CN107141783A - 激光镭雕的改性pa6材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种激光镭雕的改性PA6材料，该改性PA6材料是由以下重量份的原料组成：PA6树脂55‑85份；纳米TiO28‑25份；EVA树脂10‑15份；增韧剂POE 3‑10份；纳米碳酸钙3‑7份；偶联剂0.1‑1份；超分散剂0.2‑0.5份。本发明的改性PA6材料具有较高的激光标记能力，而且标记后对比度较高、较清晰，同时兼顾优秀的机械性能。

Description

激光镭雕的改性PA6材料
技术领域
本发明涉及复合材料的技术领域，具体涉及一种激光镭雕的改性PA6材料。
背景技术
激光镭雕，也就是激光标记，是通过激光照射目标物表面，将文字、图形和符号、条形码或图像放置在目标物表面上或表面下。目前，已经成功商品化激光标记的塑料包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)键盘，高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚氯乙烯(PVC)刚性容器和容器盖，尼龙和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)汽车、非汽车用电器连接件等。聚酰胺6(PA6)是一种激光标记性能很差的塑料，一般即使在不添加着色剂或激光标记助剂的情况下PA6很难用激光标记出清晰的标记，使PA6 材料在需要激光标记的产品上应用十分受限。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种激光镭雕的改性PA6材料，本发明的改性PA6材料具有较高的激光标记能力，而且标记后对比度较高、较清晰，同时兼顾优秀的机械性能。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
提供一种激光镭雕的改性PA6材料，是由以下重量份的原料组成：
作为优选，该改性PA6材料是由以下重量份的原料组成：PA6树脂60-75 份；纳米TiO220-25份；EVA树脂12-15份；增韧剂POE 6-10份；纳米碳酸钙6-7份；偶联剂0.1-0.3份；超分散剂0.35-0.4份。
作为优选，所述偶联剂为硅烷偶联剂。
作为优选，所述超分散剂为改性乙撑双脂肪酸酰胺。
作为优选，所述激光镭雕的改性PA6材料还含有3-5质量份其他助剂，所述其他助剂为抗氧剂、色粉、光稳定剂、紫外线吸收剂，所述抗氧剂为1010 或抗氧剂PS802。
本发明激光镭雕的改性PA6材料的有益效果是：
(1)在PA6材料中加入一定量的弹性体EVA可以促进改性材料对激光能量的吸收，使得材料的激光标记性能提高；
(2)加入TiO2促进PA6对激光能量的吸收，协助其他配方材料吸收更多的能量，促进成炭，增加标记的深度；
(3)本发明的配方中添加少量的超分散剂——改性乙撑双脂肪酸酰胺 (TAF)，该超分散剂极性基团与硅烷偶联剂的长链末端通过范得华产生很强的吸引力，该吸引力足以使两物相界面消失，而形成一相，TAF(改性乙撑双脂肪酸酰胺)溶剂化的一相与PA6树脂有一定的相溶性，TAF起相溶剂作用；
(4)纳米TiO2的纳米粒子容易团聚，降低其发挥抗光化能力，配方中的纳米TiO2在TAF的作用下，其表面原子结构进一步发生重构，该重构结构与 PA6树脂之间锚合，形成更多的锚固结点，即交联点，进一步改善PA6树脂与纳米TiO2之间的稳定性，而且此时也防止了纳米TiO2的纳米粒子之间的团聚现象，充分发挥了纳米TiO2的抗光老化能力，复合材料的化学性质更稳定，更不易发生光老化现象；
(5)添加了EVA、POE及碳酸钙作为主要的改性剂，不但解决了聚丙烯强度差的缺点，而且还使材料的耐冲击强度大大提高。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，本发明的具体实施方式由以下实施例详细给出。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
按照下表1中各实施例的配方量称量原材料，将所称取的样品加入高混机中，转速1000转/分，混匀20min，充分混匀后，得到预混料，再将预混料转移至双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的挤出温度为：一区180℃、二区190℃、三区180℃、四区170℃，双螺杆挤出机的挤出转速为600转/分，挤出造粒，造粒100℃干燥2h，注塑成型，热成型温度为190℃，得到增韧尼龙6
表1各实施例中激光镭雕的改性PA6材料的重量份
对各个实施例制备的激光镭雕的改性PA6材料，进行结果验证试验，按表2标准进行测试，结果见表3。
表2主要技术指标
编号 项目 指标 测试方法
1 拉伸强度 ≥75MPa ISO528
2 缺口冲击强度 ≥6kJ/m2 ISO179-1eA
3 激光标记能力 清晰 -
表3验证试验结果
拉伸强度/MPa 缺口冲击强度/kJ/m2 激光标记能力
实施例1 78 34 清晰
实施例2 81 37 清晰
实施例3 81 33 清晰
实施例4 87 54 清晰
实施例5 90 56 清晰
实施例6 81 53 清晰
实施例7 85 55 清晰
对比例1 71 23 模糊
对比例2 67 17 模糊
对比例3 62 27 模糊
对比例4 54 15 清晰
对比例5 47 12 清晰
对比例6 50 10 清晰
实施例1-7配方制备的改性PA6，综合性能明显高于对比例1-6。而且从实施例4与实施例7之间进行对比可知，在TAF的添加量一致的情况下，增加偶联剂的使用并没有明显增加技术效果，只需添加较少的硅烷偶联剂就可以达到很好的技术效果，这是因为TAF起了相溶剂作用，具有节省偶联剂使用的作用，TAF与硅烷偶联剂的长链末端通过范得华产生很强的吸引力的作用是具有一定的平衡作用的，超过平衡点，作用便不再明显，但是不适用其中任何一个原料(对比例1中未使用TAF，对比例2中未使用硅烷偶联剂) 均却明显降低了力学性能，由此得出TAF与硅烷偶联剂之间起到了协同增效的作用，互相关联、互相作用。
再者，与实施例4相比，对比例3中并未使用纳米TiO2，光稳定性变差，光照等级和维卡温度均降低，热变形稳定性变差。与实施例4相比，对比例4 中纳米TiO2的使用量较高，虽然弯曲模量和缺口冲击强度变化不大，但是维卡温度和光照等级反而降低，说明纳米TiO2加入量过多，更容易团聚，不利于其作用的发挥。
从对比例4-6与实施例4进行比较，可以得知，未同时加入EVA、POE 及碳酸钙原料，尽管激光标记能力较强(清晰)，但无法较好的发挥增加力学性能的效果，作为主要的改性剂，EVA、POE及碳酸钙需要同时加入才能不但解决聚丙烯强度差的缺点，使材料的耐冲击强度大大提高。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种激光镭雕的改性PA6材料，其特征在于：是由以下重量份的原料组成：
2.根据权利要求1所述的激光镭雕的改性PA6材料，其特征在于：是由以下重量份的原料组成：
3.根据权利要求1或2所述的激光镭雕的改性PA6材料，其特征在于：所述偶联剂为硅烷偶联剂。
4.根据权利要求1或2所述的激光镭雕的改性PA6材料，其特征在于：所述超分散剂为改性乙撑双脂肪酸酰胺。
5.根据权利要求1或2所述的激光镭雕的改性PA6材料，其特征在于：所述激光镭雕的改性PA6材料还含有3-5质量份其他助剂，所述其他助剂为抗氧剂、色粉、光稳定剂、紫外线吸收剂，所述抗氧剂为1010或抗氧剂PS802。
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