CN102070889A - 具有激光标记功能的pet树脂组合物及其制备方法 - Google Patents

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殷年伟
付学俊
朱文
陈伟
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Abstract

本发明公开了一种具有激光标记功能的PET树脂组合物及其制备方法，并采用一种能增强激光标记效果的添加剂，显著提高PET树脂组合物的激光标记效果。该PET树脂组合物主要由PET树脂、增韧剂、增强材料、激光打标添加剂等组分均匀混合后进入双螺杆挤出机，挤出后冷却、干燥、切粒后即得成品。该PET树脂组合物能在黑色制品表面形成白色文字，或者在白色制品表面形成黑色文字等鲜明的激光标记，在具有较好的激光标记功能的同时保持了PET树脂组合物的高性能特性。

Description

具有激光标记功能的PET树脂组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种具有激光标记功能的PET树脂组合物及其制备方法，属于聚合物加工技术领域。
背景技术
目前激光标印复合物在低压电器外壳、继电器外壳、电脑风叶、节能灯塑料外壳等产品中逐渐开始应用。激光标印的方式逐渐替代了压印、热压花、喷墨等标记方法。相比于后面几种标记方法，激光标印具有标记密度大、永久性、防伪性、环保性等方面优势。但激光标印毕竟是一个新的标记方式，其存在初期投入大、人员培训等方面问题，因此对于推广还是一个较缓慢的过程，并且现在专门应用于激光标印的改性塑料品种有限，并且标记清晰度和颜色丰富性等相比于喷墨还有一定差距。
日本公开专利(2001-302922)公开了包括ABS树脂、马来酰亚胺基共聚物、氰化乙烯基共聚物、作为黑色颜料的氧化铁和其它染色剂的用于激光标记的树脂组合物。然而，该树脂组合物被用于激光标记时，被标记产品的白颜色并不清晰。
我司成功开发了具有激光打印标记功能的玻纤维增强PBT树脂组合物，并且申请了相应的专利。PET树脂与PBT树脂同属于热塑性聚酯，两者结构具有相似性，但PET树脂的加工温度更高，应用在PET中的许多加工助剂需要更高的耐热温度，其加工更困难。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提供了一种具有激光标记功能的PET树脂组合物及其制备方法，该PET树脂组合物能够在白色基体上激光刻蚀出黑色印记，以及在黑色基体上激光刻蚀出白色印记。
本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有激光标记功能的PET树脂组合物，其采用激光打标添加剂作为激光标记增强成分，各组分的重量百分含量分别为：
聚对苯二甲酸乙二醇酯    43～99.6％；
连续玻璃纤维            0～40％；
增韧剂                  0～15％；
碳黑                    0～0.5％；
成核剂                  0.2～0.5％；
激光打标添加剂          0.2～1.0％。
作为本发明的进一步改进，所述的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂特性粘数为0.6～0.8ml/g。
作为本发明的进一步改进，所述的连续玻璃纤维为无碱玻璃纤维，其直径为10～25μm。
作为本发明的进一步改进，所述的增韧剂为乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物。
作为本发明的进一步改进，所述的碳黑为具有强黑色遮盖力的粉末。
作为本发明的进一步改进，所述的成核剂为线性长链的饱和羧酸钠盐。
作为本发明的进一步改进，所述的激光打标添加剂为具有增强树脂组合物激光标记功能的白色粉末。
本发明还提供了一种具有激光标记功能的PET树脂组合物的制备方法，其具体步骤为：
①按重量百分比例称取聚对苯二甲酸乙二醇酯、增韧剂、成核剂、激光打标添加剂和碳黑；
②将上述称量好的聚对苯二甲酸乙二醇酯、增韧剂、成核剂、激光打标添加剂和碳黑均匀混合后进入双螺杆挤出机，在挤出机中间部位第六区加入连续玻璃纤维，该连续玻璃纤维的含量通过调节挤出机转速和喂料转速来控制，同时控制一区温度230-250℃，二区温度230-250℃，三区温度240-260℃，四区温度240-260℃，五区温度240-260℃，六区温度240-260℃，七区温度240-260℃，八区温度240-260℃，九区温度240-260℃，主机转速300-400转/分钟；
③挤出冷却、干燥、切粒即得成品。
本发明的有益效果是：采用激光打标添加剂作为激光标记增强成分、连续玻璃纤维作为性能增强组分，制备出一种同时具有较好力学性能和激光标记性能的树脂组合物。该PET树脂组合物能在黑色制品表面形成白色文字，或者在白色制品表面形成黑色文字等鲜明的激光标记，在具有较好的激光标记功能的同时保持了PET树脂组合物的高性能特性。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作进一步详细说明：
基体树脂PET树脂选用中国石化集团资产经营管理有限公司仪征分公司工程塑料厂生产的普通有光切片产品；连续玻璃纤维采用中国巨石集团制备的热塑性塑料用合股无捻粗纱，牌号为988A。增韧剂采用美国杜邦公司的乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(PTW)；成核剂采用科奈恩公司的一种长链线性饱和羧酸钠盐，牌号为NAV101；碳黑为上海研润光机科技有限公司生产，牌号为C-311；激光打标添加剂为DSM公司生产，牌号为Micabs A206。
本发明为一种具有激光标记功能的PET树脂组合物，分别按表1中实施例①～⑩和表2中对比实施例的①～②中的重量百分比称取聚对苯二甲酸乙二醇酯、增韧剂、成核剂、激光打标添加剂和碳黑，然后混合均匀进入双螺杆挤出机(瑞亚公司生产的75A，长径比为1∶40)生产，加工工艺如下：一区温度230-240℃，二区温度230-240℃，三区温度240-250℃，四区温度240-250℃，五区温度245-255℃，六区温度245-255℃，七区温度245-255℃，八区温度245-255℃，九区温度240-250℃；主机转速300-400转/分钟。
然后对上述实施例和对比实施例进行下述性能测试，具体数据见表3。
其中：
缺口冲击强度按ASTM D256标准进行测试，试样尺寸为64mm×12.7mm×3.2mm，缺口深度为2.2mm。测试设备为美国Willow Grove公司的Tinius Olisen冲击试验机；
拉伸性能测试按ASTM D638标准进行测试，试样尺寸为168mm×13mm×3.2mm，测试速度为50mm/min。测试设备为德国
表1：实施例①～⑩各组分重量百分含量
Figure BDA0000048143330000051
表2：对比实施例①～②各组分重量百分含量
Figure BDA0000048143330000052
Zwick公司的电子拉力实验机；
弯曲性能的测试按ASTM D790标准进行测试，试样尺寸为64mm×12.7mm×3.2mm，跨距为50mm，测试速度为1.26mm/min。测试设备为德国Zwick公司的电子拉力实验机；
激光标记设备选用深圳泰德激光科技有限公司的DPY-M50型激光标记设备，激光波长为1061nm，平均功率为10-50W。
表3：实施例①～⑩和对比实施例①～②性能比较
Figure BDA0000048143330000061
从上表中可以看出，激光打标添加剂的加入PET树脂性能影响较小，却能显著提高PET树脂复合物的激光打标效果。加入激光打标剂越多，激光打标效果越好。但在黑色背景上打白色字体，其效果较在白色背景上打黑色字体稍差。

