CN111138849A - 一种颜色可选择、激光焊接用尼龙复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种颜色可选择、激光焊接用尼龙复合材料及其制备方法，其包括以下按重量百分比计的原料：透光组份：尼龙27～100％；透光添加剂：0～20％；玻璃纤维0～50％；透光黑色粉：0.1～1％；抗氧剂：0～1％；润滑剂：0～1％；吸光组份：尼龙44～99.5％；玻璃纤维0～50％；激光吸收剂：0.5～2％；色粉：0～2％；抗氧剂：0～1％；润滑剂：0～1％。本发明的优势在于：根据激光焊接对尼龙材料性能的要求，在透光层通过透光添加剂的加入增加尼龙材料的激光穿透效率，透光黑色粉的使用不仅使自然色材料可以作为透光层，黑色的材料也可以作为透光层，在吸光层的材料中引入激光吸收剂，激光吸收剂颜色是透明的，对材料颜色影响小，激光吸收剂的吸收效率较高。
Description
技术领域
本发明涉及到尼龙材料作为激光焊接零件的应用，通过对材料配方进行设计，使得尼龙材料无论作为透光组份还是吸光组份多种颜色均可满足激光焊接工艺对材料的要求，增加了尼龙材料作为在焊接零件的应用。
背景技术
随着工业的迅速发展，塑料以其质轻、比强度高、耐腐蚀、易加工等优点，在汽车、家电等领域得到广泛的应用。焊接是塑料加工的重要手段，按照加热软化方式的不同，塑料焊接可以分为外加热源软化、通过机械运动方式软化和通过电磁作用软化等几种。通过外加热源方式软化的焊接技术可以分为：热板焊接、热风焊接、热棒和脉冲焊接；通过机械运动方式软化完成焊接的方法有：按运动轨道可分为直线型和旋转型、超声波焊接、高频焊接、红外线焊接、激光焊接等。
激光焊接是利用高能量的激光脉冲对材料进行微小区域内的局部加热，激光辐射的能量通过热传导向材料的内部扩散，将材料熔化后形成特定熔池。激光焊接是激光加工材料加工技术应用的重要方面之一，激光焊接作为一种高质量、高精度、高速度、高效率和低变形的焊接方法，在机械制造、汽车工业、航空航天、粉末冶金、生物医学微电子行业等行业应用广泛。从焊接工艺角度时间、压力和熔融量是确保焊接质量的三要素，另外，塑料的吸湿性、塑料中的填充物和焊接面的清洁对保证焊接质量也至关重要。
PA材料作为工程塑料，在汽车、家电等领域得到广泛的应用，尼龙材料涉及到激光焊接的工艺逐渐增加，因为色粉(主要是炭黑)吸光的原因，目前市场上激光焊接材料透光层通常用本色材料，吸光层通常是黑色的材料，限制了其它颜色用于对激光焊接成型工艺的使用，解决颜色对激光焊接的限制可以使激光焊接在塑料上得到更广泛的应用。
发明内容
本发明提供了一种颜色可选择、激光焊接用尼龙复合材料及其制备方法法，通过对配方的科学设计，在吸光组份通过透明尼龙的加入减小尼龙的结晶度，增加激光的透过率，并且提供了一种激光可穿透的有机色粉，使得不仅自然色的尼龙材料可以作为透光组份，黑色的材料也可以作为透光组份。在吸光组份中通过一种激光吸收剂的加入，增加激光吸收效率，该添加剂对颜色影响小，使得不同颜色的尼龙材料均可作为吸光组份，本发明增加了作为激光焊接透光和吸光组份尼龙材料的颜色可选择性。
本发明为解决所提出的技术问题，采用的技术方案为：
一种颜色可选择、激光焊接用尼龙复合材料，其包括以下按重量百分比计的原料：
透光组份：
吸光组份：
所述尼龙可以是PA6、PA66、PA66和PA6的共聚物、PA6T、PA9T和PA10T，也可以是上述各种原料的混合物。
所述的玻璃纤维玻璃类型是E玻璃、碱含量＜0.8％，体积密度0.70±0.15g/cm3,含水率≤0.05％，单丝纤维直径：10±1μm，长度：3mm。
所述的透光添加剂是一种半芳香族尼龙材料，与尼龙的相容性好，可以通过降低材料的结晶度增加透光率。
