本發(fā)明涉及功能高分子復(fù)合材料領(lǐng)域，具體涉及一種可激光標(biāo)記的無鹵阻燃導(dǎo)熱復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：激光標(biāo)記是利用高能量密度的激光束對(duì)目標(biāo)作用，使目標(biāo)表面發(fā)生物理或化學(xué)的變化，從而獲得可見圖案的標(biāo)記方式。由于激光標(biāo)記相對(duì)傳統(tǒng)標(biāo)記方法具有快速、高效等優(yōu)勢(shì)，在塑料行業(yè)有著廣泛應(yīng)用。但研究表明：不同塑料對(duì)激光能量吸收率不同，使得激光在樹脂基材上呈現(xiàn)不同標(biāo)記效果，特別是對(duì)于一些改性的尼龍塑料如增強(qiáng)尼龍、無鹵阻燃尼龍等，采用光纖激光器無法生成清晰的印跡，甚至出現(xiàn)標(biāo)記發(fā)黃、發(fā)泡突起等現(xiàn)象，不能滿足工業(yè)應(yīng)用要求?，F(xiàn)有的專利技術(shù)著重對(duì)通過加添激光粉或激光助劑方式在聚酰胺基材上實(shí)現(xiàn)淺色或深色標(biāo)記進(jìn)行報(bào)道。如公開號(hào)cn102492291a(申請(qǐng)?zhí)枮?01110395824.x)報(bào)道了一種聚酰胺塑料用激光標(biāo)記助劑、制備方法及其應(yīng)用，聚酰胺塑料用激光標(biāo)記助劑，包含以下按重量百分比的原料：氫氧化物55％-75％；氧化錫10％-35％；滑石粉0.5％-8％；金屬銻0.5％-4％；無鹵阻燃劑0.5％-8％；潤(rùn)滑劑0.5％-4％。該發(fā)明采用激光助劑之間的協(xié)同作用，可在淺顏色基材上實(shí)現(xiàn)深色標(biāo)記。文中同時(shí)也提到材料的阻燃性能，但體系只是分析配制激光助劑可實(shí)現(xiàn)激光標(biāo)記，文中分析未涉及到相關(guān)的導(dǎo)熱、增強(qiáng)等性能。公開號(hào)cn105331097a(申請(qǐng)?zhí)枮?01510732755.5)報(bào)道了一種能夠激光打標(biāo)的高強(qiáng)度聚酰胺復(fù)合物及其制備方法，能夠激光打標(biāo)的高強(qiáng)度聚酰胺復(fù)合物，按重量份數(shù)由以下組份組成：pa6或pa66樹脂：10～60份；共聚pa：10～60份；相容劑：0～2份；阻燃劑：0～20份；激光打標(biāo)劑：0.1～2份；加工助劑：0.1～5份；玻璃纖維：20～60份。所述的激光打標(biāo)劑為低光澤黑色乙酸共聚物。該發(fā)明采用玻璃纖維增強(qiáng)、無鹵阻燃，并通過添加低光澤黑色乙酸共聚物激光打標(biāo)劑，制得可激光標(biāo)記的高強(qiáng)度復(fù)合材料，性能優(yōu)異。但該激光打標(biāo)劑雖具有較好的抗紫外能力，長(zhǎng)期受光、熱老化后印跡會(huì)出現(xiàn)褪色、脫落等現(xiàn)象。另外，現(xiàn)有技術(shù)對(duì)于一些可激光標(biāo)記的功能性能尼龍塑料，特別是無鹵阻燃的導(dǎo)熱尼龍復(fù)合材料報(bào)道較少。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是為了解決上述現(xiàn)有導(dǎo)熱復(fù)合材料存在的技術(shù)問題，而提供一種可激光標(biāo)記的無鹵阻燃導(dǎo)熱復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用，所得的復(fù)合材料具有優(yōu)異的阻燃、導(dǎo)熱性能，且力學(xué)性能較好，能夠在淺色復(fù)合材料表面上實(shí)現(xiàn)深色標(biāo)記，生產(chǎn)工藝操作簡(jiǎn)單方便。本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種可激光標(biāo)記的無鹵阻燃導(dǎo)熱復(fù)合材料，由以下重量份的組分構(gòu)成：所述的導(dǎo)熱阻燃劑為氫氧化鎂；所述的激光打標(biāo)劑為硫酸鋇、鈦白粉、硅酸鈣、三氧化二銻、滑石粉中的至少三種組成的混合物。