CN106084466A - 一种适用于激光标识的pp母粒 - Google Patents

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潘凯
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Abstract

本发明涉及包装制品的材料配方设计技术领域，特别是一种适用于激光标识的PP母粒，该母粒包括：聚丙烯、抗氧剂、润滑剂、激光吸收剂、着色剂、羟基丙烯酸树脂、氯丁二烯橡胶、丁腈橡胶、醋酸丁酯、硬脂酸铝和α‑胺烷基苯酮。本发明的PP母粒适用于各种塑料材质载体的激光标识，使用时不需要对塑料材质载体进行表面处理，采用本发明的技术方案在暗色调的背景上可得到白色或亮色的标识文字、图案或符号，具有高光的标识效果和良好的耐磨性，适宜推广应用。

Description

一种适用于激光标识的PP母粒
技术领域
本发明涉及包装制品的材料配方设计技术领域，特别是一种适用于激光标识的PP母粒。
背景技术
利用激光束，人们可以将日期、地区代码、文字信息、条形码、标识语或装饰图案等印在塑料制品上。与其他的压染印刷或喷墨印刷等标志技术相比，激光标志技术更为清洁，更能为环境所接受。
近年来，激光技术在进一步发展，利用激光技术可在深底上得到浅色标志，也可在浅底上得到深色标志，这取决于使用的基底的原料及添加剂。最常用的激光标志技术可得到白色、黑色以及各种不同梯度的灰色。添加剂在激光标志技术中扮演着重要角色，可提高聚合物对激光的敏感度，从而使被照射部分和未被照射部分的对比加强，或用于改善被照射塑料表面的性能，并加快标志的速度。例如，聚乙烯和聚丙烯对普通激光的吸收很差，必须加入添加剂才能对其采用激光标志技术，其他聚合物如PVC、PET或ABS则很容易吸收激光，所以无需加入添加剂。
在包装容器行业里，制造商一般会要求在表面存在永久性标识。目前，国内大多产品仍然采用传统标识方法，例如贴标签。丝网漏印等技术，或者直接在模具上面通过点火花加工标识。这些技术缺陷太多，要么无法做到永久性，要么更改的成本太高。激光打标有很多优点，但是也有其局限性，并不是所有塑料材料都能直接采用此技术。被认为是“能激光打标的”聚合物是那些能够吸收相应波长的激光并将光能转化为热能的材料。但大部分聚合物对传统商用激光器发出的光束都或多或少“透明”，这意味着激光光束穿透材料而不被吸收。因激光打标机的特殊工作原理，通过对PP塑料添加激光打码母粒，使PP材料具有良好的激光打码性能，同时不改变PP原有的性能，应用在塑料包装容器行业，与转移印、丝网印等传统的标记方式相比，具备一定的优越性。因此，开发一种适用于激光打码的PP母粒是本领域技术人员要研究的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提出一种适用于激光打码的PP母粒。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种适用于激光标识的PP母粒，按质量份数计，该母粒包括：聚丙烯25-45份；抗氧剂2-5份；添加剂5-15份；润滑剂0.2-0.6份；所述添加剂包括如下组分配方：激光吸收剂1-3份；着色剂0.01-8份；橡胶改性丙烯酸树脂80-90份；所述橡胶改性丙烯酸树脂包括如下组分配方：羟基丙烯酸树脂25-45份；氯丁二烯橡胶7-9份；丁腈橡胶8-12份；醋酸丁酯24-38份；硬脂酸铝1-2份；α-胺烷基苯酮1-2份。
进一步，所述聚丙烯为均聚聚丙烯，其在230℃/2.16Kg条件下熔体流动速率为8-28g/10min。
进一步，所述激光吸收剂为炭黑、钛黑、四氧化三铁按照质量比1：(0.8-1.2)：(0.6-0.9)形成的混合物。
进一步，所述抗氧剂为1.3.5-三甲基-2.4.6(3.5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯、1.3.5-三甲基-2.4.6(3.5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯与硫代二丙酸二(十八)酯按照质量比1：(0.4-0.8)：(0.5-0.95)组成的混合抗氧剂；所述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺。
进一步，所述羟基丙烯酸树脂的酸价为5-8mgKOH/g，粘度为4000-6000cps/30℃(brookfield)。
一种橡胶改性丙烯酸树脂的制备方法如下：在反应器中加入羟基丙烯酸树脂和醋酸丁酯，搅拌均匀，依次加入氯丁二烯橡胶、丁腈橡胶、硬脂酸铝和α-胺烷基苯酮，充分搅拌至无干燥的固体粉末为止，然后把搅拌好的原料通过砂磨机研磨，直至其粒径达20μm以内，经过滤得到橡胶改性丙烯酸树脂。
一种适用于激光标识的PP母粒中的添加剂的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
(1)按配比称取原料：激光吸收剂1-3份；着色剂0.01-8份；橡胶改性丙烯酸树脂80-90份，先将橡胶改性丙烯酸树脂和着色剂放入高速混合机中，在60-80℃下进行高速混合3-5min；再加入激光吸收剂混合3-5min得到预混料；混合机的转速为1200-2000r/min；
(2)将(1)中制得的预混料喂入双螺杆挤出机中预加热3-5min，经挤出、水冷、切粒、干燥，即制得PP母粒中的添加剂产品；其中，双螺杆挤出机的各区温度为185-230℃，双螺杆挤出机的转速为250～500r/min。
