(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 202210703247.4 (22)申请日 2022.06.21 (71)申请人 江苏华信新材 料股份有限公司 地址 221416 江苏省徐州市新沂市大桥 东 路189号 (72)发明人 王远震　吴雷　叶青　吴赛　 李宜忠　 (74)专利代理 机构 北京淮海知识产权代理事务 所(普通合伙) 32205 专利代理师 李妮 (51)Int.Cl. C08K 3/22(2006.01) C08K 9/10(2006.01) C08L 69/00(2006.01) C08L 63/00(2006.01) (54)发明名称 一种用于高灵敏度镭雕的纳米粉体助剂及 其制备方法 (57)摘要 一种用于高灵敏度镭 雕的纳米粉体助剂， 包 括以下重量份数的组分： 光热转换聚合物10 ‑30 份、 端氨基超支化聚硅氧烷10 ‑40份、 异丙醇50 ‑ 70份、 氨水0.1 ‑1份、 宽带隙氧化物10 ‑30份、 气相 二氧化硅1 ‑8份。 制备方法： 按照重量份数比称取 各种原料； 在搅拌状态下， 向异丙醇中依次加入 光热转换聚合物、 端氨基超支化聚硅氧烷、 宽带 隙氧化物、 气相二氧化硅， 加入氨水调节体系pH 为6‑8， 继续搅拌， 静置后得到化学接枝包覆掺杂 的宽带隙氧化物， 即得到一种用于高灵敏度镭雕 的纳米粉体助剂。 该方法能提高宽带隙氧化物的 红外吸收能力； 将纳米粉体助剂添加进高分子树 脂中所得到的镭雕材料在低功率激光能量下可 以标记出高对比度的图案 。 权利要求书1页 说明书6页 CN 114957791 A 2022.08.30 CN 114957791 A 1.一种用于高灵敏度镭雕的纳米粉体助剂， 其特征在于， 包括以下重量份数的组分： 光 热转换聚合物10 ‑30份、 端氨基超支化聚硅氧烷10 ‑40份、 异丙醇50 ‑70份、 氨水0.1 ‑1份、 宽 带隙氧化物10 ‑30份、 气相二氧化硅1 ‑8份； 所述光热转换聚合物为聚苯胺、 聚吡咯、 聚多巴 胺的一种或者几种。 2.根据权利要求1所述的一种用于 高灵敏度镭雕的纳米粉体助剂， 其特征在于， 所述的 宽带隙氧化物为氧化铋、 氧化锑、 氧化锡的一种或者几种。 3.根据权利要求1或2所述的一种用于高灵敏度镭雕的纳米粉体助剂， 其特征在于， 所 述端氨基超支化聚硅氧烷的数均分子量 为3918‑6900。 4.一种制备权利要求1所述的用于高灵敏度镭雕的纳米粉体助剂的制备方法， 其特征 在于， 采用化学接枝包覆掺杂制备 方法， 具体包括以下步骤： (1)按照权利要求1所述的重量份数比称取光热转换聚合物、 端氨基超支化聚硅氧烷、 异丙醇、 氨水、 宽带隙氧化物和气相二氧化硅； (2)在搅拌状态下， 向异丙醇中依次加入光热转换聚合物、 端氨基超支化聚硅氧烷、 宽 带隙氧化物、 气相二氧化硅， 最后加入氨水调节体系pH为6 ‑8， 继续搅拌1 ‑3h， 然后静置1 ‑2h 后得到化学接枝包覆掺杂的宽带隙氧化物， 即得到一种用于高灵敏度镭雕的纳米粉体助 剂。 5.根据权利要求4所述的一种用于高灵敏度镭雕的纳米粉体助剂的制备方法， 其特征 在于， 所述端氨基超支 化聚硅氧烷的制备方法为： 将 γ‑氨丙基三乙氧基硅烷和蒸馏水加入 到容器中在常温下混合均匀， γ ‑氨丙基三乙氧基硅烷与蒸馏水之间的摩尔比为11： (10 ‑ 16)， 搅拌15 ‑30min后， 缓慢升温至50 ‑60℃， 反应1 ‑4h得到无色透明液体， 真空干燥即得透 明粘稠的端氨基超支化聚硅氧烷。