本發(fā)明中，采用硫酸鋇、鈦白粉、硅酸鈣、三氧化二銻、滑石粉中的至少三種組成的混合物作為激光打標(biāo)劑，能夠與導(dǎo)熱阻燃劑氫氧化鎂產(chǎn)生協(xié)同作用，使得復(fù)合材料具有優(yōu)異的阻燃、導(dǎo)熱性能，并且添加玻璃纖維、偶聯(lián)劑等其他組分，使得復(fù)合材料體現(xiàn)出優(yōu)良的力學(xué)性能。所述的基礎(chǔ)樹脂為聚酰胺6(pa6)，可采用低粘pa6、中粘pa6、高粘pa6的一種或兩種以上(包括兩種)混合物。導(dǎo)熱阻燃劑采用氫氧化鎂，可具體采用不同大小粒徑、晶型復(fù)配的氫氧化鎂。所述的激光打標(biāo)劑為三氧化二銻、硅酸鈣與鈦白粉三種組成的混合物，其質(zhì)量比為3：2：1，該激光打標(biāo)劑與氫氧化鎂導(dǎo)熱阻燃劑等組合在一起，能夠大大提高導(dǎo)熱系數(shù)，而且激光標(biāo)記清晰，力學(xué)性能優(yōu)良，具備了預(yù)料不到的技術(shù)效果。所述的玻璃纖維為連續(xù)長(zhǎng)玻璃纖維。所述的潤(rùn)滑劑為硅酮粉、乙撐雙硬脂酰胺、聚乙烯蠟、硬脂酸鈣中的一種或兩種以上(包括兩種)的混合物。所述的抗氧劑為受阻酚類、受阻胺類、亞磷酸酯類、硫代酯類中的一種或兩種以上(包括兩種)的混合物。所述的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑中的一種。進(jìn)一步優(yōu)選，所述的可激光標(biāo)記的無鹵阻燃導(dǎo)熱復(fù)合材料，由以下重量份的組分構(gòu)成：所述的導(dǎo)熱阻燃劑為氫氧化鎂；所述的激光打標(biāo)劑為硫酸鋇、鈦白粉、硅酸鈣、三氧化二銻、滑石粉中的至少三種組成的混合物。更進(jìn)一步優(yōu)選，所述的可激光標(biāo)記的無鹵阻燃導(dǎo)熱復(fù)合材料，由以下重量份的組分構(gòu)成：所述的基礎(chǔ)樹脂為聚酰胺6；所述的導(dǎo)熱阻燃劑為氫氧化鎂；所述的激光打標(biāo)劑為硫酸鋇、鈦白粉、硅酸鈣、三氧化二銻、滑石粉中的至少三種組成的混合物。最優(yōu)選，所述的可激光標(biāo)記的無鹵阻燃導(dǎo)熱復(fù)合材料，由以下重量份的組分構(gòu)成：所述的基礎(chǔ)樹脂為聚酰胺6；所述的導(dǎo)熱阻燃劑為氫氧化鎂；所述的激光打標(biāo)劑為三氧化二銻、硅酸鈣與鈦白粉三種組成的混合物，其質(zhì)量比為3：2：1；所述的玻璃纖維為連續(xù)長(zhǎng)玻璃纖維；所述的潤(rùn)滑劑為硬脂酸鈣；所述的抗氧劑為由質(zhì)量比1:1的抗氧劑168和抗氧劑1098組成的混合物。所述的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑kh550。所述的可激光標(biāo)記的無鹵阻燃導(dǎo)熱復(fù)合材料的制備方法，包括：將基礎(chǔ)樹脂和偶聯(lián)劑進(jìn)行預(yù)混，再依次添加抗氧劑、潤(rùn)滑劑、導(dǎo)熱阻燃劑、激光打標(biāo)劑，得到混合物料；將混合物料加入到雙螺桿擠出機(jī)的主喂料系統(tǒng)內(nèi)，玻璃纖維從排氣口加入，水冷拉條切拉，得到可激光標(biāo)記的無鹵阻燃導(dǎo)熱復(fù)合材料。本發(fā)明可激光標(biāo)記的無鹵阻燃導(dǎo)熱復(fù)合材料，采用紅外激光打標(biāo)機(jī)、綠激光打標(biāo)機(jī)和紫外激光打標(biāo)機(jī)均有較好的打標(biāo)效果，特別是采用紅外激光打標(biāo)機(jī)打標(biāo)，紅外激光的波長(zhǎng)為760nm～1mm，成本較低，適合工業(yè)化生產(chǎn)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明中，采用硫酸鋇、鈦白粉、硅酸鈣、三氧化二銻、滑石粉中的至少三種組成的混合物作為激光打標(biāo)劑，能夠與導(dǎo)熱阻燃劑氫氧化鎂產(chǎn)生協(xié)同作用，使得復(fù)合材料具有優(yōu)異的阻燃、導(dǎo)熱性能，并且添加玻璃纖維、偶聯(lián)劑等其他組分，使得復(fù)合材料體現(xiàn)出優(yōu)良的力學(xué)性能。