所述的透光黑色粉是一种油溶黑类型的有机色粉，可以把尼龙基料及填充物染成黑色但不会吸收激光。
所述的激光吸收剂是一款吸收近红外光的吸光剂，用于激光波长9xx以及1064nm，对颜色影响小。
所述的润滑剂是硅酮粉，有效成分苯基硅酮的含量50％。
所述的抗氧剂亚磷酸酯和受阻酚1:1复配的抗氧剂。
本发明提供一种颜色可选择、激光焊接用尼龙复合材料及其制备方法法，包括以下步骤：
透光层制备方法：
(1)按配方比例称取干燥后的各种原料；将尼龙、透光添加剂、透光黑色粉、抗氧剂和润滑剂通过高速搅拌机然混合均匀，备用，按照配比称取玻纤，备用；
(2)将上述尼龙混合原料通过主喂料口加入到双螺杆挤出机中，玻璃纤维从侧喂料口加入到双螺杆挤出机中，经过熔融挤出、造粒、干燥处理等工序后得到所述的复合材料。
吸光层制备方法：
(1)按配方比例称取干燥后的各种原料；将尼龙、激光吸收剂、色粉、抗氧剂和润滑剂通过高速搅拌机然混合均匀，备用，按照配比称取玻纤，备用；
(2)将上述尼龙混合原料通过主喂料口加入到双螺杆挤出机中，玻璃纤维从侧喂料口加入到双螺杆挤出机中，经过熔融挤出、造粒、干燥处理等工序后得到所述的复合材料。
与现有技术相比，本发明的优势在于：根据激光焊接对尼龙材料性能的要求，在透光层通过透光添加剂的加入增加尼龙材料的激光穿透效率，透光黑色粉的使用不仅使自然色材料可以作为透光层，黑色的材料也可以作为透光层，在吸光层的材料中引入激光吸收剂，激光吸收剂颜色是透明的，对材料颜色影响小，激光吸收剂的吸收效率较高，激光吸收剂配合各类色粉可以使不同的颜色的尼龙材料均可以作为吸光层，改变了目前市场上只有黑色的材料才可以作为吸光层的局限性，填补了市场的空白，丰富了尼龙材料二次加工的方法，对增加尼龙材料的应用领域具有重要的意义。
具体实施方式
为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚，下面将结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明的实施例采用下列物料：
PA66 FYR27D，中国神马集团有限责任公司；
PA6 MF800,江苏瑞美福实业有限公司；
PA6/66HYG-2500E江苏海阳化纤有限公司；
PA6I TM01，山东东辰瑞森新材料科技有限公司；
玻璃纤维：301HP，直径10μm，重庆国际复合材料有限公司；
透光黑色粉：透明黑857，宁波龙欣精细化工有限公司；
激光焊接吸收剂，Clear Weld LD9x0,美国Crysta-Lyn公司；
润滑剂：硅酮粉，工业级，市售；
抗氧剂1098N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺，市售；
抗氧剂168三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯，市售；
色粉炭黑，市售；
色粉钛黄，市售；
色粉氧化铁，市售；
产品性能测试方法：
拉伸性能：按ISO527方法，样条尺寸：170*10*4mm，试验速度5mm/min。
弯曲性能：按ISO178方法，样条尺寸：80*10*4mm，试验速度2mm/min。
缺口冲击性能：按ISO 180方法，样条尺寸：80*10*4mm。
总透光率：按ISO 13468方法，样条尺寸：60*60*2mm。
焊接强度：对吸光层和透光层尼龙样片(100*25*3.2mm)进行焊接，对焊接后的样条进行拉伸测试，采用万能材料试验机，试验速度10mm/min，断裂的强度即为焊接强度。
实施例1：
透光组份：
称取PA6 5.87kg，于100℃下烘料4h，PA6I 1.0kg，透光黑色粉50g，润滑剂50g，抗氧剂30g，在高速搅拌机中混合均匀，得到树脂混合物，备用；
