CN112831180B - 一种可镭雕出金属光泽的尼龙材料 - Google Patents

一种可镭雕出金属光泽的尼龙材料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可镭雕出金属光泽的尼龙材料，按质量份计，由以下原料制备得到：尼龙树脂40～70份、玻璃纤维20～40份、镭雕助剂一0.3～5份、镭雕助剂二0.3～5份、缓和剂0.1～1份，抗氧剂0.5份；所述镭雕助剂一为四氧化三铁粉末；所述镭雕助剂二为铝粉；所述缓和剂为硅铁粉。本发明采用铝热反应的原理，在镭雕过程中，激光产生的温度超过反应的能垒，四氧化三铁还原成金属铁，从而显现出金属光泽，工艺简单，金属色泽明显。同时，由于铝热反应能垒要求较高和缓和剂的引入，未被激光照射的区域无法反应，镭雕图案清晰。

Description

一种可镭雕出金属光泽的尼龙材料
技术领域
本发明属于塑料材料技术领域，具体涉及一种可镭雕出金属光泽的尼龙塑料
背景技术
金属光泽的图案可赋予产品高端和艺术感的视觉印象，目前实现金属光泽的镭雕工艺是在产品表层覆盖一层金属膜，然后涂覆一层表面色漆和哑光光油。在镭雕过程中，激光将表层色漆和光油烧蚀，金属膜显现，从而实现金属光泽的镭雕图案。然而，这种工艺有以下几个缺点：1.金属光泽不明显，表层色漆和光油在激光烧蚀后的残留物影响金属光泽；2.金属图案在使用过程中容易因光油和色漆的磨损而模糊；3.在复杂结构的制件表面进行覆膜和涂覆色漆和哑光光油的工艺难度较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可镭雕出金属光泽的尼龙材料。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种可镭雕出金属光泽的尼龙材料，按质量份计，由以下原料制备得到：
尼龙树脂40～70份、玻璃纤维20～40份、镭雕助剂一0.3～5份、镭雕助剂二0.3～5份、缓和剂0.1～1份，抗氧剂0.5份；
所述镭雕助剂一为四氧化三铁粉末；
所述镭雕助剂二为铝粉；
所述缓和剂为硅铁粉。
作为本发明的进一步方案，所述尼龙树脂包括PA66、PA6、PA610、PA612、PA12、PA1012、PA1010与PA11中的一种或至少两种的任意比混合。
作为本发明的进一步方案，所述尼龙树脂为PA66，PA66粘度为2.4。
作为本发明的进一步方案，所述玻璃纤维为2～7mm的短切纤维。
作为本发明的进一步方案，玻璃纤维经过硅烷类偶联剂处理；所述硅烷类偶联剂的通式为Y(CH2)nSiX3，式中：n为0～3，Y选自乙烯基、氨基、环氧基或甲基丙烯酰氧基，X为氯基、甲氧基、乙氧基或乙酰氧基。
作为本发明的进一步方案，所述硅烷类偶联剂选自Y-氯丙基三乙氧基硅烷、Y-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅或Y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲基氧硅烷中的一种或至少两种的混合物。
作为本发明的进一步方案，所述的四氧化三铁粉末粒径为10～1000nm；所述的铝粉为粒径50～1000nm的球磨铝粉。
作为本发明的进一步方案，上述的一种可镭雕出金属光泽的尼龙材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、按质量份计，将尼龙树脂40～70份，镭雕助剂一0.3～5份，镭雕助剂二0.3～5份，缓和剂0.1～1份，抗氧剂0.5份预混合均匀得到混合物；
步骤二、将所述混合物从主喂口、玻璃纤维20-40份从侧喂口投入到挤出机中，进行熔融共混和挤出造粒，制得一种可镭雕出金属光泽的尼龙材料。
作为本发明的进一步方案，步骤二中，所述挤出机的加热温度如下：一区160～220℃、二区210～250℃、三区230～290℃、四区230～290℃、五区230～290℃、六区230～290℃、七区230～290℃、八区230～290℃、九区230～260℃、十区230～260℃、十一区230～260℃和机头230～290℃。
本发明的有益效果：
本发明采用铝热反应的原理，在镭雕过程中，激光产生的温度超过反应的能垒，四氧化三铁还原成金属铁，从而显现出金属光泽，工艺简单，金属色泽明显。同时，由于铝热反应能垒要求较高(反应条件温度1250℃)和缓和剂的引入，未被激光照射的区域无法反应，镭雕图案清晰。
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它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
一种可镭雕出金属光泽的尼龙材料，组成成份按重量份数计为：PA6670份，玻璃纤维30份，炭黑0.3份，抗氧剂0.5份；
上述的一种可镭雕出金属光泽的尼龙材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、按质量份计，将尼龙树脂40～70份，镭雕助剂一0.3～5份，镭雕助剂二0.3～5份，缓和剂0.1～1份，抗氧剂0.5份预混合均匀得到混合物；
步骤二、将所述混合物从主喂口、玻璃纤维20-40份从侧喂口投入到挤出机中，进行熔融共混和挤出造粒，制得一种可镭雕出金属光泽的尼龙材料。
