任意数值。

16、优选地,所述尼龙树脂占所述彩色尼龙复合材料的质量分数为45-85%。

17、优选地,所述玻璃纤维为10-40份,更优选为14-30份。

18、更优选地,所述玻璃纤维含量可以为14份、15份、16份、17份、18份、19份、20份、21份、22份、23份、24份、26份、26份、28份、29份、30份或以上范围内的任意数值。

19、在其中一些实施方式中,能够实现本专利技术目的无卤阻燃剂含量可以为12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份、20份或以上范围内的任意数值。

20、在其中一些实施方式中,能够实现本专利技术目的激光敏感剂含量可以为0.05份、0.1份、0.15份、0.2份、0.25份、0.3份或以上范围内的任意数值。

21、在其中一些实施方式中,能够实现本专利技术目的彩色颜料含量可以为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1.0份或以上范围内的任意数值。

22、在其中一些实施方式中,所述颜料包括无机彩色颜料和/或有机彩色颜料;所述有机彩色颜料为偶氮类、酞菁类、蒽醌类或芳香胺类颜料中的一种或两种以上。

23、可选地,所述红相颜料为无机红色颜料和/或有机红色颜料;所述无机红色颜料为三氧化二铁(铁红)、硫化铈红;所述有机红色颜料为4-氰基-5-[[5-氰基-2,6-二[(3-甲氧基丙基)氨基]-4-甲基-3-吡啶基]偶氮]-3-甲基-2-噻吩羧酸甲酯。

24、可选地,所述黄相颜料为无机黄色颜料和/或有机黄色颜料;所述无机黄色颜料为钛铬棕、颜料黄119(锌铁黄);所述有机黄色颜料为2-(3-羟基-2-喹啉基)-1,3-茚二酮(溶剂黄114)。

25、可选地,所述绿相颜料为无机绿色颜料和/或有机绿色颜料;所述无机绿色颜料为颜料绿50(钛钴绿);所述有机绿色颜料为酞菁绿、1,4-二对甲苯氨基蒽醌。

26、可选地,所述蓝相颜料为无机蓝色颜料和/或有机蓝色颜料;所述无机蓝色颜料为颜料蓝29(群青蓝);所述有机蓝色颜料为酞菁蓝、1,4-双[(2,4,6-三甲基苯基)氨基]-9,10-蒽二酮。

27、可选地,所述紫相颜料为无机紫色颜料和/或有机紫色颜料;所述无机紫色颜料为群青本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种可紫外激光打标彩色尼龙复合材料,其特征在于,包括如下按照重量份计的组分:

2.根据权利要求1所述可紫外激光打标彩色尼龙复合材料,其特征在于,所述尼龙树脂为PA6、PA66、PA46、PPA、PA12、PA610、PA1010、PA1012或PA1212中的一种或两种以上。

3.根据权利要求1或2所述可紫外激光打标彩色尼龙复合材料,其特征在于,所述尼龙树脂在250℃,0.325kg条件下的熔体流动速率为0.5~30g/10min。

4.根据权利要求1所述可紫外激光打标彩色尼龙复合材料,其特征在于,所述玻璃纤维为无碱短玻璃纤维、中碱短玻璃纤维或高碱短玻璃纤维中的一种或两种以上。

5.根据权利要求1所述可紫外激光打标彩色尼龙复合材料,其特征在于,所述无卤阻燃剂为有机次磷酸盐、无机亚磷酸盐、三聚氰胺磷酸盐、硼酸锌、氢氧化镁中的一种或两种以上。

6.根据权利要求5所述可紫外激光打标彩色尼龙复合材料,其特征在于,所述无卤阻燃剂为质量比(4-8):(0.5-2):1的有机次磷酸盐、三聚氰胺磷酸盐和硼酸锌。

7.根据权利要求1所述可紫外激光打标彩色尼龙复合材料,其特征在于,所述彩色颜料包括无机彩色颜料和/或有机彩色颜料;

8.根据权利要求1所述可紫外激光打标彩色尼龙复合材料,其特征在于,还包括抗氧剂0.1-0.3份,润滑剂0.3-0.6份。

9.一种权利要求1-8任一项所述可紫外激光打标彩色尼龙复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:将各组分混合均匀、熔融挤出、造粒得到所述可紫外激光打标彩色尼龙复合材料。

10.一种权利要求1~8任一项所述可紫外激光打标彩色尼龙复合材料在制备消费电子产品中的应用。

...

【技术特征摘要】

1.一种可紫外激光打标彩色尼龙复合材料,其特征在于,包括如下按照重量份计的组分:

2.根据权利要求1所述可紫外激光打标彩色尼龙复合材料,其特征在于,所述尼龙树脂为pa6、pa66、pa46、ppa、pa12、pa610、pa1010、pa1012或pa1212中的一种或两种以上。

3.根据权利要求1或2所述可紫外激光打标彩色尼龙复合材料,其特征在于,所述尼龙树脂在250℃,0.325kg条件下的熔体流动速率为0.5~30g/10min。

4.根据权利要求1所述可紫外激光打标彩色尼龙复合材料,其特征在于,所述玻璃纤维为无碱短玻璃纤维、中碱短玻璃纤维或高碱短玻璃纤维中的一种或两种以上。

5.根据权利要求1所述可紫外激光打标彩色尼龙复合材料,其特征在于,所述无卤阻燃剂为有机次磷酸盐、无机亚磷酸盐、三聚氰胺磷酸盐、...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘茂晨袁刚唐磊赵锐刚王蒙蒙
申请(专利权)人:上海金发科技发展有限公司
类型:发明
国别省市:

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