[发明专利]一种可重复用于高分子薄膜激光标记的激光敏感性无机衬底的制备方法

说明书

本发明属于激光标记高分子材料领域，具体涉及一种可重复用于高分子薄膜激光标记的激光敏感性无机衬底的制备方法，先将高分子粘结剂与溶剂按比例配成溶液，再将激光敏感无机颗粒与偶联剂均匀分散于溶液中，烘干得到高分子粘结剂包覆的激光敏感无机颗粒，压制成片后在保护气氛下进行高温烧结，得到激光敏感性无机衬底。将衬底垫在高分子薄膜下，利用激光打标机对高分子薄膜进行表面激光辐照处理产生标记图案。该衬底可重复使用，成本较低，实现了高分子薄膜材料的连续、高效大规模标记。通过控制激光敏感无机颗粒和高分子粘结剂的含量、高温烧结温度、打标的激光功率大小，在高分子薄膜表面可以获得肉眼可分辨的文字和图案。

技术领域

本发明属于激光标记高分子材料领域，具体涉及一种可重复用于高分子薄膜激光标记的激光敏感性无机衬底的制备方法。通过该制备方法得到的可重复使用的激光敏感性无机衬底，经过脉冲激光辐照下能够在高分子薄膜表面产生高清晰度和对比度的黑色标记，实现高分子薄膜材料的标记、识别和表面修饰。

背景技术

激光标记是一种新型标记方法，利用激光的高能能量，照射在高分子材料表面使其发生炭化、发泡、变色反应等，得到与基体不同颜色的标记。目前激光标记主要应用于永久标记、产品防伪、重要零部件的跟踪等。

不同高分子基体的可标记性存在差异。由于大多数聚合物对1064nm的激光吸收较差，如何提高聚合物对激光的吸收能力便成为研究热点。目前，使用激光标记添加剂是一种改善聚合物可标记性的常用方法。而常见的激光标记添加剂如三氧化二铋(Bi₂O₃)、二氧化钛(TiO₂)等，都是通过与聚合物直接共混、挤出等加工方式对聚合物基体进行改性，使其具有良好的激光标记性能。但是，加工过程繁琐、生产成本高。因此需要发明一种不需要对聚合物基体进行改性，而可以直接激光标记聚合物的方法。

发明内容

本发明提供了一种可重复用于高分子薄膜激光标记的激光敏感性无机衬底，可实现激光辐照下的快速、高效以及无损伤标记，适合在高分子薄膜材料中的商品信息标记、识别以及表面修饰等领域的应用。本发明提供的可重复用于高分子薄膜激光标记的激光敏感性无机衬底的制备方法具备可重复使用、成本低、激光图案清晰、激光标记过程操作简单等特点。

本发明提出的可重复用于高分子薄膜激光标记的激光敏感性无机衬底，由如下步骤制备得到：

(1)首先，将高分子粘结剂按比例配置于溶剂中，在50℃-80℃条件下超声1-2小时，制备成高分子粘结剂体系溶液；

(2)然后，将激光敏感无机颗粒与高分子粘结剂体系溶液按比例配制成混合液，在40℃-60℃条件下超声1小时，然后按比例加入偶联剂并搅拌1-3小时，在60℃-70℃真空烘箱中将溶剂完全蒸发，得到高分子粘结剂包覆的激光敏感无机颗粒；

(3)然后，将高分子粘结剂包覆的激光敏感无机颗粒放置于粉末压片机中，在室温、10-30MPa压力条件下，压制成片；

(4)最后，在氮气气氛条件(防止有些种类的无机颗粒在高温空气中会被氧化)下，将压制成片的高分子粘结剂包覆的激光敏感无机颗粒在400℃-1200℃下置于马弗炉中高温烧结处理1-12(温度过低，时间过短，不能烧结致密；温度过高，时间太长，衬底形状会变形)小时，去除高分子粘结剂组分，将激光敏感性无机颗粒烧结致密，得到激光敏感性无机衬底；

其中，原料组分按质量数计，为：

本发明中，所述高分子粘结剂包含但不仅限于聚乙烯醇(PVA)、水性聚氨酯(PU)、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)等所有水溶性或油溶性高分子粘结剂。

本发明中，所述溶剂为特定高分子粘结剂的良溶剂，选自蒸馏水、苯、甲苯、二甲苯、四氢呋喃、丙酮、乙酸乙酯、石油醚。