[发明专利]一种聚碳酸酯基激光打标复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种聚碳酸酯基激光打标复合材料及其制备方法，属于电子打标材料技术领域。其包括：按重量份计，聚碳酸酯80‑120份、无机粒子20‑50份、有机增韧剂30‑60份、激光吸收剂0.1‑10份、增容剂10‑30份、润滑剂3‑10份和抗氧剂3‑10份。本发明从考虑聚碳酸酯本身微观结构设计出发，利用渗透增韧、刚性粒子增韧机理、辐照改性原理，选用与之相容性适当的组分体系，通过高能射线自由基活化、高能射线分子链降解及分段聚合物相态加工控制，最终构筑了一种在聚碳酸酯基体中形成微纳米尺寸的海岛相态结构，该结构可通过内部微结构变化吸收或耗散外界冲击能量，从而抑制了材料失效破坏，赋予材料极高韧性、耐疲劳性及激光打标性能。

技术领域

本发明涉及电子打标材料技术领域，具体涉及一种聚碳酸酯基激光打标复合材料及其制备方法。

背景技术

传统的印刷标记技术通常是将所需文字及图案印刷到制品表面，这种方式在长期的使用过程中，易发生脱落，掉色，磨损和破坏，安全性不高，防伪效果不好，且印刷工艺繁琐，极易对坏境和模具造成污染，成品大幅度提高，随着身份证、驾驶证、护照等证卡的更新换代，对防伪的要求越来越高，使用激光雕刻的方式开始受到人们的广泛关注，激光雕刻技术在材料表面或内部永久性标记形成高清晰度和对比度的文本，从而对高度防伪具有极其重要的意义，在安全性要求较高的场合，激光技术成为其防伪应用的最佳选择之一。对于大部分高分子材料而言，由于自身对激光光线吸收少，而导致不能直接使用激光对其进行标记或标系效果差，同时这类证卡需要具备到达数十万次的疲劳性能要求，目前现有材料无法同时满足激光打标和高耐疲劳等物性的满足使用要求。

聚碳酸酯(简称PC)是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物，根据酯基的结构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多种类型。其中由于脂肪族和脂肪族-芳香族聚碳酸酯的机械性能较低，从而限制了其在工程塑料方面的应用。PC呈微黄色，刚硬而韧，具有良好的尺寸稳定性、耐蠕变性、耐热性及电绝缘性。分子具有对称结构，简单规整、基团体积较大，结晶困难，一般成型条件下，PC为无定形结构，透光率可达90％。PC链中酯基为极性基团，易吸湿、易水解。同时PC链结构中，既有柔顺的碳酸酯链，又有刚性的苯环结构，机械性能既刚又韧的材料，其可以满足低应力的冲击或者循环作用力。但在长循环应力环境下，聚碳酸酯制品容易产生应力开裂，摩擦系数大，无自润滑性，耐磨性和耐疲劳性都较低，而限制其在电子卡基材料、5G传输载体、电子智能卡等领域中的广泛使用。

为了提高聚碳酸酯耐疲劳性及激光打标性能，通常只是往聚碳酸酯中加入增韧粒子和激光吸收剂等组分通过简单混合，这种方式存在增韧粒子和激光吸收剂出现分布不均及粒子团聚现象，严重影响了激光打标效果，使打标图像不清楚。同时当材料在受到剪切应力，容易引起材料内部应力集中而导致大量银纹产生而向裂纹发展，尤其在循环应力作用下，材料更容易失效，无法满足智能板卡的使用要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种聚碳酸酯基激光打标复合材料及其制备方法，以解决现有聚碳酸酯基激光打标材料中因组成分布不均匀影响打标效果的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种聚碳酸酯基激光打标复合材料，包括：按重量份计，聚碳酸酯80-120份、无机粒子20-50份、有机增韧剂30-60份、激光吸收剂0.1-10份、增容剂10-30份、润滑剂3-10份和抗氧剂3-10份。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述脂肪族聚碳酸酯包括：脂肪族-芳香族聚碳酸酯、双酚A型聚碳酸酯、或接枝改性聚碳酸酯中的一种或多种。

其中，对聚碳酸酯接枝改性的基团有丙烯酰胺、丙烯酸、酯基、烷基锂，烷基硼、乙烯基、马来酸酐、丙烯腈、MMA接枝、羰基或环氧酸酐。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述无机粒子包括滑石粉、云母、晶须、钛白粉、石墨烯或碳纳米管中的一种或多种，且所述无机粒子的粒径为微米级至纳米级，其尺寸分布符合正态分布，峰度小于3。