CN103450654B - 一种可激光直接成型的树脂及其制备方法 - Google Patents

一种可激光直接成型的树脂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种可激光直接成型的树脂及其制备方法，由包括以下重量份组分的原料制成：基体树脂93-97；激光敏感添加剂3-7；其它组分0.1-0.9。按照重量份称取所述原料；将基体树脂，激光敏感添加剂和其它组分在中速混合器中混合20min；将上述混好的原料投置于双螺杆挤出机中，经过熔融挤出，造粒。与现有技术相比，本发明主要是拓宽了激光敏感添加剂的范围，不再局限于尖晶石结构化合物，同时不易造成PC降解，可做各种浅色制品。

Description

一种可激光直接成型的树脂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种可激光直接成型的树脂及其制备方法，其广泛应用于手机和笔记本电脑天线等领域。
背景技术
激光直接成型，即LaserDirectStructuring，简称LDS，是一种射出、激光加工与电镀工艺相结合的3D-MID(Three-dimensionalmoldedinterconnectdevice)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，使塑料壳体、结构件除支撑、防护等功能外，与导电电路结合而产生的屏蔽、天线等功能。简单的说，就是在注塑成型的塑料支架上，利用激光技术直接在支架上电镀形成三维金属电路，从而使塑料支架具有一定的电气性能。此技术可应用在手机天线、汽车用电子电路、提款机外壳及医疗级助听器。目前最常见的是用于手机天线，一般常见内置手机天线，大多采用将金属片以塑胶热融方式固定在手机背壳或是将金属片直接贴在手机背壳上，LDS可将天线直接激光雕刻在手机外壳上，不仅避免内部手机金属干扰，更缩小手机体积。
用于手机天线的塑料，一般是采用PC或PC／ABS基体树脂，在其中添加激光敏感添加剂，如专利CN1518850A中提到的添加剂为尖晶石结构铜类化合物。尖晶石结构铜类化合物优点是化学镀起镀快，但铜是PC的解聚剂，容易造成PC降解，同时铜类化合物大多为黑色，无法做浅色产品。本发明添加的激光敏感添加剂主要是具有金红石结构的金属化合物，如二氧化锡或二氧化钛，其中金属位于正方体的端点，受到激光活化后金属在外层形成种子，从而有利于化学镀工艺中铜的沉积。本发明主要是拓宽了激光敏感添加剂的范围，不再局限于尖晶石结构化合物，同时不易造成PC降解，本身颜色又呈白色，可做各种浅色制品。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可激光直接成型的树脂及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种可激光直接成型的树脂，其特征在于，由包括以下重量份组分的原料制成：
基体树脂93-97；
激光敏感添加剂3-7；
其它组分0.1-0.9。
所述的基体树脂为聚碳酸酯(PC)或聚碳酸酯／丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)合金，其中PC重均分子量为25000-35000，是脂肪族或芳香族聚碳酸酯，由光气法或酯交换法生产；所述的ABS是本体法或乳液法生产。
所述的聚碳酸酯为芳香族聚碳酸酯，所述的PC由光气法生产；所述的ABS由乳液法生产。
所述的聚碳酸酯为双酚A型聚碳酸酯。
所述的激光敏感添加剂为具有金红石结构的金属化合物，其中金属位于正方体的端点；所述的激光敏感添加剂的用量优选5重量份。
所述的激光敏感添加剂为二氧化锡或二氧化钛。
所述的其它组分选自抗氧剂、内润滑、脱模剂、抗静电剂、稳定剂、染料和颜料中至少一种助剂。
一种可激光直接成型的树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A.按照重量份称取所述原料；
B.将基体树脂，激光敏感添加剂和其它组分在中速混合器中混合20min；
C.将上述混好的原料投置于双螺杆挤出机中，经过熔融挤出，造粒。
所述的双螺杆挤出机包括十个温控区，其中温控1-2区的温度为200-280℃，温控3-4区的温度为200-280℃，温控5-6区的温度为200-280℃，温控7-8区的温度为200-280℃，温控9-10区的温度为200-280℃。
所述双螺杆挤出机有两个抽真空处，其中一处位于输送料段的末端、熔融段的开始端；另一处抽真空设备位于计量段。
一般是在基体树脂中添加激光敏感添加剂，传统方法添加的激光敏感添加剂一般为具有尖晶石结构金属化合物，与现有技术相比，本发明添加的激光敏感添加剂主要是具有金红石结构的金属化合物，其中金属位于正方体的端点，受到激光活化后金属在外层形成种子，从而有利于化学镀工艺中铜的沉积。本发明主要是拓宽了激光敏感添加剂的范围，不再局限于尖晶石结构化合物，同时不易造成PC降解，可做各种浅色制品。其中输送段的温度和真空主要是控制水分蒸发而材料未塑化，不会发生降解；计量段材料已塑化完全，抽真空是清除抗氧剂及其他小分子气体，防止在注塑的制件上产生白斑等不良。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