称取玻璃纤维3.0kg，备用。
将上述树脂混合物通过主喂料口加入到双螺杆挤出机(螺杆直径为35mm，长径比为L/D＝40)中，玻璃纤维通过侧喂料口加入到双螺杆挤出机，双螺杆挤出机各段控制温度(从加料口到至机头出口)为180℃、210℃、225℃、225℃、215℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃，双螺杆挤出机转速设置为480r/min，料条依次经过水槽冷却、鼓风干燥机干燥、切粒机切粒得流程得到产品。
吸光组份：
称取PA6 6.87kg，于100℃下烘料4h，激光吸收剂50g，润滑剂50g，抗氧剂30g，在高速搅拌机中混合均匀，得到树脂混合物，备用；
称取玻璃纤维3.0kg，备用。
将上述树脂混合物通过主喂料口加入到双螺杆挤出机(螺杆直径为35mm，长径比为L/D＝40)中，玻璃纤维通过侧喂料口加入到双螺杆挤出机，双螺杆挤出机各段控制温度(从加料口到至机头出口)为180℃、210℃、225℃、225℃、215℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃，双螺杆挤出机转速设置为480r/min，料条依次经过水槽冷却、鼓风干燥机干燥、切粒机切粒得流程得到产品。
将上述材料在鼓风干燥烘箱中于120℃干燥4h后在260℃的注塑温度下注塑成标准样条。将注塑好的力学性能样条在实验室标准环境中(23℃、50％RH)状态调节24h后进行测试，焊接强度测试对吸光层和透光层尼龙样片(100*25*3.2mm)进行焊接，对焊接后的样条进行拉伸测试表征焊接强度，测试结果见表1。
实施例2：
透光组份：
称取PA66 5.87kg，于100℃下烘料4h，PA6I 1.0kg，透光黑色粉50g，润滑剂50g，抗氧剂30g，在高速搅拌机中混合均匀，得到树脂混合物，备用；
称取玻璃纤维3.0kg，备用。
将上述树脂混合物通过主喂料口加入到双螺杆挤出机(螺杆直径为35mm，长径比为L/D＝40)中，玻璃纤维通过侧喂料口加入到双螺杆挤出机，双螺杆挤出机各段控制温度(从加料口到至机头出口)为210℃、240℃、265℃、265℃、255℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃，双螺杆挤出机转速设置为480r/min，料条依次经过水槽冷却、鼓风干燥机干燥、切粒机切粒得流程得到产品。
吸光组份：
称取PA66 6.87kg，于100℃下烘料4h，激光吸收剂50g，润滑剂50g，抗氧剂30g，在高速搅拌机中混合均匀，得到树脂混合物，备用；
称取玻璃纤维3.0kg，备用。
将上述树脂混合物通过主喂料口加入到双螺杆挤出机(螺杆直径为35mm，长径比为L/D＝40)中，玻璃纤维通过侧喂料口加入到双螺杆挤出机，双螺杆挤出机各段控制温度(从加料口到至机头出口)为210℃、240℃、265℃、265℃、255℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃，双螺杆挤出机转速设置为480r/min，料条依次经过水槽冷却、鼓风干燥机干燥、切粒机切粒得流程得到产品。
将上述材料在鼓风干燥烘箱中于120℃干燥4h后在260℃的注塑温度下注塑成标准样条。将注塑好的力学性能样条在实验室标准环境中(23℃、50％RH)状态调节24h后进行测试，焊接强度测试对吸光层和透光层尼龙样片(100*25*3.2mm)进行焊接，对焊接后的样条进行拉伸测试表征焊接强度，测试结果见表1。
实施例3：
透光组份：
