[发明专利]一种可激光打标的无机阻燃剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种可激光打标的无机阻燃剂及其制备方法，其各组分及其无机阻燃剂粉体为90～97％，激光打标助剂为2～10％，分散剂0.5～3％。其制备步骤分为：(1)先将水、无机阻燃剂、表面活性剂混合均匀，形成无机阻燃剂的水相分散液。其中无机阻燃剂的中位径为1～100μm，所述表面活性剂的添加量与无机阻燃剂的质量比为0.5:100～5:100；(2)在上述无机阻燃剂水相分散液中加入含有锡盐的溶液，边搅拌边滴加浓氨水进行反应，在无机阻燃剂表面形成胶状沉淀，将所述的分散液干燥、研磨、即得可用于激光打标的无机阻燃剂。上述制备方法具有反应平稳、操作简单、条件易控等优点，所制备的可激光打标无机阻燃剂经试验验证在浅色塑料表面能够形成清晰的对比强烈的标识，且不会导致塑料受热降解、印迹平整清晰、不掉色、不褪色，综合物理性能优异。

技术领域

本发明涉及一种塑料制造的无机阻燃剂，特别是涉及一种用于激光打标的助剂及其制备方法。

背景技术

激光打标具有灵活、快速、高效、非接触等优点，广泛应用于产品生产日期、使用日期、条形码、产品批号等标记打码，尤其是在非平面也可以高速、清晰的成型。对于激光打码最基本的要求激光打码后在材料表面产生足够清晰的印迹，且经久耐磨。许多塑料如聚烯烃和聚苯乙烯由于其本身透明，大部分的激光能量直接通过穿过塑料本身而不会引起任何反应，在塑料表面不能形成肉眼可见的标记，即便采用非常高功率的激光输出也很难形成比较明显、肉眼可辨识的印迹。ABS、HIPS等不透明的材料在激光入射时能够吸收足够的能量，即便是非常小的激光输出功率也会造成塑料降解，激光打标后印迹边缘毛糙、模糊，也很难得到清晰的标识。要使塑料具有较好的激光吸收能力，且在受激光照射时能够形成边缘平滑、标识清晰、能够长久保持的标识，通常是在塑料树脂基体中添加激光打标助剂。

目前，对于白色或者浅色塑料主要是利用激光器产生的能量使塑料表面产生炭化变色形成颜色较深的打标印迹。对于深色塑料则需在黑色或者深色表面产生白色或者接近白色的效果，且要印迹清晰。一种由丙烯酸系树脂和苯乙烯系树脂与黑色染颜料组成的树脂组合物(特开平11-1596公报号)和一种含有橡胶接枝共聚物和不饱和羧酸烷基酯共聚物和乙烯系共聚物以及炭黑组成的树脂组合物(特开平2000-198903号公报)是采用不同树脂作为载体添加黑色颜染料作为打标助剂，此种类型的激光打标剂有效成分含量低，载体树脂需根据树脂基体进行调整，否则会因载体树脂与基体树脂相容性问题，对材料最终物理性能造成影响，此种类型的激光打标剂普适性不佳。

对于激光打标助剂，为了配方简单化，希望打标助剂在具备可激光打标特性的同时也具有相应的阻燃性能。公开号CN 1010851350(申请号：200910057004)报道了一种塑料用打标助剂及其制备方法则是采用氢氧化物、碳酸钙、溴系阻燃剂、氧化锡、金属锑、分散剂等进行简单的物理混合，添加到ABS中起到可激光打标的作用。此种类型的激光打标剂主要是靠金属氧化物催化溴系阻燃剂在ABS中略微成炭，从而具有一定的显色效果，但随着环保要求越来越高，含卤素阻燃剂的材料应用领域越来越受到限制，且此种采用简单物理混合，起显色作用的有效成分较少，若需达到较为清晰的打标效果添加量较大，对从材料物理综合性能影响大。添加含磷阻燃剂、氮磷系阻燃剂、无机填充阻燃剂等，再辅助添加激光打标剂的方式制备的可激光打标阻燃复合材料存在痕迹不明显，甚至肉眼难以明显辨别，痕迹边缘毛糙、使用过程容易褪色等问题。公开号CN 107033586(申请号：201610931215.4)报道了一种可激光标记的无卤阻燃导热复合材料及其制备方法和应用，其是采用基础树脂、导热阻燃剂、激光打标剂、玻璃纤维、润滑剂抗氧剂和偶联剂等组成，其中导热阻燃剂为氢氧化镁、激光打标剂为硫酸钡、钛白粉、硅酸钙、三氧化二锑、滑石粉等至少三种组成。此种复合材料中的导热阻燃剂和激光打标剂采用简单的物理混合，容易计量不准且分散不均的问题，影响最终的材料助剂的有效均匀分布，难以实现塑料中较好的激光打标时的显色效果，且激光打标剂全部为色泽较白粉体如钛白粉、硫酸钡，难以实现浅色复合材料上显现黑色标记或出现标识不清等问题。