所选的PC牌号为通用FN2200、含硅AG1950，日本出光化学株式会社生产。
所选的ABS，乳液法生产，韩国锦湖石油化学株式会社生产。
激光敏感添加剂为SnO2，市售。
对比例1
将各组分按重量份称取，具体见表1，其中基体树脂为PC，PC牌号为通用FN2200、含硅AG1950，重量份比为：FN220070，AG195030。
将所有原料在中速混合器中混合20min，经过熔融温度为200-280℃的双螺杆挤出机挤出，造粒。其中各区温度为：双螺杆挤出机1-2区的温度为200-280℃，3-4区的温度为200-280℃，5-6区的温度为200-280℃，温控7-8区的温度为200-280℃，温控9-10区的温度为200-280℃。
实施例1
将各组分按重量份称取，具体见表1，其中基体树脂为PC，重量份比：FN220067，AG195030。
将所有原料在中速混合器中混合20min，经过熔融温度为200-280℃的双螺杆挤出机挤出，造粒。其中各区温度为：双螺杆挤出机1-2区的温度为200-280℃，3-4区的温度为200-280℃，5-6区的温度为200-280℃，温控7-8区的温度为200-280℃，温控9-10区的温度为200-280℃。
实施例2
将各组分按重量份称取，具体见表1，其中基体树脂为PC，重量份比：FN220065，AG195030。
将所有原料在中速混合器中混合20min，经过熔融温度为200-280℃的双螺杆挤出机挤出，造粒。其中各区温度为：双螺杆挤出机1-2区的温度为200-280℃，3-4区的温度为200-280℃，5-6区的温度为200-280℃，温控7-8区的温度为200-280℃，温控9-10区的温度为200-280℃。
实施例3
将各组分按重量份称取，具体见表1，其中基体树脂为PC，重量份比：FN220063，AG195030。
将所有原料在中速混合器中混合20min，经过熔融温度为200-280℃的双螺杆挤出机挤出，造粒。其中各区温度为：双螺杆挤出机1-2区的温度为200-280℃，3-4区的温度为200-280℃，5-6区的温度为200-280℃，温控7-8区的温度为200-280℃，温控9-10区的温度为200-280℃。
实施例4
将各组分按重量份称取，具体见表1，其中基体树脂为PC与ABS的合金，其中重量份比：FN220065，ABS30。
将所有原料在中速混合器中混合20min，经过熔融温度为200-280℃的双螺杆挤出机挤出，造粒。其中各区温度为：双螺杆挤出机1-2区的温度为200-280℃，3-4区的温度为200-280℃，5-6区的温度为200-280℃，温控7-8区的温度为200-280℃，温控9-10区的温度为200-280℃。
将五个配方通过挤出成塑料粒子，再注塑成手机壳，最后激光并进行化学镀，最终结果如下：
从实验结果可以看出，如果不添加激光敏感添加剂，无法进行化学镀；添加了SnO2，可以进行化学镀，5％为临界添加量，同时不同的基体树脂对化学镀影响不大。
实施例5
一种可激光直接成型的树脂，由包括以下重量份组分的原料制成：
所述的基体树脂为聚碳酸酯(PC)，PC重均分子量为25000-35000，是脂肪族聚碳酸酯，由光气法生产；所述的ABS是乳液法生产。
所述的激光敏感添加剂为具有金红石结构的金属化合物，其中金属位于正方体的端点；所述的激光敏感添加剂为二氧化钛。
上述可激光直接成型的树脂的制备方法，包括以下步骤：
A.按照重量份称取所述原料；
B.将基体树脂，激光敏感添加剂和其它组分在中速混合器中混合20min；
C.将上述混好的原料投置于双螺杆挤出机中，经过熔融挤出，造粒。
所述的双螺杆挤出机包括十个温控区，其中温控1-2区的温度为200-280℃，温控3-4区的温度为200-280℃，温控5-6区的温度为200-280℃，温控7-8区的温度为200-280℃，温控9-10区的温度为200-280℃。
所述双螺杆挤出机有两个抽真空处，其中一处位于输送料段的末端、熔融段的开始端；另一处抽真空设备位于计量段。
实施例6
一种可激光直接成型的树脂，由包括以下重量份组分的原料制成：
PC重均分子量为25000-35000，是芳香族聚碳酸酯，由酯交换法生产；所述的ABS是本体法。
所述的激光敏感添加剂为具有金红石结构的金属化合物，其中金属位于正方体的端点；所述的激光敏感添加剂为二氧化钛。
所述的其它组分选自抗氧剂、内润滑、脱模剂、抗静电剂、稳定剂、染料和颜料中至少一种助剂。
上述可激光直接成型的树脂的制备方法，包括以下步骤：
A.按照重量份称取所述原料；
B.将基体树脂，激光敏感添加剂和其它组分在中速混合器中混合20min；
C.将上述混好的原料投置于双螺杆挤出机中，经过熔融挤出，造粒。
所述的双螺杆挤出机包括十个温控区，其中温控1-2区的温度为200-280℃，温控3-4区的温度为200-280℃，温控5-6区的温度为200-280℃，温控7-8区的温度为200-280℃，温控9-10区的温度为200-280℃。
所述双螺杆挤出机有两个抽真空处，其中一处位于输送料段的末端、熔融段的开始端；另一处抽真空设备位于计量段。

