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一种模压激光全息记录材料及其制备方法

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2023-09-06 16:34:58

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 王正伦 | 2023-09-06 16:34:58

本发明的目的在于提供一种模压激光全息记录材料及其制备方法,其中通过对关键的材料微观组成及结构(尤其是聚四氟乙烯的表面处理等)进行改进,与现有技术相比能够有效解决现有模压激光全息信息记录层所用树脂在模压过程中易出现粘版、掉点甚至缺损等缺陷的问题,本发明采用辐照接枝改性的聚四氟乙烯微粉与成像树脂复合,同时通过电子束辐照在聚四氟乙烯微粉表面接枝聚合物并控制接枝率,能够改善聚四氟乙烯微粉与成像树脂的相容性,得到内部均匀性好、稳定性高的模压激光全息记录材料;并且,本发明通过控制该用于模压激光全息记录的复合材料内成像树脂与辐照接枝改性聚四氟乙烯微粉两者的配比,使得该模压激光全息记录材料具有良好的耐磨性、防粘版性能,能大大提高模压加工处理的效率。

为实现上述目的,按照本发明的一个方面,提供了一种模压激光全息记录材料,其特征在于,包括成像树脂、以及用于复合改性该成像树脂的辐照接枝改性聚四氟乙烯微粉;其中,所述辐照接枝改性聚四氟乙烯微粉与所述成像树脂两者的质量比为1/20~1/200。

本发明公开了一种模压激光全息记录材料及其制备方法,其中,该模压激光全息记录材料,包括成像树脂、以及用于复合改性该成像树脂的辐照接枝改性聚四氟乙烯微粉;辐照接枝改性聚四氟乙烯微粉与成像树脂两者的质量比为1/20~1/200。本发明通过对关键的材料微观组成及结构进行改进,与现有技术相比能够有效解决现有模压激光全息信息记录层所用树脂在模压过程中易出现粘版、掉点甚至缺损等缺陷的问题,得到内部均匀性好、稳定性高的模压激光全息记录材料。

假冒伪劣产品不仅损害商家与消费者的利益、影响社会经济秩序,也给国家税收带来巨大损失,防伪技术成为打击假冒伪劣产品的有效手段之一。现有防伪技术中,激光全息模压技术因其不易复制、识别方法多样、不可重复使用等优点,被广泛应用。该技术是将制成在镍版上的全息光栅在一定温度、压力下转移至全息模压防伪材料上,实现全息图的批量复制。其中,全息记录材料是全息模压防伪材料的重要组成部分,也是实现激光全息模压技术的关键。模压激光全息记录材料需要高透明度、光泽度与平整度,好的耐磨性、耐热性、防粘版性能及分切性能。目前模压激光全息记录材料的成像树脂主要是热塑性丙烯酸酯树脂或聚氨酯树脂,其制备的涂层平整光滑。然而成像树脂与镍版的相互作用较强,模压时不易与镍版分离,出现粘版、起皮、掉点甚至缺损的现象,不利于全息图的转移,降低了生产成品率。

聚四氟乙烯表面能低、润滑性好,耐磨性、耐热性及化学稳定性佳,常作为不粘涂料或耐磨材料应用于航天、化工、电子、机械、医药等领域。聚四氟乙烯的这些优点使其微粉用于改善成像树脂的表面性能成为可能。但聚四氟乙烯微粉的疏水性较板状或膜状聚四氟乙烯更高,几乎不溶于水或任何有机溶剂。现有聚四氟乙烯微粉与树脂的复合主要是通过添加大量表面活性剂来改变微粉表面特性,使其能暂短分散于树脂溶液中。但该方法并没有从根本上解决聚四氟乙烯微粉在树脂中分散性差的难题,加上聚四氟乙烯微粉的密度与树脂差别较大,较长时间放置后,聚四氟乙烯微粉必会沉降;而且使用的表面活性剂价格昂贵,残留难以除去,将对材料的性能产生负面影响。同理,因与全息模压防伪材料的成像树脂的相容性差,聚四氟乙烯微粉在成像树脂中易于团聚、难以均匀分散。因此,用于激光全息模压技术的成像树脂/聚四氟乙烯微粉复合材料稳定性差、综合性能不理想。

华中科技大学(Huazhong University of Science and Technology),简称华中大、华科大 ,位于湖北省武汉市,是中华人民共和国教育部直属的综合性研究型全国重点大学、位列国家“双一流”“985工程”“211工程”、入选“强基计划”“111计划”、卓越工程师教育培养计划、卓越医生教育培养计划、国家大学生创新性实验计划、国家级大学生创新创业训练计划、国家建设高水平大学公派研究生项目、国家级新工科研究与实践项目、基础学科拔尖学生培养计划2.0,是学位授权自主审核单位、全国深化创新创业教育改革示范高校、一流网络安全学院建设示范项目高校、中国政府奖学金来华留学生接收院校、教育部来华留学示范基地,为中欧工程教育平台成员和医学“双一流”建设联盟 、国际应用科技开发协作网 、全球能源互联网大学联盟成员。

与现有技术相比,由于将辐照接枝改性聚四氟乙烯微粉分散进成像树脂中,并通过电子束辐照在聚四氟乙烯微粉表面接枝聚合物并控制接枝率,能够改善聚四氟乙烯微粉与成像树脂的相容性,得到内部均匀性好、稳定性高的模压激光全息记录材料。本发明通过电子束辐照在聚四氟乙烯微粉表面产生自由基,并引发单体聚合,获得聚合物接枝改性的聚四氟乙烯微粉;将改性的聚四氟乙烯微粉分散在有机溶剂中,得到聚四氟乙烯微粉分散液;分散液与成像树脂共混、涂布、干燥即得所述激光全息记录材料。该制备方法简单、易操作,所得激光全息记录材料具有表面能低、耐磨性好的优点,可应用于高端防伪领域。

本发明中用于模压激光全息记录的复合材料及其制备方法具有如下优点和明显进步:

(1)采用聚四氟乙烯微粉降低模压激光全息记录材料的表面能,减小模压过程中涂料与镍版之间的相互作用,减少粘版现象,提高成品率与质量。

(2)采用电子束辐照接枝改善聚四氟乙烯微粉与成像树脂的相容性,进而提高其储存稳定性,同时也提高了聚四氟乙烯微粉在成像树脂溶液中的分散浓度。

(3)本发明可实现较高接枝率的辐照接枝聚四氟乙烯微粉。

(4)本发明改性聚四氟乙烯微粉的制备方法简单,避免引入其它助剂,清洁无污染,易于大规模工业化

本专利成果采用技术转让,技术入股,技术合作等成果转化方式,希望进一步实现该专利的有益效果,有兴趣皆可面议。