称取PA6/66 5.87kg，于100℃下烘料4h，PA6I 1.0kg，透光黑色粉50g，润滑剂50g，抗氧剂30g，在高速搅拌机中混合均匀，得到树脂混合物，备用；
称取玻璃纤维3.0kg，备用。
将上述树脂混合物通过主喂料口加入到双螺杆挤出机(螺杆直径为35mm，长径比为L/D＝40)中，玻璃纤维通过侧喂料口加入到双螺杆挤出机，双螺杆挤出机各段控制温度(从加料口到至机头出口)为180℃、210℃、225℃、225℃、215℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃，双螺杆挤出机转速设置为480r/min，料条依次经过水槽冷却、鼓风干燥机干燥、切粒机切粒得流程得到产品。
吸光组份：
称取PA6/66 6.87kg，于100℃下烘料4h，激光吸收剂50g，润滑剂50g，抗氧剂30g，在高速搅拌机中混合均匀，得到树脂混合物，备用；
称取玻璃纤维3.0kg，备用。
将上述树脂混合物通过主喂料口加入到双螺杆挤出机(螺杆直径为35mm，长径比为L/D＝40)中，玻璃纤维通过侧喂料口加入到双螺杆挤出机，双螺杆挤出机各段控制温度(从加料口到至机头出口)为180℃、210℃、225℃、225℃、215℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃，双螺杆挤出机转速设置为480r/min，料条依次经过水槽冷却、鼓风干燥机干燥、切粒机切粒得流程得到产品。
将上述材料在鼓风干燥烘箱中于120℃干燥4h后在260℃的注塑温度下注塑成标准样条。将注塑好的力学性能样条在实验室标准环境中(23℃、50％RH)状态调节24h后进行测试，焊接强度测试对吸光层和透光层尼龙样片(100*25*3.2mm)进行焊接，对焊接后的样条进行拉伸测试表征焊接强度，测试结果见表1。
实施例4：
透光组份：
称取PA6 6.87kg，于100℃下烘料4h，透光黑色粉50g，润滑剂50g，抗氧剂30g，在高速搅拌机中混合均匀，得到树脂混合物，备用；
称取玻璃纤维3.0kg，备用。
将上述树脂混合物通过主喂料口加入到双螺杆挤出机(螺杆直径为35mm，长径比为L/D＝40)中，玻璃纤维通过侧喂料口加入到双螺杆挤出机，双螺杆挤出机各段控制温度(从加料口到至机头出口)为180℃、210℃、225℃、225℃、215℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃，双螺杆挤出机转速设置为480r/min，料条依次经过水槽冷却、鼓风干燥机干燥、切粒机切粒得流程得到产品。
吸光组份：
称取PA6 6.87kg，于100℃下烘料4h，激光吸收剂50g，润滑剂50g，抗氧剂30g，在高速搅拌机中混合均匀，得到树脂混合物，备用；
称取玻璃纤维3.0kg，备用。
将上述树脂混合物通过主喂料口加入到双螺杆挤出机(螺杆直径为35mm，长径比为L/D＝40)中，玻璃纤维通过侧喂料口加入到双螺杆挤出机，双螺杆挤出机各段控制温度(从加料口到至机头出口)为180℃、210℃、225℃、225℃、215℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃，双螺杆挤出机转速设置为480r/min，料条依次经过水槽冷却、鼓风干燥机干燥、切粒机切粒得流程得到产品。
将上述材料在鼓风干燥烘箱中于120℃干燥4h后在260℃的注塑温度下注塑成标准样条。将注塑好的力学性能样条在实验室标准环境中(23℃、50％RH)状态调节24h后进行测试，焊接强度测试对吸光层和透光层尼龙样片(100*25*3.2mm)进行焊接，对焊接后的样条进行拉伸测试表征焊接强度，测试结果见表1。
实施例5：
透光组份：