本發(fā)明所得的復(fù)合材料具有優(yōu)異的阻燃、導(dǎo)熱性能，且力學(xué)性能較好，采用紅外激光打標(biāo)機(jī)打標(biāo)就能夠在淺色復(fù)合材料表面上實(shí)現(xiàn)深色標(biāo)記。本發(fā)明可激光標(biāo)記的無鹵阻燃導(dǎo)熱復(fù)合材料的制備方法，采用現(xiàn)有設(shè)備雙螺桿擠出機(jī)即可實(shí)現(xiàn)，生產(chǎn)工藝操作簡(jiǎn)單方便，有利于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。本發(fā)明可激光標(biāo)記的無鹵阻燃導(dǎo)熱復(fù)合材料，采用紅外激光打標(biāo)機(jī)、綠激光打標(biāo)機(jī)和紫外激光打標(biāo)機(jī)均有較好的打標(biāo)效果，市售材料一般都需要采用紫外激光打標(biāo)機(jī)，成本高，當(dāng)采用紅外激光打標(biāo)機(jī)時(shí)，市售材料打標(biāo)模糊，而本發(fā)明可激光標(biāo)記的無鹵阻燃導(dǎo)熱復(fù)合材料，打標(biāo)效果好，采用紅外激光打標(biāo)機(jī)打標(biāo)仍有清晰的打標(biāo)效果，成本較低，適合工業(yè)化生產(chǎn)。附圖說明圖1為實(shí)施例1制備的無鹵阻燃導(dǎo)熱復(fù)合材料的激光標(biāo)記效果照片；圖2為實(shí)施例2制備的無鹵阻燃導(dǎo)熱復(fù)合材料的激光標(biāo)記效果照片；圖3為實(shí)施例3制備的無鹵阻燃導(dǎo)熱復(fù)合材料的激光標(biāo)記效果照片。具體實(shí)施方式以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說明。pa6采用日本宇部型號(hào)為1013b的產(chǎn)品；氫氧化鎂采用江陰市廣源超微粉有限公司生產(chǎn)的型號(hào)gy950的產(chǎn)品；連續(xù)長(zhǎng)玻璃纖維采用巨石988a玻璃纖維紗。實(shí)施例1所述的無鹵阻燃導(dǎo)熱復(fù)合材料，由以下以質(zhì)量份數(shù)計(jì)的原料組成：75份pa6，95份導(dǎo)熱阻燃劑，12份連續(xù)長(zhǎng)玻璃纖維，12份激光打標(biāo)劑，1.2份抗氧劑，0.4份潤(rùn)滑劑，0.4份硅烷偶聯(lián)劑；其中，激光打標(biāo)劑為三氧化二銻、硫酸鋇、鈦白粉的混合物，其質(zhì)量比為3：2：1；抗氧劑為168和1098，其質(zhì)量比為1：1；潤(rùn)滑劑為乙撐雙硬脂酸酰胺(ebs)，硅烷偶聯(lián)劑采用kh-550。該無鹵阻燃導(dǎo)熱復(fù)合材料的制備方法：將pa6和硅烷偶聯(lián)劑加入到攪鍋中進(jìn)行預(yù)混，再依次添加抗氧劑、潤(rùn)滑劑、導(dǎo)熱阻燃劑、激光打標(biāo)劑可得到共混料；將共混料加入到雙螺桿擠出機(jī)的主喂料系統(tǒng)內(nèi)，玻璃纖維從排氣口加入，水冷拉條切拉，即可得到無鹵阻燃導(dǎo)熱復(fù)合材料。實(shí)施例2所述的無鹵阻燃導(dǎo)熱復(fù)合材料，由以下以質(zhì)量份數(shù)計(jì)的原料組成：70份pa6，100份導(dǎo)熱阻燃劑，14份連續(xù)長(zhǎng)玻璃纖維，14份激光打標(biāo)劑，1.2份抗氧劑，0.4份潤(rùn)滑劑，0.4份硅烷偶聯(lián)劑；其中，激光打標(biāo)劑為三氧化二銻、硅酸鈣與鈦白粉的混合物，其質(zhì)量比為3：2：1；抗氧劑為168和1098，其質(zhì)量比為1：1；潤(rùn)滑劑為硬脂酸鈣，硅烷偶聯(lián)劑采用kh-550。該無鹵阻燃導(dǎo)熱復(fù)合材料的制備方法：將pa6和硅烷偶聯(lián)劑加入到攪鍋中進(jìn)行預(yù)混，再依次添加抗氧劑、潤(rùn)滑劑、導(dǎo)熱阻燃劑、激光打標(biāo)劑可得到共混料；將共混料加入到雙螺桿擠出機(jī)的主喂料系統(tǒng)內(nèi)，玻璃纖維從排氣口加入，水冷拉條切拉，即可得到無鹵阻燃導(dǎo)熱復(fù)合材料。