一种嵌入式无源识别模块的柔性材质徽章及其制备方法与流程

本发明属于非金属柔性佩戴标识，具体涉及一种嵌入式无源识别模块的柔性材质徽章及其制备方法。

背景技术：

1、徽章是表示人员身份、职务及所属单位的佩戴标识，在司法监管、安保管理和日常工作场景中具有身份展示及识别作用，尤其在看守所、监狱和执法办案场所中，徽章不仅需要保持庄重醒目的合金外观，还需要满足安全佩戴、稳定固定、身份识别及安检管理要求。

2、现有警用徽章及工作徽章通常采用锌合金、铜合金和金属镀层制成，徽章主体具有硬质棱角，背面通过金属别针和金属锁扣固定，在监管执勤过程中容易被在押人员拉扯取下，硬质徽章、尖锐别针及锁扣可能被利用实施自残、划伤和攻击，同时金属材料会触发金属探测设备，难以满足严格无金属区域的安全管理要求。

3、现有柔性硅胶徽章虽然能够降低硬质边缘造成的伤害，但其表面通常缺少合金徽章具有的定向反光效果，经过紫外线照射、汗液浸泡和反复清洗后容易出现褪色及失光；普通硅胶针的轴向稳定性较低，难以穿过较厚的服装面料且固定后容易退出，永久封装的识别芯片还存在无法拆卸、检修困难及不能切换至完全无金属状态的问题。

技术实现思路

1、为解决现有合金徽章存在硬质棱角和金属尖锐别针，在看守所、监狱及执法办案场所中容易被扯下并形成划伤、自残及攻击风险，同时普通硅胶徽章缺少合金质感、难以稳定穿过服装面料且不便配置身份识别功能的技术问题，本发明提供了一种嵌入式无源识别模块的柔性材质徽章及其制备方法。

2、本发明首先提供了一种嵌入式无源识别模块的柔性材质徽章，包括徽章主体、无源识别模块、两根软质穿刺针和锁止背板，徽章主体从正面至背面依次包括透明防护层、金属光泽表层和柔性主体层，柔性主体层的背面形成模块容纳仓并连接封闭盖，无源识别模块以可拆卸方式安装在模块容纳仓内，两根软质穿刺针间隔设置在柔性主体层的背面，锁止背板设置两个分别与两根软质穿刺针配合的锁止孔。

3、徽章主体、软质穿刺针、锁止背板和封闭盖中均不设置合金壳体、金属装饰片、金属别针、金属卡扣、金属粉末和金属纤维，徽章主体的外周边缘及正面立体图案的凸起边缘均形成圆角结构，使佩戴在服装上的固定部分保持柔软并减少硬质尖角。

4、在一些实施方案中，透明防护层由甲基三氟丙基乙烯基硅橡胶、疏水性气相二氧化硅和有机过氧化物母胶混炼制成，透明防护层的厚度为0.1～0.25mm。

5、在一些实施方案中，金属光泽表层由甲基乙烯基硅橡胶、疏水性气相二氧化硅、羟基硅油、多层聚合物干涉反光片、有机颜料和有机过氧化物母胶混炼制成，多层聚合物干涉反光片由交替层叠的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄层和聚萘二甲酸乙二醇酯薄层组成，金属光泽表层的厚度为0.3～0.6mm。

6、在一些实施方案中，以100质量份甲基乙烯基硅橡胶为基准，金属光泽表层包括15～25质量份疏水性气相二氧化硅、2～5质量份羟基硅油、3～5质量份多层聚合物干涉反光片、0.2～0.5质量份有机颜料和0.8～1.8质量份有机过氧化物母胶。

7、本发明利用多层聚合物干涉反光片对入射光进行多层界面反射，通过反光片的取向排列形成接近合金表面的定向反光效果，并利用有机颜料调节徽章的基础颜色，在不加入金属粉末和金属镀层的条件下形成金色及银白色合金外观。

8、在一些实施方案中，柔性主体层由甲基乙烯基硅橡胶、疏水性气相二氧化硅、羟基硅油、乙烯基硅树脂、硅橡胶弹性微球和有机过氧化物母胶混炼制成，柔性主体层完全硫化后的邵氏a硬度为35～55。

9、进一步，模块容纳仓为形成在柔性主体层背面的凹腔，模块容纳仓的开口周围设置环形嵌合槽，封闭盖一体连接在柔性主体层上并设置环形嵌合凸缘，环形嵌合凸缘与环形嵌合槽相互扣合。

10、在一种实施方案中，无源识别模块为柔性无源近场识别模块，无源识别模块封装在具有抽取片的柔性硅胶模块壳内，柔性硅胶模块壳可拆卸安装在模块容纳仓内，模块容纳仓还配置与柔性硅胶模块壳尺寸对应的硅胶空白填充片。