称取PA6 6.92kg，于100℃下烘料4h，润滑剂50g，抗氧剂30g，在高速搅拌机中混合均匀，得到树脂混合物，备用；
称取玻璃纤维3.0kg，备用。
将上述树脂混合物通过主喂料口加入到双螺杆挤出机(螺杆直径为35mm，长径比为L/D＝40)中，玻璃纤维通过侧喂料口加入到双螺杆挤出机，双螺杆挤出机各段控制温度(从加料口到至机头出口)为180℃、210℃、225℃、225℃、215℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃，双螺杆挤出机转速设置为480r/min，料条依次经过水槽冷却、鼓风干燥机干燥、切粒机切粒得流程得到产品。
吸光组份：
称取PA6 6.87kg，于100℃下烘料4h，激光吸收剂50g，润滑剂50g，抗氧剂30g，在高速搅拌机中混合均匀，得到树脂混合物，备用；
称取玻璃纤维3.0kg，备用。
将上述树脂混合物通过主喂料口加入到双螺杆挤出机(螺杆直径为35mm，长径比为L/D＝40)中，玻璃纤维通过侧喂料口加入到双螺杆挤出机，双螺杆挤出机各段控制温度(从加料口到至机头出口)为180℃、210℃、225℃、225℃、215℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃，双螺杆挤出机转速设置为480r/min，料条依次经过水槽冷却、鼓风干燥机干燥、切粒机切粒得流程得到产品。
将上述材料在鼓风干燥烘箱中于120℃干燥4h后在260℃的注塑温度下注塑成标准样条。将注塑好的力学性能样条在实验室标准环境中(23℃、50％RH)状态调节24h后进行测试，焊接强度测试对吸光层和透光层尼龙样片(100*25*3.2mm)进行焊接，对焊接后的样条进行拉伸测试表征焊接强度，测试结果见表1。
比较例1：
透光组份：
称取PA6 6.87kg于100℃下烘料4h，透光黑色粉50g，润滑剂50g，抗氧剂30g，在高速搅拌机中混合均匀，得到树脂混合物，备用；
称取玻璃纤维3.0kg，备用。
将上述树脂混合物通过主喂料口加入到双螺杆挤出机(螺杆直径为35mm，长径比为L/D＝40)中，玻璃纤维通过侧喂料口加入到双螺杆挤出机，双螺杆挤出机各段控制温度(从加料口到至机头出口)为180℃、210℃、225℃、225℃、215℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃，双螺杆挤出机转速设置为480r/min，料条依次经过水槽冷却、鼓风干燥机干燥、切粒机切粒得流程得到产品。
吸光组份：
称取PA6 6.87kg，于100℃下烘料4h，炭黑50g，润滑剂50g，抗氧剂30g，在高速搅拌机中混合均匀，得到树脂混合物，备用；
称取玻璃纤维3.0kg，备用。
将上述树脂混合物通过主喂料口加入到双螺杆挤出机(螺杆直径为35mm，长径比为L/D＝40)中，玻璃纤维通过侧喂料口加入到双螺杆挤出机，双螺杆挤出机各段控制温度(从加料口到至机头出口)为180℃、210℃、225℃、225℃、215℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃，双螺杆挤出机转速设置为480r/min，料条依次经过水槽冷却、鼓风干燥机干燥、切粒机切粒得流程得到产品。
将上述材料在鼓风干燥烘箱中于120℃干燥4h后在260℃的注塑温度下注塑成标准样条。将注塑好的力学性能样条在实验室标准环境中(23℃、50％RH)状态调节24h后进行测试，焊接强度测试对吸光层和透光层尼龙样片(100*25*3.2mm)进行焊接，对焊接后的样条进行拉伸测试表征焊接强度，测试结果见表1。
比较例2：
透光组份：
