CN109810409A

CN109810409A - 一种可激光红色标记的聚合物组合物及共混形成方法

Info

Publication number: CN109810409A
Application number: CN201910066149.2A
Authority: CN
Inventors: 东为富; 李婷; 汪洋; 袁皓; 陈明清; 张洪吉; 马丕明
Original assignee: Jiangnan University
Current assignee: Jiangnan University
Priority date: 2019-01-24
Filing date: 2019-01-24
Publication date: 2019-05-28

Abstract

本发明提供了一种可激光红色标记的聚合物组合物及共混形成方法，属于高分子材料领域。聚合物组合物组分包括：以高分子聚合物为100重量份计，所含红色着色剂的含量是0.1～10重量份；黑色物质含量为0.1～20重量份。方法包括：将所述高分子聚合物、红色着色剂、黑色物质在内的组分按所述组分配比熔融共混。本发明通过添加红色着色剂，在深色材料的表面激光标记出红色标记。

Description

一种可激光红色标记的聚合物组合物及共混形成方法

技术领域

本发明涉及一种可激光红色标记的聚合物组合物及共混形成方法，属于高分子材料领域，具体涉及可以激光彩色标记的聚合物组合物及制备方法。

背景技术

随着时代的发展，激光打标技术己经日益成为一种有效的标记加工方法，在各行各业得到了越来越广泛的运用。激光打标技术运用的优越性日益清晰地展现在人们面前，它可以打出各种文字、符号和图案等，字符大小可以从毫米到微米量级，这对产品的防伪有特殊的意义。

激光打标技术目前在国内外工业上的应用正被人们逐渐重视，各种新型的打标系统层出不穷，它以其独特的优点正在取代传统的标记方法。国际上一些发达国家已将该技术作为工业加工的工艺标准，我国也非常重视这一技术，国家科委已将该技术列为“八五火炬计划”进行研制和推广。现在它已经引起了国内越来越多生产厂家的重视，必将会代替传统的标记工艺，给产品生产注入新的活力。因此，激光打标具有巨大的发展潜力和广阔的市场前景。

激光标刻的字符和图案，其显现的色彩的选择性问题也逐渐受到用户的重视，并成为生产激光标刻机的各家厂商市场竞争中必须关注的若干技术指标中最重要的指标之一。目前，在塑料基体上进行彩色标记比较困难，如何得到彩色标记并将其应用于美化装饰是未来工作中的挑战。因此，激光彩色打标技术是一项创新的技术，必将在未来的市场中有着广泛的应用。专利CN 106566068 A采用激光打标粉、温感物质、聚合物共混制备一种可激光彩色标记的组合物，但其未浅色或白色基体，需添加特定的激光打标粉方可激光标记颜色。专利CN 107353604 A也需在炭黑母粒基础上添加激光打标粉方可标记。本申请在一种黑色物质的基础上，无需添加额外的激光打标粉，仅需着色剂、黑色物质与聚合物共混后，即可形成激光标记，简单便捷，成本低廉。

发明内容

为解决现有技术中出现的问题，本发明提供了一种可激光红色标记的聚合物组合物及共混形成方法。该组合物可以用激光器在基材表面形成红色标记，使得印标和背景有着较高的对比度。

本发明技术方案如下：

一种可激光红色标记的聚合物组合物，该聚合物组合物包括一种红色着色剂、一种黑色物质和高分子聚合物。

以高分子聚合物为100重量份计，所含红色着色剂的含量是0.1～10重量份，优选1～5重量份；黑色物质含量为0.1～20重量份，优选1～10重量份。

该成品被激光标记成红色。

所述高分子聚合物为聚乙烯、聚丙烯、聚异丁烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚酯、聚苯醚、聚氨酯、尼龙66、ABS共聚物中的一种或两种以上混合。

所述红色着色剂为具有二酮基吡咯并吡咯骨架、金属络合物骨架、苝骨架的颜料或染料。

进一步的，所述红色着色剂为PR.48:1耐晒大红、PR.48:2耐晒艳红、PR.48:3耐晒红、PR.57:1立索尔洋红(宝红)、PR.170永固红F3RK/F5RK、PR.177坚固红A3B、PR.178苝红、PR.122(980-26-7)喹吖啶酮红、PR.254大红粉DPP系、PR.255珊瑚红C DPP系、PR.264宝红TRDPP系、氧化铁红、透明铁红、钼铬红、红丹、镉红、Ciba-艳佳丽NPSF、Ciba-艳佳丽2BP、Ciba-艳佳丽2BSP、Dic-GB233S玫红、Basf-丽素尔宝红FR4577、(Clariant)德国F5RK7鲜红粉、(Cappelle)Lysopac Red 7031P、Ciba-A3B固透美红、DIC ATY-01(高透明)、Basf-PaliogenRED L3880HD、Basf-Paliogen RED L3910HD、BASF德国395、335红粉、Ciba固透美桃红PT、Ciba-Irgazin RED 2031、Ciba-Irgazin DPP CORAL RED C或Ciba-Irgazin DPP RUBINETR。

