(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211200146.1 (22)申请日 2022.09.29 (71)申请人 上海锦湖日丽塑料有限公司 地址 201106 上海市闵行区华漕镇纪高路 1399号 申请人 上海金山锦湖日丽塑料有限公司 (72)发明人 韩笑　李俊杰　胡建建　周霆　 (74)专利代理 机构 上海段和段律师事务所 31334 专利代理师 李佳俊 (51)Int.Cl. C08L 23/06(2006.01) C08L 53/00(2006.01) C08L 23/12(2006.01) C08L 23/08(2006.01)C08L 51/06(2006.01) C08K 3/04(2006.01) C08K 3/22(2006.01) C08K 9/10(2006.01) B23K 26/362(2014.01) (54)发明名称 一种可紫外近红外激光标记的复合材料及 其制备方法 (57)摘要 本发明涉及一种可紫外近红外激光标记的 复合材料， 所述复合材料包括： 二氧化钛、 石墨 烯、 偶联剂、 易于炭化的高分子、 聚烯烃树脂、 相 容剂。 本发明中复合材料呈微球状， 其结构与西 瓜相似， 易于炭化的高分子是 “西瓜肉”， 而石墨 烯/二氧化钛充当微球的 “西瓜种子 ”分散在微球 内部。 相比于传统的核壳结构激光吸收剂， 本发 明制备的复合材料形态具有创新性。 复合材料由 于二氧化钛和石墨烯分别对355nm  UV和1064nm   NIR激光产生明显响应， 因而应用于高分子材料 中可同时实现紫外与近红外 激光的标记。 权利要求书1页 说明书10页 附图2页 CN 115521524 A 2022.12.27 CN 115521524 A 1.一种可紫外近红外激光标记的复合材料， 其特征在于， 所述复合材料包括以下重量 份数的各组分： 初级混合物60～65份， 聚烯烃树脂30～35份， 相容剂3～8份； 其中初级混合 物包括以下重量份数的各组分： 易激光炭化高分子25～35份， 二氧化钛65～75份， 石墨烯 0.04～0.0 6份， 偶联剂0.6～0.8份。 2.根据权利要求1所述的复合材料， 其特征在于， 所述的二氧化钛为金红石型二氧化 钛， 平均粒径为15 0～350nm。 3.根据权利要求1所述的复合材 料， 其特征在于， 所述的石墨烯为多层石墨烯。 4.根据权利要求1所述的复合材料， 其特征在于， 所述的偶联剂为硅烷偶联剂， 包括γ ‑ 氨丙基三乙氧基硅烷、 γ ‑缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、 3 ‑甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧 基硅烷、 γ ‑环氧丙氧基三甲基硅烷中的一种或多种。 5.根据权利要求1所述的复合材料， 其特征在于， 所述的易激光炭化高分子包括 聚碳酸 酯、 聚苯乙烯、 聚对苯二甲酸 丁二醇酯、 聚酰 亚胺中的一种或多种。 6.根据权利要求1所述的复合材料， 其特征在于， 所述的聚烯烃树脂为聚乙烯、 聚丙烯 中的一种或多种。 7.根据权利要求1所述的复合材料， 其特征在于， 所述的相容剂包含苯乙烯 ‑乙烯‑丁 烯‑苯乙烯嵌段共聚物、 乙烯 ‑丙烯酸丁酯 ‑甲基丙烯 酸缩水甘油酯三元共聚物、 马来酸 酐接 枝PP中的一种或多种。 8.一种可紫外近红外激光标记的复合材料的制备方法， 其特征在于， 所述制备方法具 体包括以下步骤： (1)按以下重量份对各组分备 料： (2)将步骤(1)中二氧化钛、 石 墨烯、 偶联剂按上述重量份数加入到高速混合机中， 充分 混合后， 再加入易激光炭化高分子， 从主喂 口置于螺杆机中， 挤出造粒， 制成初级混合物； (3)按以下重量份对各组分备 料： 初级混合物                  60‑65份， 聚烯烃树脂                  30‑35份， 相容剂                     3‑8份； 将步骤(2)制备的初级混合物与聚烯烃树脂、 相容剂混合加入到高速混合机 中， 充分混 合后， 再置 于螺杆机中， 挤出造粒， 即制得 可紫外近红外激光标记的复合材 料。 