一种适用于激光标识的PP母粒的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
(1)按配比称取原料，先将聚丙烯放入高速混合机中，在60-80℃下进行高速混合3-5min；再加入抗氧剂、添加剂和润滑剂混合3-5min得到预混料；混合机的转速为1200-2000r/min；
(2)将(1)中制得的预混料喂入双螺杆挤出机中预加热3-5min，经挤出、水冷、切粒、干燥，即制得PP母粒；其中，双螺杆挤出机的各区温度为185-230℃，双螺杆挤出机的转速为250～500r/min。
有益效果：本发明的PP母粒适用于各种塑料材质载体的激光标识，使用时不需要对塑料材质载体进行表面处理，采用本发明的技术方案在暗色调的背景上可得到白色或亮色的标识文字、图案或符号，具有高光的标识效果和良好的耐磨性，适宜推广应用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，但本发明不局限于下述实施例，实施例后期测试采用的激光振荡波长为637-973nm。
实施例一
一种适用于激光标识的PP母粒的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
(1)按配比称取原料，先将聚丙烯放入高速混合机中，在60-80℃下进行高速混合3-5min；再加入抗氧剂、添加剂和润滑剂混合3-5min得到预混料；混合机的转速为1200-2000r/min；其中，该母粒包括：聚丙烯45份；抗氧剂4.5份；添加剂15份；润滑剂0.6份；所述添加剂包括如下组分配方：激光吸收剂2.3份；着色剂5.8份；橡胶改性丙烯酸树脂85份；所述橡胶改性丙烯酸树脂包括如下组分配方：羟基丙烯酸树脂45份；氯丁二烯橡胶9份；丁腈橡胶12份；醋酸丁酯30份；硬脂酸铝1.5份；α-胺烷基苯酮2份。
聚丙烯为均聚聚丙烯，在230℃/2.16Kg条件下熔体流动速率为18g/10min；激光吸收剂为炭黑、钛黑、四氧化三铁按照质量比1：0.8：0.85形成的混合物；抗氧剂为1.3.5-三甲基-2.4.6(3.5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯、1.3.5-三甲基-2.4.6(3.5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯与硫代二丙酸二(十八)酯按照质量比1：0.7：0.8组成的混合抗氧剂；羟基丙烯酸树脂的酸价为7-8mgKOH/g。
(2)将(1)中制得的预混料喂入双螺杆挤出机中预加热3-5min，经挤出、水冷、切粒、干燥，即制得PP母粒；其中，双螺杆挤出机的各区温度为185-230℃，双螺杆挤出机的转速为250～500r/min。
实施例二
一种适用于激光标识的PP母粒的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
(1)按配比称取原料，先将聚丙烯放入高速混合机中，在60-80℃下进行高速混合3-5min；再加入抗氧剂、添加剂和润滑剂混合3-5min得到预混料；混合机的转速为1500-2000r/min；其中，该母粒包括：聚丙烯38份；抗氧剂3.5份；添加剂12份；润滑剂0.5份；所述添加剂包括如下组分配方：激光吸收剂2.3份；着色剂5.8份；橡胶改性丙烯酸树脂85份；所述橡胶改性丙烯酸树脂包括如下组分配方：羟基丙烯酸树脂40份；氯丁二烯橡胶8份；丁腈橡胶10份；醋酸丁酯30份；硬脂酸铝1.2份；α-胺烷基苯酮1.5份；其它步骤和组分同实施例一。
实施例三
一种适用于激光标识的PP母粒的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
(1)按配比称取原料，先将聚丙烯放入高速混合机中，在60-80℃下进行高速混合3-5min；再加入抗氧剂、添加剂和润滑剂混合3-5min得到预混料；混合机的转速为1500-2000r/min；其中，该母粒包括：聚丙烯33份；抗氧剂2.8份；添加剂10份；润滑剂0.5份；所述添加剂包括如下组分配方：激光吸收剂2.3份；着色剂5.8份；橡胶改性丙烯酸树脂85份；所述橡胶改性丙烯酸树脂包括如下组分配方：羟基丙烯酸树脂35份；氯丁二烯橡胶7.6份；丁腈橡胶9份；醋酸丁酯30份；硬脂酸铝1份；α-胺烷基苯酮1.1份；其它步骤和组分同实施例一。
实施例四
一种适用于激光标识的PP母粒的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
(1)按配比称取原料，先将聚丙烯放入高速混合机中，在60-80℃下进行高速混合3-5min；再加入抗氧剂、添加剂和润滑剂混合3-5min得到预混料；混合机的转速为1500-2000r/min；其中，该母粒包括：聚丙烯28份；抗氧剂2.0份；添加剂6份；润滑剂0.3份；所述添加剂包括如下组分配方：激光吸收剂2.0份；着色剂4份；橡胶改性丙烯酸树脂82份；所述橡胶改性丙烯酸树脂包括如下组分配方：羟基丙烯酸树脂28份；氯丁二烯橡胶7.2份；丁腈橡胶9份；醋酸丁酯26份；硬脂酸铝1份；α-胺烷基苯酮1.1份；其它步骤和组分同实施例一。
将上述实施例所得产物制作测试样条，通过激光光线照射，在激光振荡波长为637-973nm内，样条的照射部分可清晰显现白色文字、图案或符号，具有高光的标识效果和良好的耐磨性，可用于电器配件、显示配件等领域。