所述黑色物质为炭黑、黑色素、黑色氧化铁、钛黑、锌粉中的一种或两种以上混合。

所述的聚合物组合物中根据实际需求添加助剂，所述的助剂为润滑剂或抗氧剂。

对本发明的聚合物组合物进行激光标记的激光器可以是CO₂激光器(波长10600nm)、Nd：YAG激光器(波长1064nm和532nm)、脉冲UV激光器(准分子激光器)等。

一种可激光红色标记的聚合物组合物的共混形成方法，具体是将包含所述高分子聚合物、红色着色剂和黑色物质按组分配比熔融共混制备而成。

在本发明聚合物组合物的制备过程中，物料熔融共混温度即为通常聚合物材料加工中所用的共混温度，可根据聚合物熔融温度而定。在本发明的制备方法中物料混合的共混设备可采用现有技术中所用的各种混料设备，如搅拌机、捏合机等。

在本发明的制备方法中所使用的熔融共混设备为塑料加工业中的通用共混设备，可以是双螺杆挤出机、单螺杆挤出机、开炼机或密炼机等。

一种可激光红色标记的聚合物组合物的激光标记方法，具体过程为：将高分子聚合物、红色着色剂和黑色物质在高速混合机中混合均匀；将混合料在双螺杆挤出机中熔融挤出，冷却切粒；将所得粒料在90℃干燥12h，于180～240℃下注射成型，按要求制备标准样条并进行激光标记。

对标记的表征可以通过目视字体标记线条是否流畅、清晰，大面积表面是否平整来确定。

本发明的有益效果：本发明所述的制备方法工艺简单可靠，可以应用于几乎所有工业部门中需要进行标记的聚合物产品上。例如，需要在物品上注明生产日期、有效日期、条形码、公司商标、系列号等。

具体实施方式

下面结合实施例，进一步说明本发明。

实施例1：

对于聚丙烯树脂：将聚丙烯树脂100重量份、炭黑0.1重量份、红色着色剂Ciba-艳佳丽NPSF 0.1重量份置于搅拌机中混合均匀，然后将混合料加入双螺杆挤出机中进行熔融共混，挤出造粒，挤出温度为160～220℃，螺杆转速300rpm。将挤出的料粒在90℃烘箱中干燥12h，然后再160～220℃的条件下注射成标准样条，进行激光打标试验。

实施例2：

对于聚乙烯树脂：将聚乙烯树脂100重量份、黑色素2重量份、红色着色剂Basf-丽素尔宝红FR4577 1重量份置于搅拌机中混合均匀，然后将混合料加入双螺杆挤出机中进行熔融共混，挤出造粒，挤出温度为160～220℃，螺杆转速300rpm。将挤出的料粒在90℃烘箱中干燥12h，然后再160～220℃的条件下注射成标准样条，进行激光打标试验。

实施例3：

对于聚苯乙烯树脂：将聚苯乙烯树脂100重量份、黑色氧化铁10重量份、红色着色剂Ciba-A3B固透美红5重量份置于搅拌机中混合均匀，然后将混合料加入双螺杆挤出机中进行熔融共混，挤出造粒，挤出温度为160～220℃，螺杆转速300rpm。将挤出的料粒在90℃烘箱中干燥12h，然后再160～220℃的条件下注射成标准样条，进行激光打标试验。

实施例4：

对于ABS树脂：将ABS树脂100重量份、钛黑20重量份、红色着色剂Ciba-固透美桃红 PT 10重量份置于搅拌机中混合均匀，然后将混合料加入双螺杆挤出机中进行熔融共混，挤出造粒，挤出温度为160～220℃，螺杆转速300rpm。将挤出的料粒在90℃烘箱中干燥12h，然后再160～220℃的条件下注射成标准样条，进行激光打标试验。

实施例5：

对于聚碳酸酯树脂：将聚碳酸酯树脂100重量份、锌粉12重量份、红色着色剂Ciba- Irgazin RED 2031 8重量份置于搅拌机中混合均匀，然后将混合料加入双螺杆挤出机中进行熔融共混，挤出造粒，挤出温度为160～220℃，螺杆转速300rpm。将挤出的料粒在90℃烘箱中干燥12h，然后再160～220℃的条件下注射成标准样条，进行激光打标试验。

对比例1～2：

除了不加红色着色剂外，其余条件均与前述实施例相同。

对比例3：

对于聚丙烯树脂：将聚丙烯树脂100重量份、红色着色剂BASF德国395红粉1重量份置于搅拌机中混合均匀，然后将混合料加入双螺杆挤出机中进行熔融共混，挤出造粒，挤出温度为160～220℃，螺杆转速300rpm。将挤出的料粒在90℃烘箱中干燥12h，然后再160～220℃的条件下注射成标准样条，进行激光打标试验。