称取PA6 6.87kg，于100℃下烘料4h，透光黑色粉50g，润滑剂50g，抗氧剂30g，在高速搅拌机中混合均匀，得到树脂混合物，备用；
称取玻璃纤维3.0kg，备用。
将上述树脂混合物通过主喂料口加入到双螺杆挤出机(螺杆直径为35mm，长径比为L/D＝40)中，玻璃纤维通过侧喂料口加入到双螺杆挤出机，双螺杆挤出机各段控制温度(从加料口到至机头出口)为180℃、210℃、225℃、225℃、215℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃，双螺杆挤出机转速设置为480r/min，料条依次经过水槽冷却、鼓风干燥机干燥、切粒机切粒得流程得到产品。
吸光组份：
称取PA6 6.82kg，于100℃下烘料4h，激光吸收剂50g，色粉—钛黄50g，润滑剂50g，抗氧剂30g，在高速搅拌机中混合均匀，得到树脂混合物，备用；
称取玻璃纤维3.0kg，备用。
将上述树脂混合物通过主喂料口加入到双螺杆挤出机(螺杆直径为35mm，长径比为L/D＝40)中，玻璃纤维通过侧喂料口加入到双螺杆挤出机，双螺杆挤出机各段控制温度(从加料口到至机头出口)为180℃、210℃、225℃、225℃、215℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃，双螺杆挤出机转速设置为480r/min，料条依次经过水槽冷却、鼓风干燥机干燥、切粒机切粒得流程得到产品。
将上述材料在鼓风干燥烘箱中于120℃干燥4h后在260℃的注塑温度下注塑成标准样条。将注塑好的力学性能样条在实验室标准环境中(23℃、50％RH)状态调节24h后进行测试，焊接强度测试对吸光层和透光层尼龙样片(100*25*3.2mm)进行焊接，对焊接后的样条进行拉伸测试表征焊接强度，测试结果见表1。
比较例3：
透光组份：
称取PA6 6.87kg，于100℃下烘料4h透光黑色粉50g，润滑剂50g，抗氧剂30g，在高速搅拌机中混合均匀，得到树脂混合物，备用；
称取玻璃纤维3.0kg，备用。
将上述树脂混合物通过主喂料口加入到双螺杆挤出机(螺杆直径为35mm，长径比为L/D＝40)中，玻璃纤维通过侧喂料口加入到双螺杆挤出机，双螺杆挤出机各段控制温度(从加料口到至机头出口)为180℃、210℃、225℃、225℃、215℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃，双螺杆挤出机转速设置为480r/min，料条依次经过水槽冷却、鼓风干燥机干燥、切粒机切粒得流程得到产品。
吸光组份：
称取PA6 6.82kg，于100℃下烘料4h，激光吸收剂50g，色粉-硫化锌50g，润滑剂50g，抗氧剂30g，在高速搅拌机中混合均匀，得到树脂混合物，备用；
称取玻璃纤维3.0kg，备用。
将上述树脂混合物通过主喂料口加入到双螺杆挤出机(螺杆直径为35mm，长径比为L/D＝40)中，玻璃纤维通过侧喂料口加入到双螺杆挤出机，双螺杆挤出机各段控制温度(从加料口到至机头出口)为180℃、210℃、225℃、225℃、215℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃，双螺杆挤出机转速设置为480r/min，料条依次经过水槽冷却、鼓风干燥机干燥、切粒机切粒得流程得到产品。
将上述材料在鼓风干燥烘箱中于120℃干燥4h后在260℃的注塑温度下注塑成标准样条。将注塑好的力学性能样条在实验室标准环境中(23℃、50％RH)状态调节24h后进行测试，焊接强度测试对吸光层和透光层尼龙样片(100*25*3.2mm)进行焊接，对焊接后的样条进行拉伸测试表征焊接强度，测试结果见表1。
比较例4：
透光组份：