Claims (5)

1.一种适用于激光标识的PP母粒，其特征是：按质量份数计，该母粒包括：聚丙烯25-45份；抗氧剂2-5份；添加剂5-15份；润滑剂0.2-0.6份；
所述添加剂包括如下组分配方：激光吸收剂1-3份；着色剂0.01-8份；橡胶改性丙烯酸树脂80-90份；所述橡胶改性丙烯酸树脂包括如下组分配方：羟基丙烯酸树脂25-45份；氯丁二烯橡胶7-9份；丁腈橡胶8-12份；醋酸丁酯24-38份；硬脂酸铝1-2份；α-胺烷基苯酮1-2份。
2.根据权利要求1所述的一种适用于激光标识的PP母粒，其特征是：所述聚丙烯为均聚聚丙烯，其在230℃/2.16Kg条件下熔体流动速率为8-28g/10min。
3.根据权利要求1所述的一种适用于激光标识的PP母粒，其特征是：所述激光吸收剂为炭黑、钛黑、四氧化三铁按照质量比1：(0.8-1.2)：(0.6-0.9)形成的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种适用于激光标识的PP母粒，其特征是：所述抗氧剂为1.3.5-三甲基-2.4.6(3.5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯、1.3.5-三甲基-2.4.6(3.5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯与硫代二丙酸二(十八)酯按照质量比1：(0.4-0.8)：(0.5-0.95)组成的混合抗氧剂；所述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺。
5.根据权利要求1所述的一种适用于激光标识的PP母粒，其特征是：所述羟基丙烯酸树脂的酸价为5-8mgKOH/g，粘度为4000-6000cps/30℃。
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