所述挤出机的加热温度如下：一区160～220℃、二区210～250℃、三区230～290℃、四区230～290℃、五区230～290℃、六区230～290℃、七区230～290℃、八区230～290℃、九区230～260℃、十区230～260℃、十一区230～260℃和机头230～290℃。
实施例二
一种新型的一种可镭雕出金属光泽的尼龙材料，组成成份按重量份数计为：PA6670份，玻璃纤维30份，镭雕助剂一0.3份，镭雕助剂二0.8份，缓和剂0.1份，抗氧剂0.5份；
制备方法与实施例一中相同。
实施例三
一种新型的一种可镭雕出金属光泽的尼龙材料，组成成份按重量份数计为：PA6670份，玻璃纤维30份，镭雕助剂一0.6份，镭雕助剂二1.6份，缓和剂0.2份，抗氧剂0.5份；
制备方法与实施例一中相同。
实施例四
一种新型的一种可镭雕出金属光泽的尼龙材料，组成成份按重量份数计为：PA6670份，玻璃纤维30份，镭雕助剂一0.6份，镭雕助剂二1.6份，抗氧剂0.5份；
制备方法与实施例一中相同。
实施例五
一种新型的一种可镭雕出金属光泽的尼龙材料，组成成份按重量份数计为：PA6670份，玻璃纤维30份，镭雕助剂一0.6份，镭雕助剂二3份，缓和剂0.2份，抗氧剂0.5份；
制备方法与实施例一中相同。
对采用上述方式制备得到的塑料粒子进行注塑，然后进行镭雕测试，选用灯泵YAG激光镭雕机，镭雕工艺为:功率800W,速度800mm/s,频率25kHZ,检测结果如下：
表一镭雕效果比较
Figure BDA0002967665820000051
由上述检测可以看出，本发明实施例一中没加镭雕助剂，加入炭黑作为空白样对比，由于激光能量被炭黑吸收，镭雕区域只有树脂熔化产生的凹痕，镭雕效果很差。本发明实施例二中，引入铝热剂和缓和剂，有了清晰的镭雕图案，但由于剂量较低，图案光泽和清晰度较低。实施例三中增加了铝热剂和缓和剂的比例，镭雕图案的清晰度和金属光泽有了较大的提高。实施例四中验证了缓和剂的作用，缺少缓和剂的情况下，铝热反应过于激烈，产生凹痕较深，同时由于反应局部蔓延造成镭雕图案边缘模糊。在最优的实施例五中，反应充分后多余的铝粉被熔化使金属光泽进一步提高，同时，铝粉吸收热量后使铝热反应局限在镭雕区域，使得边缘更加清晰，凹痕更浅。
应该注意到并理解，在不脱离后附的权利要求所要求保护的本发明的精神和范围的情况下，能够对上述详细描述的本发明做出各种修改和改进。因此，要求保护的技术方案的范围不受所给出的任何特定示范教导的限制。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种可镭雕出金属光泽的尼龙材料，其特征在于，按质量份计，由以下原料制备得到：
尼龙树脂40～70份、玻璃纤维20～40份、镭雕助剂一0.3～5份、镭雕助剂二0.3～5份、缓和剂0.1～1份，抗氧剂0.5份；
所述镭雕助剂一为四氧化三铁粉末；
所述镭雕助剂二为铝粉；
所述缓和剂为硅铁粉。
2.根据权利要求1所述的一种可镭雕出金属光泽的尼龙材料，其特征在于，所述尼龙树脂包括PA66、PA6、PA610、PA612、PA12、PA1012、PA1010与PA11中的一种或至少两种的任意比混合。
3.根据权利要求1所述的一种可镭雕出金属光泽的尼龙材料，其特征在于，所述尼龙树脂为PA66。
4.根据权利要求3所述的一种可镭雕出金属光泽的尼龙材料，其特征在于，所述PA66粘度为2.4。
5.根据权利要求1所述的一种可镭雕出金属光泽的尼龙材料，其特征在于，所述玻璃纤维为2～7mm的短切纤维。
6.根据权利要求1所述的一种可镭雕出金属光泽的尼龙材料，其特征在于，玻璃纤维经过硅烷类偶联剂处理；所述硅烷类偶联剂的通式为Y(CH2)nSiX3，式中：n为0～3，Y选自乙烯基、氨基、环氧基或甲基丙烯酰氧基，X为氯基、甲氧基、乙氧基或乙酰氧基。
7.根据权利要求6所述的一种可镭雕出金属光泽的尼龙材料，其特征在于，所述硅烷类偶联剂选自γ-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅或γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲基氧硅烷中的一种或两种的混合物。
8.根据权利要求1所述的一种可镭雕出金属光泽的尼龙材料，其特征在于，所述的四氧化三铁粉末粒径为10～1000nm；所述的铝粉为粒径50～1000nm的球磨铝粉。
9.根据权利要求1-8任一所述的一种可镭雕出金属光泽的尼龙材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、按质量份计，将尼龙树脂40～70份，镭雕助剂一0.3～5份，镭雕助剂二0.3～5份，缓和剂0.1～1份，抗氧剂0.5份预混合均匀得到混合物；
步骤二、将所述混合物从主喂口、玻璃纤维20-40份从侧喂口投入到挤出机中，进行熔融共混和挤出造粒，制得一种可镭雕出金属光泽的尼龙材料。
10.根据权利要求9所述的一种可镭雕出金属光泽的尼龙材料的制备方法，其特征在于，步骤二中，所述挤出机的加热温度如下：一区160～220℃、二区210～250℃、三区230～290℃、四区230～290℃、五区230～290℃、六区230～290℃、七区230～290℃、八区230～290℃、九区230～260℃、十区230～260℃、十一区230～260℃和机头230～290℃。
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