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114957791 A 2一种用于高灵敏度镭雕的纳米粉体助 剂及其制备方 法 技术领域 [0001]本发明涉及高分子材料镭雕技术领域， 具体涉及 一种用于高灵敏度镭雕的纳 米粉 体助剂及其制备 方法。 背景技术 [0002]镭雕粉又称激光打标粉， 主要功能是吸收激光能量， 将激光束转换成热能， 对塑料 产生热作用、 碳化作用、 蒸发作用及自身变色产生的化学反应， 从而在产品表 面形成标记图 案。 激光打标的原理主要分为炭化和发泡， 其中炭化是指经激光照射后， 镭 雕粉发热以致周 边树脂烧焦炭化， 使工件留下黑色的标记， 而这种 方法一般合用于浅色的基材， 常见于 “白 打黑”的技术中。 发泡是指助剂发热以达到树脂的降解程度而产生出热气， 热气使基材形成 大量细小气泡， 这可做出浅 色以至白色标刻效果， 合用于深颜色及黑色的基材， 一般 常见于 “黑打白”的技术中。 常用的 白打黑镭 雕粉主要为宽带隙氧化物， 如氧化铋、 氧化锑、 氧化锡、 氧化钛等， 通过对宽带隙氧化物掺杂可以获得通用型镭雕助剂。 但是 由于高分子材料基体 不同、 使用端激光器的类型以及参数局限性， 通用型镭雕助剂存在性能短缺， 最主要体现在 灵敏度偏低。 [0003]通常增加镭雕助剂灵敏度的方法是增强镭雕助剂的光热转换能力， 即材料吸收激 光碳化的能力， 而宽带隙金属氧化物作为氧化物光热转换 的佼佼者， 其自身光热转换能力 已达瓶颈 。 通过有机无机 接枝杂化是镭雕领域 新的研究思路。 [0004]聚苯胺、 聚吡咯、 聚多巴胺等材料是最先被研究用作光热治疗剂的聚合物材料。 聚 苯胺结构 中的亚胺基团容易受到掺杂剂(如强酸、 过渡金属、 氧化剂等)的作用而转变为亚 胺盐， 其吸收峰可红移到NIR近红外区域， 因此， 可应用于光热治疗。 例如， Yang  J、 Choi J等 制备了一种新型聚苯胺纳米颗粒， 在细胞内氧化性组分的作用下， 聚苯胺纳米颗粒 的吸收 峰从570nm红移到780nm， 并在整个NIR近红外区域都有明显吸收， 其光热转换效果明显增 强。 (Yang  J,Choi J,Bang D,et al.Convertible  Organic Nanoparticles  for Near‑ Infrared  Photothermal  Ablation  of Cancer Cells[J].Angewandte  Chemie  International  Edition,2011.)。 聚吡咯因其高导电率、 出色的稳定性和生物相容性在生 物电子器件和生物医学应用方面受到广泛关注， 聚吡咯在Fe3+的氧化作用下， 吡咯单体 容易 聚合形成聚吡 咯纳米颗粒， 并在NI R近红外区域展现出强烈的光吸收特性。 聚吡 咯纳米颗粒 具有良好的生物稳定性和光稳定性， 有较高的实际应用潜力， 但聚吡 咯不易生物降解， 其在 动物体内的分布和代谢途径还有待进行研究。 聚多巴胺(PDA)是另一种受到广泛关注的高 分子近红外吸收材料， 在光学性质方面， 其具有与黑色素相似的光吸收性能， 其在紫外光到 可见光的范围内有宽波 段的吸收， 并且光吸收一直延伸至近红外区域。 根据此性质， 探索应 用作为光热治疗剂的可行性， 研究结果表明PDA纳米颗粒的光热转换效率可达到40％， 甚至 比普遍认可的光热材料金纳米棒( η＝22％)的转换效率还高， 细胞和动物实验均证明其具 有明显的光热治疗效果。 由于上述光热转换材料自身热稳定性而限制这类材料 的应用， 目 前， 聚苯胺、 聚 吡咯、 聚多巴胺等 光热转换 材料未有应用到高分子材 料镭雕领域。说　明　书 1/6 页 3 CN 114957791 A 3