具体配方见表1，其中各组分含量均以重量份计。激光标记效果如表1所示。

表1

对比例1、2中未添加红色着色剂，打标后，标记颜色为白色或灰白色；对比例3中，未添加黑色物质，该基体颜色为透明或者白色，不能激光标记。实施例1-5中，同时加入黑色物质与红色着色剂，激光标记效果优异。

Claims

1.一种可激光红色标记的聚合物组合物，其特征在于，该聚合物组合物包括一种红色着色剂、一种黑色物质和高分子聚合物；

以高分子聚合物为100重量份计，所含红色着色剂的含量是0.1～10重量份；黑色物质含量为0.1～20重量份；

2.根据权利要求1所述的一种可激光红色标记的聚合物组合物，其特征在于，红色着色剂的含量是1～5重量份，黑色物质含量为1～10重量份。

3.根据权利要求1或2所述的一种可激光红色标记的聚合物组合物，其特征在于，所述高分子聚合物为聚乙烯、聚丙烯、聚异丁烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚酯、聚苯醚、聚氨酯、尼龙66、ABS共聚物中的一种或两种以上混合；所述红色着色剂为具有二酮基吡咯并吡咯骨架、金属络合物骨架、苝骨架的颜料或染料。

4.根据权利要求1或2所述的一种可激光红色标记的聚合物组合物，其特征在于，所述红色着色剂为PR.48:1耐晒大红、PR.48:2耐晒艳红、PR.48:3耐晒红、PR.57:1立索尔洋红、PR.170永固红F3RK/F5RK、PR.177坚固红A3B、PR.178苝红、PR.122(980-26-7)喹吖啶酮红、PR.254大红粉DPP系、PR.255珊瑚红C DPP系、PR.264宝红TR DPP系、氧化铁红、透明铁红、钼铬红、红丹、镉红、Ciba-艳佳丽NPSF、Ciba-艳佳丽2BP、Ciba-艳佳丽2BSP、Dic-GB233S玫红、Basf-丽素尔宝红FR4577、德国F5RK7鲜红粉、Lysopac Red 7031P、Ciba-A3B固透美红、DICATY-01、Basf-Paliogen RED L3880 HD、Basf-Paliogen RED L3910 HD、BASF德国395、335红粉、Ciba固透美桃红PT、Ciba-Irgazin RED 2031、Ciba-Irgazin DPP CORAL RED C或Ciba-Irgazin DPP RUBINE TR。

5.根据权利要求3所述的一种可激光红色标记的聚合物组合物，其特征在于，所述红色着色剂为PR.48:1耐晒大红、PR.48:2耐晒艳红、PR.48:3耐晒红、PR.57:1立索尔洋红、PR.170永固红F3RK/F5RK、PR.177坚固红A3B、PR.178苝红、PR.122(980-26-7)喹吖啶酮红、PR.254大红粉DPP系、PR.255珊瑚红C DPP系、PR.264宝红TR DPP系、氧化铁红、透明铁红、钼铬红、红丹、镉红、Ciba-艳佳丽NPSF、Ciba-艳佳丽2BP、Ciba-艳佳丽2BSP、Dic-GB233S玫红、Basf-丽素尔宝红FR4577、德国F5RK7鲜红粉、Lysopac Red 7031P、Ciba-A3B固透美红、DICATY-01、Basf-Paliogen RED L3880 HD、Basf-Paliogen RED L3910 HD、BASF德国395、335红粉、Ciba固透美桃红PT、Ciba-Irgazin RED 2031、Ciba-Irgazin DPP CORAL RED C、Ciba-Irgazin DPP RUBINE TR。

6.根据权利要求1、2、或5所述的一种可激光红色标记的聚合物组合物，其特征在于，所述的聚合物组合物中根据实际需求添加助剂，所述的助剂为润滑剂或抗氧剂。

7.根据权利要求3所述的一种可激光红色标记的聚合物组合物，其特征在于，所述的聚合物组合物中根据实际需求添加助剂，所述的助剂为润滑剂或抗氧剂。

8.根据权利要求4所述的一种可激光红色标记的聚合物组合物，其特征在于，所述的聚合物组合物中根据实际需求添加助剂，所述的助剂为润滑剂或抗氧剂。

9.一种可激光红色标记的聚合物组合物的共混形成方法，其特征在于，具体是将包含所述高分子聚合物、红色着色剂和黑色物质按组分配比熔融共混制备而成。

10.一种可激光红色标记的聚合物组合物的激光标记方法，其特征在于，具体过程为：将高分子聚合物、红色着色剂和黑色物质在高速混合机中混合均匀；将混合料在双螺杆挤出机中熔融挤出，冷却切粒；将所得粒料在90℃干燥12h，于180～240℃下注射成型，按要求制备标准样条并进行激光标记。