實(shí)施例3所述的無鹵阻燃導(dǎo)熱復(fù)合材料，由以下以質(zhì)量份數(shù)計(jì)的原料組成：60份pa6，105份導(dǎo)熱阻燃劑，14份連續(xù)長(zhǎng)玻璃纖維，18份激光打標(biāo)劑，1.2份抗氧劑，1.4份潤(rùn)滑劑，0.4份硅烷偶聯(lián)劑；其中，激光打標(biāo)劑為硫酸鋇、鈦白粉與滑石粉的混合物，其質(zhì)量比為3：2：1；抗氧劑為412s和1098，其質(zhì)量比為1：1；潤(rùn)滑劑為硅酮粉與ebs的混合物，其質(zhì)量比為1：1；硅烷偶聯(lián)劑采用kh-550。該無鹵阻燃導(dǎo)熱復(fù)合材料的制備方法：將pa6和硅烷偶聯(lián)劑加入到攪鍋中進(jìn)行預(yù)混，再依次添加抗氧劑、潤(rùn)滑劑、導(dǎo)熱阻燃劑、激光打標(biāo)劑可得到共混料；將共混料加入到雙螺桿擠出機(jī)的主喂料系統(tǒng)內(nèi)，玻璃纖維從排氣口加入，水冷拉條切拉，即可得到無鹵阻燃導(dǎo)熱復(fù)合材料。對(duì)比例1采用導(dǎo)熱阻燃劑替代實(shí)施例2中的激光打標(biāo)劑，即不加入激光打標(biāo)劑，加入114份導(dǎo)熱阻燃劑，其余同實(shí)施例2。上述各實(shí)施例制備的一種可激光標(biāo)記的無鹵阻燃導(dǎo)熱復(fù)合材料及其制備方法的激光標(biāo)記，采用ipg光纖激光打標(biāo)機(jī)(采用紅外激光打標(biāo)，紅外激光的波長(zhǎng)為760nm～1mm)；導(dǎo)熱系數(shù)利用瞬態(tài)熱線法，采用西安夏溪電子科技有限公司的tc3000e型導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)量?jī)x測(cè)量；阻燃性能參照ul94標(biāo)準(zhǔn)，采用水平/垂直燃燒試驗(yàn)儀測(cè)量；缺口和非缺口沖擊強(qiáng)度參照gb/t1043.1-2008標(biāo)準(zhǔn)，采用簡(jiǎn)支梁沖擊試驗(yàn)機(jī)測(cè)量。各項(xiàng)性能測(cè)試結(jié)果如表1。表1檢測(cè)項(xiàng)目實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3對(duì)比例導(dǎo)熱系數(shù)(w/m.k)0.851.361.130.83阻燃性u(píng)l94(3.2mm)v-0v-0v-0不阻燃缺口沖擊強(qiáng)度(kj/m2)5.34.94.14.8非缺口沖擊強(qiáng)度(kj/m2)30282323激光標(biāo)記效果清晰清晰較清晰模糊從上表可知，本發(fā)明利用配制的激光打標(biāo)劑與導(dǎo)熱阻燃?xì)溲趸V結(jié)合產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，使得復(fù)合材料具有優(yōu)異的阻燃、導(dǎo)熱性能，并且添加玻璃纖維、偶聯(lián)劑等其他組分，使得復(fù)合材料體現(xiàn)出優(yōu)良的力學(xué)性能。本發(fā)明所得的復(fù)合材料具有優(yōu)異的阻燃、導(dǎo)熱性能，且力學(xué)性能較好，采用紅外激光打標(biāo)機(jī)打標(biāo)就能夠在淺色復(fù)合材料表面上實(shí)現(xiàn)深色標(biāo)記。本發(fā)明產(chǎn)品可應(yīng)用于led散熱領(lǐng)域、低壓電器領(lǐng)域。圖1、圖2、圖3均為紅外激光打標(biāo)的激光標(biāo)記效果照片，圖1為實(shí)施例1制備的無鹵阻燃導(dǎo)熱復(fù)合材料的激光標(biāo)記效果照片；圖2為實(shí)施例2制備的無鹵阻燃導(dǎo)熱復(fù)合材料的激光標(biāo)記效果照片；圖3為實(shí)施例3制備的無鹵阻燃導(dǎo)熱復(fù)合材料的激光標(biāo)記效果照片。圖2的標(biāo)記效果最好，其次是圖1，再是圖3。應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的描述僅僅是本發(fā)明的具體事例，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁12