耐摩擦防伪聚酰亚胺标签的制备方法与流程

本发明涉及防伪标签加工，具体涉及耐摩擦防伪聚酰亚胺标签的制备方法。

背景技术：

1、随着商品生产和销售的不断发展，防伪变得越来越重要。传统的标识方法已不能满足市场需求。因此，新型的防伪标签应运而生。作为一种具有高安全性的防伪标签，耐摩擦防伪标签被广泛应用于商品包装和防伪领域。

2、聚酰亚胺材料是一种具有良好耐磨性能和高抗老化性能的高分子材料，然而聚酰亚胺的粒度低、粘接强度有待进一步提高，耐磨性能差，在使用聚酰亚胺材料制备防伪标签时，防伪标签很容易地被揭下，现有技术中对于防伪标签的防撕的做法通常是采用机械的方法，在防伪标签上加工出切断面，以用于防止防伪标签被完整揭下，防伪标签在加工成型工艺繁杂，并且防伪标签的耐高温性能较差，在高温环境中，防伪标签很容易发生变形，导致防伪标签无法辨识。

3、针对此方面的技术缺陷，现提出一种解决方案。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供耐摩擦防伪聚酰亚胺标签的制备方法，用于解决现有技术中防伪标签的粘接强度有待进一步提高，需要采用复杂的机械加工工艺在防伪标签上加工出切断面，耐磨性能差和耐高温性能差，在高温环境中，防伪标签容易变形无法辨识的技术问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、耐摩擦防伪聚酰亚胺标签的制备方法，包括以下步骤：

4、s1、将二氧化硅微球、n,n-二甲基甲酰胺、纯化水加入到三口烧瓶中搅拌，三口烧瓶温度升高至50-60℃，向三口烧瓶中滴加kh-540，反应3-5h，常压下，三口烧瓶温度升高至120-130℃，通过分水器分出反应体系中的水，三口烧瓶温度降低至室温，得到改性二氧化硅的n,n-二甲基甲酰胺溶液，向三口烧瓶中加入乳化剂，搅拌均匀，得到乳液；

5、s2、将1,2-亚乙基二[1,3-二氢-1,3-二氧代异苯并呋喃-5-羧酸酯]和n,n-二甲基甲酰胺按重量比1:3加入到三口烧瓶中，搅拌至体系溶解，得到滴加液，备用，将4,4'-二氨基联苄和乳液加入到氮气保护的三口烧瓶中，室温下快速搅拌，向三口烧瓶中缓慢滴加滴加液，滴加完毕，三口烧瓶温度升高至55-65℃，保温反应2-3h，后处理得到聚酰亚胺微球；

6、聚酰亚胺微球的合成反应原理为：

7、

8、式中的为改性二氧化硅；

9、s3、使用kh-570对聚酰亚胺微球进行改性处理，得到改性微球；

10、s4、将改性微球和乙酸乙酯加入到三口烧瓶中，超声分散30-40min，将三口烧瓶转移到带有机械搅拌的铁架台上，搅拌，向三口烧瓶中加入丙烯酸甲酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酰胺和引发剂，三口烧瓶温度升高至68-72℃，保温反应2-3h，后处理得到粘结剂；

11、s5、将粘结剂施加在承载基体101与离型纸106之间，加工成型，得到防伪标签100。

12、进一步的，所述二氧化硅微球的制备方法为：将无水乙醇、去离子水和氨水加入到三口烧瓶中，三口烧瓶固定在带有机械搅拌的铁架台上，三口烧瓶温度升高至40-50℃，设置搅拌转速为500-600r/min，向三口烧瓶中缓慢滴加正硅酸乙酯，滴加完毕，保温反应4-6h，后处理得到二氧化硅微球。

13、进一步的，所述无水乙醇、去离子水、氨水和正硅酸乙酯的重量比为7:2:1:3，所述后处理操作包括：反应完成之后，减压蒸除乙醇，向三口烧瓶中加入纯化水，将三口烧瓶转移到超声分散器中，120w、40khz超声处理2-3h，抽滤，滤饼用纯化水洗涤3次，将滤饼转移到70-80℃干燥箱中真空干燥至恒重，得到二氧化硅微球。

14、进一步的，步骤s1中二氧化硅微球、n,n-二甲基甲酰胺、纯化水、kh-540和乳化剂的重量比为3:11:0.5:1:5，所述乳化剂由甘油硬脂酸酯、聚山梨醇酯-60和硬脂酰谷氨酸钠按质量比3:1:1组成。

15、进一步的，步骤s2中4,4'-二氨基联苄、滴加液和乳液的重量比为7.7:1:20，所述后处理操作包括：反应完成之后，抽滤，滤饼用纯化水洗涤后抽干，将滤饼与丁酮按重量体积比1g：5ml加入到烧杯中，超声分散30-50min，抽滤，滤饼用丁酮淋洗后，转移到温度为60-70℃的干燥箱中真空干燥至恒重，得到聚酰亚胺微球。

16、进一步的，所述改性微球的制备方法为：将聚酰亚胺微球、乙醇和纯化水加入到三口烧瓶中，超声分散50-60min，将三口烧瓶转移到带有机械搅拌的铁架台上，搅拌，三口烧瓶温度升高至65-75℃，向三口烧瓶中缓慢滴加kh-570，滴加完毕，保温反应4-6h，后处理得到改性微球。

17、进一步的，所述聚酰亚胺微球、乙醇、纯化水和kh-570的重量比为1:4:0.5:0.8，所述后处理操作包括：反应完成之后，三口烧瓶温度降低至室温，抽滤，滤饼用无水乙醇洗涤后转移到温度温70-80℃的干燥箱中真空干燥至恒重，得到改性微球。

18、进一步的，步骤s4中改性微球、乙酸乙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酰胺和引发剂的重量比为5:18:2.5:2:1:0.15，其中，引发剂为过氧化二苯甲酰，所述后处理操作包括：反应完成之后，减压蒸除乙酸乙酯，得到粘结料，将粘结料与香蕉水按重量比8:1混合均匀，得到粘结剂。

19、进一步的，所述防伪标签的加工成型方法，包括以下步骤：

20、s51、对承载基体的顶面做电晕处理后，在其顶部通过激光雕刻形成防伪图案，在承载基体的顶面形成防伪层一；

21、s52、在承载基体的顶部涂覆粘接剂，将防伪涂层一覆盖形成粘接层一，室温下干燥2-3min；

22、s53、在粘接层一的顶部通过喷涂防伪图案，形成防伪层二；

23、s54、在粘接层一的顶部再涂覆一层粘接剂，将防伪层二覆盖，形成粘接层二；

24、s55、在粘接层二的顶部覆盖离型纸，得到防伪标签。

25、进一步的，所述承载基体为pet薄膜，其厚度为50±5μm，所述粘接层一的厚度为25±5μm，所述粘接层二的厚度为30±5μm，所述防伪层一与防伪层二相互配合，形成完整的防伪图案。

26、本发明具备下述有益效果：

27、1、本发明的耐摩擦防伪聚酰亚胺标签在制备过程中，通过正硅酸乙酯在乙醇、氨水环境中反应，正硅酸乙酯上的硅氧烷键水解后，通过硅氧硅键缩合，在快速搅拌状态下，二氧化硅微球，其尺寸达到了0.5-1nm，制备出了小粒径的二氧化硅微球，二氧化硅微球与kh-540在n,n-二甲基甲酰胺的水溶液中反应，kh-540上的硅氧烷键水解后键合到二氧化硅的外部，在二氧化硅的外部形成多个端氨基的长链修饰，通过分水器在高温作用下，将反应体系中的水分分离出来，从而有效的降低了反应体系的含水量，并在乳化剂的作用下，形成不含水的乳液，1,2-亚乙基二[1,3-二氢-1,3-二氧代异苯并呋喃-5-羧酸酯]、4,4'-二氨基联苄和改性二氧化硅在乳化体系中反应，酸酐与氨基反应，生成具有长链结构的聚酰亚胺，包覆在改性二氧化硅的外部，形成聚酰亚胺微球，通过电镜分析，聚酰亚胺微球的粒径仅有2-3nm，在后处理过程中，通过在丁酮溶液中超声分散，能够有效的避免聚酰亚胺微球粘接，降低聚酰亚胺微球的粒径；聚酰亚胺上含有大量的苯环，具有良好的耐高温性能，二氧化硅本身的硬度高、耐高温，聚酰亚胺包覆在二氧化硅微球的外部，进一步的提高了聚酰亚胺微球的耐高温性能和聚酰亚胺微球的硬度。

28、2、本发明的耐摩擦防伪聚酰亚胺标签在制备过程中，通过聚酰亚胺微球经过kh-570进行改性后与丙烯酸甲酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酰胺在引发剂作用下，通过自由基反应，生成粘接料；聚酰亚胺微球表面上含有大量的氨基与羧基，较小的粒径使其具有较大的比表面能，在反应过程中会改性聚酰亚胺微球与聚丙烯酸酯聚合物发生化学键合和物理吸附等作用，并且二氧化硅被聚酰亚胺包覆，随着改性聚酰亚胺微球的加入，聚酰亚胺微球与丙烯酸酯聚合物之间的相互作用力也随之增加，从而导致粘结料的黏度增加，提高防伪标签的粘接强度和耐摩擦性能，多个聚酰亚胺微球均与粘接面紧密粘接，在对防伪标签进行处理时，无法将其一次性完全揭下，并且聚酰亚胺以微球的形式分散在聚丙烯酸酯中，致使粘结剂含有丰富的孔隙率，在防伪标签受到外揭的力作用时，防伪标签的粘结层很容易发生开裂，起到防揭开效果，并且粘结剂的高孔隙率，在受热过程中，粘结剂中的微球分子体积变化，能够有效地降低防伪层在热环境中尺寸变化率，提高其耐热性能。

29、3、本发明的耐摩擦防伪聚酰亚胺标签在制备过程中，通过pet薄膜、防伪层一、粘接层一、防伪层二、粘接层二与离型纸自上而下依次设置，通过对pet薄膜与粘结层一的粘结面做电晕处理后，提高其与粘结层一之间的粘接强度，避免pet薄膜在使用过程中自然掉落，导致防伪标签损坏，防伪层二设置在粘接层一与粘结层二之间，能够在防伪标签表面受到损坏时，对防伪层二进行保护，起到辨识防伪标签的目的，防伪层一与防伪层二配合形成完整的防伪图案，防伪层一通过激光雕刻，成型在pet薄膜上，在pet薄膜与防伪标签分离时，防伪层一同时掉落，起到防揭警示的作用。