[發明專利]一種可激光打標的無機阻燃劑及其制備方法

在審

• 申請號: 202110378780.3
• 申請日: 2021-04-08
• 公開（公告）號: CN113136048A
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 靳曉雨;文潤成;戴福鵬
• 申請（專利權）人: 佛山金戈新材料股份有限公司
• 主分類號: C08K3/22
• 分類號: C08K3/22;C08K3/16;C08K5/42;C08K5/098
• 代理公司: 廣州恒華智信知識產權代理事務所(普通合伙) 44299
• 代理人: 廖金燕

本發明提供了一種可激光打標的無機阻燃劑及其制備方法，其各組分及其無機阻燃劑粉體為90～97％，激光打標助劑為2～10％，分散劑0.5～3％。其制備步驟分為：(1)先將水、無機阻燃劑、表面活性劑混合均勻，形成無機阻燃劑的水相分散液。其中無機阻燃劑的中位徑為1～100μm，所述表面活性劑的添加量與無機阻燃劑的質量比為0.5:100～5:100；(2)在上述無機阻燃劑水相分散液中加入含有錫鹽的溶液，邊攪拌邊滴加濃氨水進行反應，在無機阻燃劑表面形成膠狀沉淀，將所述的分散液干燥、研磨、即得可用于激光打標的無機阻燃劑。上述制備方法具有反應平穩、操作簡單、條件易控等優點，所制備的可激光打標無機阻燃劑經試驗驗證在淺色塑料表面能夠形成清晰的對比強烈的標識，且不會導致塑料受熱降解、印跡平整清晰、不掉色、不褪色，綜合物理性能優異。

技術領域

本發明涉及一種塑料制造的無機阻燃劑，特別是涉及一種用于激光打標的助劑及其制備方法。

背景技術

激光打標具有靈活、快速、高效、非接觸等優點，廣泛應用于產品生產日期、使用日期、條形碼、產品批號等標記打碼，尤其是在非平面也可以高速、清晰的成型。對于激光打碼最基本的要求激光打碼后在材料表面產生足夠清晰的印跡，且經久耐磨。許多塑料如聚烯烴和聚苯乙烯由于其本身透明，大部分的激光能量直接通過穿過塑料本身而不會引起任何反應，在塑料表面不能形成肉眼可見的標記，即便采用非常高功率的激光輸出也很難形成比較明顯、肉眼可辨識的印跡。ABS、HIPS等不透明的材料在激光入射時能夠吸收足夠的能量，即便是非常小的激光輸出功率也會造成塑料降解，激光打標后印跡邊緣毛糙、模糊，也很難得到清晰的標識。要使塑料具有較好的激光吸收能力，且在受激光照射時能夠形成邊緣平滑、標識清晰、能夠長久保持的標識，通常是在塑料樹脂基體中添加激光打標助劑。

目前，對于白色或者淺色塑料主要是利用激光器產生的能量使塑料表面產生炭化變色形成顏色較深的打標印跡。對于深色塑料則需在黑色或者深色表面產生白色或者接近白色的效果，且要印跡清晰。一種由丙烯酸系樹脂和苯乙烯系樹脂與黑色染顏料組成的樹脂組合物(特開平11-1596公報號)和一種含有橡膠接枝共聚物和不飽和羧酸烷基酯共聚物和乙烯系共聚物以及炭黑組成的樹脂組合物(特開平2000-198903號公報)是采用不同樹脂作為載體添加黑色顏染料作為打標助劑，此種類型的激光打標劑有效成分含量低，載體樹脂需根據樹脂基體進行調整，否則會因載體樹脂與基體樹脂相容性問題，對材料最終物理性能造成影響，此種類型的激光打標劑普適性不佳。

對于激光打標助劑，為了配方簡單化，希望打標助劑在具備可激光打標特性的同時也具有相應的阻燃性能。公開號CN 1010851350(申請號：200910057004)報道了一種塑料用打標助劑及其制備方法則是采用氫氧化物、碳酸鈣、溴系阻燃劑、氧化錫、金屬銻、分散劑等進行簡單的物理混合，添加到ABS中起到可激光打標的作用。此種類型的激光打標劑主要是靠金屬氧化物催化溴系阻燃劑在ABS中略微成炭，從而具有一定的顯色效果，但隨著環保要求越來越高，含鹵素阻燃劑的材料應用領域越來越受到限制，且此種采用簡單物理混合，起顯色作用的有效成分較少，若需達到較為清晰的打標效果添加量較大，對從材料物理綜合性能影響大。添加含磷阻燃劑、氮磷系阻燃劑、無機填充阻燃劑等，再輔助添加激光打標劑的方式制備的可激光打標阻燃復合材料存在痕跡不明顯，甚至肉眼難以明顯辨別，痕跡邊緣毛糙、使用過程容易褪色等問題。公開號CN 107033586(申請號：201610931215.4)報道了一種可激光標記的無鹵阻燃導熱復合材料及其制備方法和應用，其是采用基礎樹脂、導熱阻燃劑、激光打標劑、玻璃纖維、潤滑劑抗氧劑和偶聯劑等組成，其中導熱阻燃劑為氫氧化鎂、激光打標劑為硫酸鋇、鈦白粉、硅酸鈣、三氧化二銻、滑石粉等至少三種組成。此種復合材料中的導熱阻燃劑和激光打標劑采用簡單的物理混合，容易計量不準且分散不均的問題，影響最終的材料助劑的有效均勻分布，難以實現塑料中較好的激光打標時的顯色效果，且激光打標劑全部為色澤較白粉體如鈦白粉、硫酸鋇，難以實現淺色復合材料上顯現黑色標記或出現標識不清等問題。