Claims (8)

1.一种具有激光标记功能的PET树脂组合物，其特征在于：其采用激光打标添加剂作为激光标记增强成分，各组分的重量百分含量分别为：
聚对苯二甲酸乙二醇酯      43～99.6％；
连续玻璃纤维              0～40％；
增韧剂                    0～15％；
碳黑                      0～0.5％；
成核剂                    0.2～0.5％；
激光打标添加剂            0.2～1.0％。
2.根据权利要求1所述的具有激光标记功能的PET树脂组合物，其特征在于：所述的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂特性粘数为0.6～0.8ml/g。
3.根据权利要求1所述的具有激光标记功能的PET树脂组合物，其特征在于：所述的连续玻璃纤维为无碱玻璃纤维，其直径为10～25μm。
4.根据权利要求1所述的具有激光标记功能的PET树脂组合物，其特征在于：所述的增韧剂为乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物。
5.根据权利要求1所述的具有激光标记功能的PET树脂组合物，其特征在于：所述的碳黑为具有强黑色遮盖力的粉末。
6.根据权利要求1所述的具有激光标记功能的PET树脂组合物，其特征在于：所述的成核剂为线性长链的饱和羧酸钠盐。
7.根据权利要求1所述的具有激光标记功能的PET树脂组合物，其特征在于：所述的激光打标添加剂为具有增强树脂组合物激光标记功能的白色粉末。
8.一种如权利要求1至7中任一项所述的具有激光标记功能的PET树脂组合物的制备方法，其特征在于，其具体步骤为：
①按重量百分比例称取聚对苯二甲酸乙二醇酯、增韧剂、成核剂、激光打标添加剂和碳黑；
②将上述称量好的聚对苯二甲酸乙二醇酯、增韧剂、成核剂、激光打标添加剂和碳黑均匀混合后进入双螺杆挤出机，在挤出机中间部位第六区加入连续玻璃纤维，该连续玻璃纤维的含量通过调节挤出机转速和喂料转速来控制，同时控制一区温度230-250℃，二区温度230-250℃，三区温度240-260℃，四区温度240-260℃，五区温度240-260℃，六区温度240-260℃，七区温度240-260℃，八区温度240-260℃，九区温度240-260℃，主机转速300-400转/分钟；
③挤出冷却、干燥、切粒即得成品。
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