[发明专利]一种含有石墨烯的激光标记添加剂及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种激光标记添加剂，它是由石墨烯和聚合物组成，石墨烯和聚合物的重量比为1：0.01～150。本发明含有石墨烯的激光标记添加剂，与单独选用石墨烯、单独选用聚合物以及与石墨烯与聚合物的直接混合相比，效果更显著，大大提升了石墨烯粉末在标记对象中的分散效果，以及激光打标的标记效果，标记图案或文字的颜色均匀、美观，适用于高端聚合物激光标记领域；同时，本发明激光标记添加剂的制备方法，构思巧妙，操作简便，安全、环保，能耗小，成本低，非常适合产业化生产。

技术领域

本发明涉及一种含有石墨烯的激光标记添加剂及其制备方法与应用。

背景技术

激光标记是利用激光的高能能量，照射在材料上面使其发生炭化、发泡、变色反应等，得到与基体材料不同颜色的标记(如：文字、图案等)，主要应用于永久标记、产品防伪、设备铭牌等方面。

对于大多数聚合物材料(如：聚丙烯、聚乙烯等)而言，通常都需要加入激光标记添加剂之后，才能通过激光标记形成肉眼可区分的色差(对比度)，色差越明显(对比度越高)，表明标记效果越好。

中国专利CN 105504517 A公开了石墨烯作为激光标记添加剂，在添加量为0.0025wt％～0.01wt％时，能够达到不错的标记效果。但在实际应用时，如果将石墨烯与聚合物材料直接混合，很容易造成石墨烯在聚合物材料中的分散不均，形成颜色深浅不一的标记图案或文字，对标记图案或文字的美观造成负面影响，从而限制了其在高端聚合物激光标记领域中的应用。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种含有石墨烯的激光标记添加剂。本发明的另一目的是提供了该激光标记添加剂的制备方法及用途。

本发明提供了一种激光标记添加剂，它是由石墨烯和聚合物组成，石墨烯和聚合物的重量比为1：0.01～150。

进一步优选的，石墨烯和聚合物的重量比为1：0.1～100；更优选的，石墨烯和聚合物的重量比为1：0.2～5。

进一步的，所述石墨烯的平均片层直径为100μm以下；优选的，所述石墨烯的平均片层直径为0.05～15μm。

进一步的，所述石墨烯的平均片层厚度为50nm以下；优选的，所述石墨烯的平均片层厚度为0.34～10nm。

进一步的，所述的聚合物包含芳环。进一步的，所述的聚合物选自聚碳酸酯、聚苯乙烯、部分氢化聚苯乙烯、聚苯醚、聚苯硫醚、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、酚醛树脂、环氧树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-二苯乙烯共聚物、乙烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯共聚物、苯乙烯-氢化丁二烯共聚物、苯乙烯-氢化异戊二烯共聚物、聚芳醚酮中的一种或两种以上。

本发明激光标记添加剂是由下述方法制备而成：

①、将聚合物溶于有机溶剂，得到聚合物溶液；聚合物与有机溶剂的重量体积比1：1～1000g/mL；

②、将石墨烯加入到溶剂中，超声，得到石墨烯分散液；石墨烯与溶剂的重量体积比1：10～12000g/mL；

③、将聚合物溶液加入到石墨烯分散液中，搅拌，沉淀，过滤，干燥，即得激光标记添加剂。

本发明还提供了一种制备上述激光标记添加剂的方法，它包括以下步骤：

①、将聚合物溶于有机溶剂，得到聚合物溶液；

聚合物与有机溶剂的重量体积比1：1～1000g/mL；

②、将石墨烯加入到溶剂中，超声，得到石墨烯分散液；

石墨烯与溶剂的重量体积比1：10～12000g/mL；