称取PA6 6.87kg，于100℃下烘料4h，透光黑色粉50g，润滑剂50g，抗氧剂30g，在高速搅拌机中混合均匀，得到树脂混合物，备用；
称取玻璃纤维3.0kg，备用。
将上述树脂混合物通过主喂料口加入到双螺杆挤出机(螺杆直径为35mm，长径比为L/D＝40)中，玻璃纤维通过侧喂料口加入到双螺杆挤出机，双螺杆挤出机各段控制温度(从加料口到至机头出口)为180℃、210℃、225℃、225℃、215℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃，双螺杆挤出机转速设置为480r/min，料条依次经过水槽冷却、鼓风干燥机干燥、切粒机切粒得流程得到产品。
吸光组份：
称取PA6 6.82kg，于100℃下烘料4h，激光吸收剂50g，色粉—氧化铁50g，润滑剂50g，抗氧剂30g，在高速搅拌机中混合均匀，得到树脂混合物，备用；
称取玻璃纤维3.0kg，备用。
将上述树脂混合物通过主喂料口加入到双螺杆挤出机(螺杆直径为35mm，长径比为L/D＝40)中，玻璃纤维通过侧喂料口加入到双螺杆挤出机，双螺杆挤出机各段控制温度(从加料口到至机头出口)为180℃、210℃、225℃、225℃、215℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃，双螺杆挤出机转速设置为480r/min，料条依次经过水槽冷却、鼓风干燥机干燥、切粒机切粒得流程得到产品。
将上述材料在鼓风干燥烘箱中于120℃干燥4h后在260℃的注塑温度下注塑成标准样条。将注塑好的力学性能样条在实验室标准环境中(23℃、50％RH)状态调节24h后进行测试，焊接强度测试对吸光层和透光层尼龙样片(100*25*3.2mm)进行焊接，对焊接后的样条进行拉伸测试表征焊接强度，测试结果见表1。
比较例5：
透光组份：
称取PA6 6.87kg，于100℃下烘料4h，炭黑50g，润滑剂50g，抗氧剂30g，在高速搅拌机中混合均匀，得到树脂混合物，备用；
称取玻璃纤维3.0kg，备用。
将上述树脂混合物通过主喂料口加入到双螺杆挤出机(螺杆直径为35mm，长径比为L/D＝40)中，玻璃纤维通过侧喂料口加入到双螺杆挤出机，双螺杆挤出机各段控制温度(从加料口到至机头出口)为180℃、210℃、225℃、225℃、215℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃，双螺杆挤出机转速设置为480r/min，料条依次经过水槽冷却、鼓风干燥机干燥、切粒机切粒得流程得到产品。
吸光组份：
称取PA6 6.87kg，于100℃下烘料4h，色粉—炭黑50g，润滑剂50g，抗氧剂30g，在高速搅拌机中混合均匀，得到树脂混合物，备用；
称取玻璃纤维3.0kg，备用。
将上述树脂混合物通过主喂料口加入到双螺杆挤出机(螺杆直径为35mm，长径比为L/D＝40)中，玻璃纤维通过侧喂料口加入到双螺杆挤出机，双螺杆挤出机各段控制温度(从加料口到至机头出口)为180℃、210℃、225℃、225℃、215℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃、210℃，双螺杆挤出机转速设置为480r/min，料条依次经过水槽冷却、鼓风干燥机干燥、切粒机切粒得流程得到产品。
将上述材料在鼓风干燥烘箱中于120℃干燥4h后在260℃的注塑温度下注塑成标准样条。将注塑好的力学性能样条在实验室标准环境中(23℃、50％RH)状态调节24h后进行测试，焊接强度测试对吸光层和透光层尼龙样片(100*25*3.2mm)进行焊接，对焊接后的样条进行拉伸测试表征焊接强度，测试结果见表1。