11、在另一种实施方案中，无源识别模块为非金属无芯片被动谐振识别模块，包括聚醚酰亚胺柔性基片和形成在聚醚酰亚胺柔性基片上的石墨烯导电图案，石墨烯导电图案包括馈电耦合区和多个长度不同的谐振支路。

12、进一步，每根软质穿刺针包括依次连接的连接根部、穿刺杆和锥形穿刺尖端，穿刺杆内部设置沿长度方向延伸的连续芳纶纤维束，连续芳纶纤维束在距离锥形穿刺尖端1mm～2mm的位置终止，穿刺杆的外周设置多个朝向连接根部倾斜的环形防退齿。

13、进一步，每个锁止孔包括十字形弹性切口和位于十字形弹性切口内部的倒锥形夹持腔，软质穿刺针穿过锁止孔后，环形防退齿与倒锥形夹持腔相互卡接。

14、在一些实施方案中，柔性材质徽章还配置非金属穿刺导向套，非金属穿刺导向套可拆卸地套设在穿刺杆外部，锥形穿刺尖端从非金属穿刺导向套的一端伸出，徽章完成佩戴后将非金属穿刺导向套从穿刺杆上取下。

15、进一步，本发明提供了前述嵌入式无源识别模块的柔性材质徽章的制备方法，包括：分别混炼透明防护层材料、金属光泽表层材料、柔性主体材料和软质穿刺针材料；将透明防护层材料放入徽章成型模具的图案型腔中进行第一次预压硫化；将金属光泽表层材料铺设在透明防护层上进行第二次预压硫化；将连续芳纶纤维束放入软质穿刺针型腔，将软质穿刺针材料和柔性主体材料分别填入对应型腔；闭合徽章成型模具并进行整体硫化，形成透明防护层、金属光泽表层、柔性主体层、封闭盖和软质穿刺针相互结合的柔性材质徽章；脱模后进行二次硫化，将无源识别模块装入模块容纳仓。

16、在一些实施方案中，第一次预压硫化和第二次预压硫化的温度为150～170℃，预压硫化时间为30～90s，整体硫化温度为160～180℃，整体硫化时间为5～8min，二次硫化温度为170～190℃，二次硫化时间为1～3h。

17、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明利用柔性主体层、圆角边缘、软质穿刺针和硅胶锁止背板替代合金主体、硬质棱角、金属别针及金属锁扣，能够降低徽章被拉扯后形成划伤、自残和攻击工具的风险；利用非导电聚合物干涉反光片的多层界面反射形成接近合金徽章的色泽和质感，同时避免加入可被金属探测设备识别的金属粉末及金属镀层；利用模块容纳仓实现无源识别模块的拆装，并通过连续芳纶纤维束、非金属穿刺导向套、环形防退齿和倒锥形夹持腔提高软质穿刺针的穿透稳定性及佩戴可靠性。

1.一种嵌入式无源识别模块的柔性材质徽章，其特征在于，包括徽章主体、无源识别模块、两根软质穿刺针和锁止背板；

2.根据权利要求1所述的嵌入式无源识别模块的柔性材质徽章，其特征在于，所述透明防护层包括甲基三氟丙基乙烯基硅橡胶、疏水性气相二氧化硅和有机过氧化物母胶；

3.根据权利要求1所述的嵌入式无源识别模块的柔性材质徽章，其特征在于，所述模块容纳仓为形成在柔性主体层背面的凹腔，凹腔的开口周围设置环形嵌合槽；

4.根据权利要求3所述的嵌入式无源识别模块的柔性材质徽章，其特征在于，所述无源识别模块包括聚醚酰亚胺柔性基片和形成在聚醚酰亚胺柔性基片上的石墨烯导电图案；

5.根据权利要求1所述的嵌入式无源识别模块的柔性材质徽章，其特征在于，每根软质穿刺针包括依次连接的连接根部、穿刺杆和锥形穿刺尖端，穿刺杆内部设置沿长度方向延伸的连续芳纶纤维束，连续芳纶纤维束的端部与锥形穿刺尖端间隔设置，穿刺杆的外周设置多个朝向连接根部倾斜的环形防退齿；

6.一种权利要求1～5中任一项所述的嵌入式无源识别模块的柔性材质徽章的制备方法，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述第一次预压硫化和第二次预压硫化的温度为150～170℃，第一次预压硫化和第二次预压硫化的时间分别为30～90s；

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述连续芳纶纤维束沿软质穿刺针型腔的长度方向设置，连续芳纶纤维束的一端伸入柔性主体层型腔，连续芳纶纤维束的另一端与软质穿刺针型腔的锥形尖端区域间隔1～2mm；