Claims (7)

1.一种可激光直接成型的树脂，其特征在于，由包括以下重量份组分的原料制成：
基体树脂93-97；
激光敏感添加剂3-7；
其它组分0.1-0.9；
所述的激光敏感添加剂为二氧化锡；
所述的基体树脂为聚碳酸酯(PC)或聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)合金，其中PC重均分子量为25000-35000，是脂肪族或芳香族聚碳酸酯，由光气法或酯交换法生产；所述的ABS是本体法或乳液法生产；
所述的其它组分选自抗氧剂、内润滑、脱模剂、抗静电剂、稳定剂、染料和颜料中至少一种助剂；
上述树脂通过以下方法制得：
A.按照重量份称取所述原料；
B.将基体树脂，激光敏感添加剂和其它组分在中速混合器中混合20min；
C.将上述混好的原料投置于双螺杆挤出机中，经过熔融挤出，造粒。
2.根据权利要求1所述的一种可激光直接成型的树脂，其特征在于，所述的聚碳酸酯为芳香族聚碳酸酯，所述的PC由光气法生产；所述的ABS由乳液法生产。
3.根据权利要求1或2所述的一种可激光直接成型的树脂，其特征在于，所述的聚碳酸酯为双酚A型聚碳酸酯。
4.根据权利要求1所述的一种可激光直接成型的树脂，其特征在于，所述的激光敏感添加剂为具有金红石结构的金属化合物，其中金属位于正方体的端点；所述的激光敏感添加剂的用量为5重量份。
5.一种根据权利要求1-4中任一所述的可激光直接成型的树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A.按照重量份称取所述原料；
B.将基体树脂，激光敏感添加剂和其它组分在中速混合器中混合20min；
C.将上述混好的原料投置于双螺杆挤出机中，经过熔融挤出，造粒。
6.根据权利要求5所述的一种可激光直接成型的树脂的制备方法，其特征在于，所述的双螺杆挤出机包括十个温控区，其中温控1-2区的温度为200-280℃，温控3-4区的温度为200-280℃，温控5-6区的温度为200-280℃，温控7-8区的温度为200-280℃，温控9-10区的温度为200-280℃。
7.根据权利要求5所述的一种可激光直接成型的树脂的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机有两个抽真空处，其中一处位于输送料段的末端、熔融段的开始端；另一处抽真空设备位于计量段。
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