表1：性能测试结果。
从表中所示数据可以看出，通过实施例1和对比例5可以看出，炭黑吸光的原因加入到透光组份中导致激光不能有效穿透透光层，影响焊接强度，而透光黑色粉不仅可以产生黑色的效果，同时可以不影响激光穿透，保证获得良好的焊接强度，透光黑色粉不仅使自然色的增强尼龙材料可以作为透光层，并且黑色的增强尼龙材料也可以作为透光层，通过实施例1和实施例4对比可以发现PA6I可以有效增加尼龙的透光率，增加焊接的窗口。通过实施例4、实施例5、对比例1、对比例2、对比例3、对比例4可以发现，激光吸收剂在吸光层材料的使用效果优于炭黑，并且不同色粉加入激光吸收剂均可以作为吸光层材料，并且激光吸收剂透明，不会影响材料颜色，这样吸光层材料可以有不同颜色的选择，通过实施例1、实施例2和实施例3说明本发明可以在不同尼龙基料中使用均可得到理想的效果，本发明增加了激光焊接对尼龙材料的颜色选择，增加了焊接强度，丰富了尼龙材料二次加工方法，对增加尼龙材料的市场应用具有重要的意义。
Claims (9)
1.一种颜色可选择、激光焊接用尼龙复合材料，其特征在于：其包括以下按重量百分比计的原料：
透光组份：
吸光组份：
2.根据权利要求1所述的一种颜色可选择、激光焊接用尼龙复合材料，其特征在于：所述尼龙可以是PA6、PA66、PA66和PA6的共聚物、PA6T、PA9T和PA10T，也可以是上述各种原料的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种颜色可选择、激光焊接用尼龙复合材料，其特征在于：所述的玻璃纤维玻璃类型是E玻璃、碱含量＜0.8％，体积密度0.70±0.15g/cm3,含水率≤0.05％，单丝纤维直径：10±1μm，长度：3mm。
4.根据权利要求1所述的一种颜色可选择、激光焊接用尼龙复合材料，其特征在于：所述的透光添加剂是一种半芳香族尼龙材料，与尼龙的相容性好，可以通过降低材料的结晶度增加透光率。
5.根据权利要求1所述的一种颜色可选择、激光焊接用尼龙复合材料，其特征在于：所述的透光黑色粉是一种油溶黑类型的有机色粉，可以把尼龙基料及填充物染成黑色但不会吸收激光。
6.根据权利要求1所述的一种颜色可选择、激光焊接用尼龙复合材料，其特征在于：所述的激光吸收剂是一款吸收近红外光的吸光剂，用于激光波长9xx以及1064nm，对颜色影响小。
7.根据权利要求1所述的一种颜色可选择、激光焊接用尼龙复合材料，其特征在于：所述的润滑剂是硅酮粉，有效成分苯基硅酮的含量50％。
8.根据权利要求1所述的一种颜色可选择、激光焊接用尼龙复合材料，其特征在于：所述的抗氧剂亚磷酸酯和受阻酚1:1复配的抗氧剂。
9.根据权利要求1-8任意之一所述颜色可选择、激光焊接用尼龙复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
透光层制备方法：
(1)按配方比例称取干燥后的各种原料；将尼龙、透光添加剂、透光黑色粉、抗氧剂和润滑剂通过高速搅拌机然混合均匀，备用，按照配比称取玻纤，备用；
(2)将上述尼龙混合原料通过主喂料口加入到双螺杆挤出机中，玻璃纤维从侧喂料口加入到双螺杆挤出机中，经过熔融挤出、造粒、干燥处理等工序后得到所述的复合材料；
吸光层制备方法：
(1)按配方比例称取干燥后的各种原料；将尼龙、激光吸收剂、色粉、抗氧剂和润滑剂通过高速搅拌机然混合均匀，备用，按照配比称取玻纤，备用；
(2)将上述尼龙混合原料通过主喂料口加入到双螺杆挤出机中，玻璃纤维从侧喂料口加入到双螺杆挤出机中，经过熔融挤出、造粒、干燥处理等工序后得到所述的复合材料。
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