9.根据权利要求8所述的制备方法， 其特征在于， 步骤(2)中螺杆机转速为200～ 400rpm， 温度为23 0～280℃； 步骤(3)中螺杆机转速为20 0～400rpm， 温度为23 0～260℃。 10.一种如权利要求1所述的可紫外 近红外激光标记的复合材 料在激光打标中的应用。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115521524 A 2一种可紫外近红外激光标记的 复合材料及其制备方 法 技术领域 [0001]本发明属于激光标记材料领域， 具体涉及 一种可紫外近红外激光标记的复合材料 及其制备 方法。 背景技术 [0002]激光标记作为材料激光加工方法中的一个新兴领域， 具有环境友好、 快速高效、 标 记永久、 标记灵活等特点， 因而 备受关注。 激光标记通过利用高能量密度的激光束对目标作 用， 使目标表面发生物理或化学的变化， 从而获得 可见图案的标记方式。 [0003]用于激光标记的激光器类型包括准分子激光器、 CO2激光器和Nd:YAG激光器。 其 中， 波长为1064和355nm的Nd:YAG激光器由于波长短、 能量高、 光束质量高等优点， 更适用于 高质量的标记场合。 [0004]近年来， 激光标记技术在电子器件、 汽车工业、 医疗器械以及家用电子电器等行业 中的应用愈发广泛， 从而需要对不同的高分子材料制品进行表面文字或图案的标记。 其中， 聚乙烯(PE)、 聚丙烯(PP)、 尼龙(PA)、 热塑性聚氨酯(TPU)等常见高分子材料对激光能量吸 收率较低， 并且由于自身分子链不含有芳香结构， 因而在激光辐照下很难发生明显的物理 化学变化， 难以形成清晰的图案。 与之不同的是， 聚苯乙烯(PS)、 聚对苯二甲酸丁二醇酯 (PBT)、 聚碳酸酯(PC)等高分子容易吸收激光能量， 并产生热化学变化， 炭化后残炭量高， 图 案对比度较高， 但是其炭化 程度难以控制， 导 致图案表面 粗糙。 [0005]为了解决上述难题， 通常工业上会在其中引入激光吸收剂。 激光吸收剂是指可以 吸收激光能量的物质(例如金属氧化物和石墨烯、 碳纳米管等)， 其原理将吸收的激光能量 转化为热量， 使得周围高分子基体发生炭化或发泡， 进而显现出标记的图案。 但是单一的激 光吸收剂对于聚乙烯、 聚丙烯等材料 的打标性能改善有限， 另外金属氧化物颗粒 的直接添 加容易存在分散不均、 易团聚的问题， 对标记不利。 目前， 技术工作者将激光吸收剂设计成 核壳结构， 以金属氧化物为核， 易于碳化的基材作为壳， 从而进一步改善高分子材料的打标 性能。 [0006]专利CN109320819制备了聚苯乙烯包覆的三氧化二锑颗粒， 将其作为激光打标助 剂添加到高密度聚乙烯中， 实现了有效标记； 专利CN1102948 66采用易激光炭化高分子包裹 氯氧化铋， 同时引入了少量一维线状激光敏感物质如碳纳米管和银纳米线， 将光热转化节 点连接成三维网络结构， 提高激光打标粉的光热转化效果， 从而在较低的添加 量下实现高 清晰度、 高对比度的激光标记图案 。 [0007]然而， 大多数核壳激光吸收体 的制备策略通常过程昂贵、 步骤复杂。 此外， 由于不 可避免的有毒物质(如单体和溶剂)， 核壳结构的制造过程总是对环 境不友好。 Zhang课题组 采用了挤出共混的方法合成了聚碳酸酯包裹的二氧化锡(ACS  Applied Materials& Interfaces,2016,8:1977 ‑1983.)， 工艺简单， 适用于连续大规模的制备。 然而， 现有的激光 打标助剂仅对波长为10 64nm的近红外(N IR)激光有响应。 [0008]如今， 355nm的紫外(UV)激光打标是一种新开发的激光写入技术。 由于极小的焦点说　明　书 1/10 页 3 CN 115521524 A 3