CN107459817A - 一种pa66黑色激光印字材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种PA66黑色激光印字材料及其制备方法，其配方组成为(重量百分比)：PA66树脂30％‑40％、PA6树脂15％‑25％、无碱玻璃纤维25％‑34％、阻燃剂8％‑12％、激光助剂1％‑3％、抗氧剂0.5％‑1％、润滑剂0.2％‑1％、成核剂0.2％‑1％、相容剂1％‑3％；制备方法为：将各组分材料按配方比例配制，然后倒入搅拌机搅拌，充分混合，混合后的物料经双螺杆挤出机熔融后挤出造粒，无碱玻璃纤维由挤出机中段喂料口加入，即得PA66黑色激光印字材料。所述PA66黑色激光印字材料激光打标字迹清晰、拉伸强度、弯曲强度性能好、激光印字后的外壳可通过自动影像设备(OCR)检测的要求。

Description

一种PA66黑色激光印字材料及其制备方法
技术领域
本发明属于新型材料领域，具体涉及一种PA66黑色激光印字材料及其制备方法。
背景技术
随着继电器产品向着小型化、精密化方向的发展，继电器产品中使用了大量体积小、形状不规则的塑料零件，其中部分塑料零件上需要印上公司的LOGO及产品性能指标等，现多用油墨印刷，而油墨印刷存在污染环境，工人劳动强度大，生产效率低，自动化程度低等缺点。为克服油墨印字的缺点，可采用节能环保的激光印字方式，但现有PA66(黑色)材料激光处理后，字迹模糊，无法识别。
发明内容
为解决现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种激光打标字迹清晰、拉伸强度和弯曲强度性能好的PA66黑色激光印字材料及其制备方法。
为了实现本发明目的，本发明提供了一种激光打标字迹清晰、拉伸强度和弯曲强度性能好的PA66黑色激光印字材料，其特征在于，其配方组成(按质量百分比)为：
进一步的，所述PA66黑色激光印字材料由以下质量百分比的原材料制备得到：
进一步的，所述的PA66树脂的相对粘度为2.3-2.6，利于材料的注塑加工成型。
进一步的，所述的无碱玻璃纤维为无碱玻璃纤维短切原丝560A、无碱玻璃纤维短切原丝568H中的一种或两种；任选的，所述无碱玻璃纤维的直径为11-13μm，长度为4.5-6mm；
任选的，所述的阻燃剂选自溴化聚苯乙烯、三氧化二锑、氢氧化铝、氢氧化镁的一种或两种以上混合物。
进一步的，所述激光助剂为碳粉、珠光粉和钛白粉的混合物；优选的，所述激光助剂为炭黑、珠光粉KT101和钛白粉Ti-Pure R-103的混合物。
更进一步的，所述碳粉、珠光粉、钛白粉的质量之比为2:1:2。
进一步的，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂164、抗氧剂X-80中的一种或两种以上混合物。
进一步的，所述润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙、TAF-100、聚四氟乙烯中的一种或两种以上混合物。
进一步的，所述成核剂为纳米二氧化硅、滑石粉中的一种或两种。
进一步的，所述相容剂为马来酸酐接枝物、有机钛中的一种或两种。
进一步的，所述PA66黑色激光印字材料的制备方法为：
按配方称取相应重量的原材料，将称取的PA66树脂、PA6树脂、溴系阻燃剂、激光助剂、抗氧剂、润滑剂、成核剂和相容剂投入搅拌机中，搅拌机转速80-100r/min，搅拌10-15min混合均匀，将混合均匀的物料投入双螺杆挤出机中挤出造粒，无碱玻璃纤维从双螺杆挤出机的中段喂料口加入，双螺杆挤出机加工工艺条件为：一区260-265℃、二区265-270℃、三区265-270℃、四区270-275℃、五区280-285℃、六区270-275℃、七区265-270℃、八区260-265℃，螺杆转速300～350r/min，即得PA66黑色激光印字材料，将切粒后的PA66黑色激光印字材料进行除尘、冷却、称重、包装。
本发明还提供了一种PA66黑色激光印字材料的制备方法为：
按配方称取相应重量的原材料，将称取的PA66树脂、PA6树脂、溴系阻燃剂、激光助剂、抗氧剂、润滑剂、成核剂和相容剂投入搅拌机中，搅拌机转速80-100r/min，搅拌10-15min混合均匀，将混合均匀的物料投入双螺杆挤出机中挤出造粒，无碱玻璃纤维从双螺杆挤出机的中段喂料口加入，双螺杆挤出机加工工艺条件为：一区260-265℃、二区265-270℃、三区265-270℃、四区270-275℃、五区280-285℃、六区270-275℃、七区265-270℃、八区260-265℃，螺杆转速300～350r/min，即得PA66黑色激光印字材料，将切粒后的PA66黑色激光印字材料进行除尘、冷却、称重、包装。
PA66树脂，疲劳强度和钢性较高，耐热性较好，摩擦系数低，耐磨性好，利于材料的注塑加工成型。但吸湿性大，尺寸稳定性不够。
PA6树脂，是半透明或不透明乳白色粒子，具有热塑性、轻质、韧性好、耐化学品和耐久性好等特性，一般用于汽车零部件、机械部件、电子电器产品、工程配件等产品。熔点较PA66树脂低,柔韧性较PA66树脂较优良，工艺温度范围较宽。它的抗冲击性和抗溶解性比PA66塑料要好,但吸湿性也更强。
无碱玻璃纤维具有良好的电气绝缘性及机械性能，增加材料的强度及韧性。
阻燃剂作用于气相燃烧区，捕捉燃烧反应中的自由基，从而阻止火焰的传播，使燃烧区的火焰密度下降，最终使燃烧反应速度下降直至终止，起到阻燃效果。
碳粉具有着色作用，将材料染黑，同时作为激光助剂，用于吸收激光镭雕光束的能量；珠光粉用于激光镭雕时能量的分散均匀；钛白粉用于激光镭雕时激光字体的显示。
所述碳粉、珠光粉、钛白粉的质量之比为2:1:2，碳粉比例低于2时，易造成字迹不清晰，碳粉比例高于2时，打标字迹发黄；珠光粉比例低于1时，打标字迹不连续，珠光粉比例高于1时，打标字迹会出现爆点；钛白粉比例低于2时，打标字迹不清晰，钛白粉比例高于2时，打标字迹线条粗细不均。
抗氧剂可延缓或抑制聚合物氧化过程的进行，从而阻止聚合物的老化并延长其使用寿命。
润滑剂可改进材料熔体的流动性，提高润滑性、减少摩擦、降低界面粘附性能，提升材料的可加工性。改善注塑时制品的脱模效果，防止粘模。
成核剂可提高PA的结晶速度，缩短注塑周期，使PA的球晶颗粒更细微化，提升改性料的结晶速率，提高材料力学性能。
相容剂可提高PA树脂与玻纤及添加剂的相容性，改善玻纤、添加剂与PA树脂的黏合性和分散性，提升玻纤与树脂的结合力。
本发明所述PA66黑色激光印字材料制备过程中将无碱玻璃纤维从双螺杆挤出机的中段喂料口加入，减小了挤出机螺杆对无碱玻璃纤维的剪切，保证无碱玻璃纤维最大限度发挥增强增韧的效果。
本发明的有益效果为：本发明通过以PA66树脂和PA6树脂为基体，添加玻璃纤维、阻燃剂、激光助剂、抗氧剂、润滑剂、成核剂、相容剂等物质，通过PA66树脂、PA6树脂、玻璃纤维、阻燃剂、激光助剂、抗氧剂、润滑剂、成核剂、相容剂等组分的特定配比，在一定的造粒加工条件下，使本发明制备得到的PA66黑色激光印字材料，具备良好的拉伸强度、弯曲强度及清晰的激光印字效果，满足激光印字后的外壳可通过自动影像设备(OCR)检测的要求，制备方法简单。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例1 PA66黑色激光印字材料的制备
表1 PA66黑色激光印字材料原材料(质量百分比％)表
原料见表1
制备方法：
按表1称取原材料，将称取的PA66树脂、PA6树脂、溴系阻燃剂、激光助剂、抗氧剂、润滑剂、成核剂和相容剂投入搅拌机中，搅拌机转速80-100r/min，搅拌10-15min混合均匀，将混合均匀的物料投入双螺杆挤出机中挤出造粒，无碱玻璃纤维从双螺杆挤出机的中段喂料口加入，双螺杆挤出机加工工艺条件为：一区260-265℃、二区265-270℃、三区265-270℃、四区270-275℃、五区280-285℃、六区270-275℃、七区265-270℃、八区260-265℃，螺杆转速300～350r/min，即得PA66黑色激光印字材料，将切粒后的PA66黑色激光印字材料进行除尘、冷却、称重、包装。
实施例2 PA66黑色激光印字材料的制备
原材料见表1；
制备方法同实施例1。
实施例3 PA66黑色激光印字材料的制备
原材料见表1；
制备方法同实施例1。
实施例4 PA66黑色激光印字材料的制备
原材料见表1；
制备方法同实施例1。
实施例5 PA66黑色激光印字材料的制备
原材料见表1；
制备方法同实施例1。
对比例1 PA66黑色激光印字材料的制备
原材料见表1；
制备方法同实施例1。
对比例2 PA66黑色激光印字材料的制备
原材料见表1；
制备方法同实施例1。
对比例3 PA66黑色激光印字材料的制备
原材料见表1；
制备方法同实施例1。
对比例4 PA66黑色激光印字材料的制备
原材料见表1；
制备方法同实施例1。
实施例6 PA66黑色激光印字材料性能检测
将上述各实施例与各对比例所制得的PA66黑色激光印字材料进行对比，检测PA66黑色
激光印字材料的性能，检测结果如下表2。
表2 PA66黑色激光印字材料各项参数对比表
由表2可得，实施例1-5与对比例1相比，实施例1-5的激光打标效果清晰和阻燃性能为V-0级；由实施例1-5与对比例2相比，实施例1-5的拉伸强度、伸长率、弯曲强度、弯曲模量、悬臂梁冲击强度、热变形强度性能均比对比例2好，实施例1-5激光打标效果清晰；由实施例1-5与对比例3相比，实施例1-5的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、悬臂梁冲击强度和热变形强度性能均优于对比例3；由实施例1-5与对比例4相比，实施例1-5的拉伸强度、伸长率、弯曲强度、弯曲模量和悬臂梁冲击强度的性能均优于对比例4。
综上所述，本发明技术方案制备得到的PA66黑色激光印字材料的总体性能优于对比例1-4制备得到的PA66黑色激光印字材料，本发明技术方案制备得到的PA66黑色激光印字材料激光打标字迹清晰、拉伸强度、弯曲强度性能好，总体性能稳定。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种PA66黑色激光印字材料，其特征在于，由以下质量百分比的原材料制备得到：
2.根据权利要求1所述PA66黑色激光印字材料，其特征在于，由以下质量百分比的原材料制备得到：
3.根据权利要求1所述PA66黑色激光印字材料，其特征在于，所述PA66树脂的相对粘度为2.0-3.5；优选的，PA66树脂的相对粘度为2.3-2.6。
4.根据权利要求1所述PA66黑色激光印字材料，其特征在于，所述无碱玻璃纤维为无碱玻璃纤维短切原丝560A、无碱玻璃纤维短切原丝568H中的一种或两种；
任选的，所述无碱玻璃纤维的直径为11-13μm，长度为4.5-6mm；
任选的，所述阻燃剂选自溴化聚苯乙烯、三氧化二锑、氢氧化铝、氢氧化镁的一种或两种以上混合物。
5.根据权利要求1所述PA66黑色激光印字材料，其特征在于，所述激光助剂为碳粉、珠光粉和钛白粉的混合物；优选的，所述激光助剂为炭黑、珠光粉KT101和钛白粉Ti-Pure R-103的混合物。
6.根据权利要求5所述PA66黑色激光印字材料，其特征在于，所述碳粉、珠光粉、钛白粉的质量之比为2:1:2。
7.根据权利要求1所述PA66黑色激光印字材料，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂164、抗氧剂X-80中的一种或两种以上混合物；
任选的，所述润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙、TAF-100、聚四氟乙烯中的一种或两种以上混合物。
8.根据权利要求1所述PA66黑色激光印字材料，其特征在于，所述成核剂为纳米二氧化硅、滑石粉中的一种或两种；
任选的，所述相容剂为马来酸酐接枝物、有机钛中的一种或两种。
9.根据权利要求1所述PA66黑色激光印字材料，其特征在于，所述PA66黑色激光印字材料的制备方法为：
按配方称取相应重量的原材料，将称取的PA66树脂、PA6树脂、溴系阻燃剂、激光助剂、抗氧剂、润滑剂、成核剂和相容剂投入搅拌机中，搅拌机转速80-100r/min，搅拌10-15min混合均匀，将混合均匀的物料投入双螺杆挤出机中挤出造粒，无碱玻璃纤维从双螺杆挤出机的中段喂料口加入，双螺杆挤出机加工工艺条件为：一区260-265℃、二区265-270℃、三区265-270℃、四区270-275℃、五区280-285℃、六区270-275℃、七区265-270℃、八区260-265℃，螺杆转速300～350r/min，即得PA66黑色激光印字材料，将切粒后的PA66黑色激光印字材料进行除尘、冷却、称重、包装。
10.一种权利要求1-9任一所述PA66黑色激光印字材料的制备方法，其特征在于，制备方法为：
按配方称取相应重量的原材料，将称取的PA66树脂、PA6树脂、溴系阻燃剂、激光助剂、抗氧剂、润滑剂、成核剂和相容剂投入搅拌机中，搅拌机转速80-100r/min，搅拌10-15min混合均匀，将混合均匀的物料投入双螺杆挤出机中挤出造粒，无碱玻璃纤维从双螺杆挤出机的中段喂料口加入，双螺杆挤出机加工工艺条件为：一区260-265℃、二区265-270℃、三区265-270℃、四区270-275℃、五区280-285℃、六区270-275℃、七区265-270℃、八区260-265℃，螺杆转速300～350r/min，即得PA66黑色激光印字材料，将切粒后的PA66黑色激光印字材料进行除尘、冷却、称重、包装。
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