CN112679918B - 一种可激光焊接pbt组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可激光焊接PBT组合物及其制备方法，包括PBT、PBAT、玻璃纤维、结晶促进剂、抗氧剂和脱模剂。本发明以低端羧基PBT树脂为基材，以玻璃纤维作为增强单元，在PBAT和结晶促进剂的共同作用下实现了材料较高的激光焊接强度，同时，本身也具有较好的力学性能和较高的耐热性能，能够很好的满足电子电器、家电等行业对可激光焊接材料的要求。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料领域，特别涉及一种可激光焊接PBT组合物及其制备方法。
背景技术
随着家电和电子电器行业的发展以及人们对环境保护的意识越来越强烈，传统的拼接工艺存在明显的不足，例如摩擦焊接工艺不仅焊缝粗糙而且噪音巨大；胶粘工艺不仅效率低下还污染环境。近年来兴起的激光焊接工艺具有明显的优势。但是PBT材料透光率低，目前市面上还没有一款强度高，耐热好，激光焊接性能好的PBT组合物。
专利CN201810498560(一种用于激光焊接的聚酯复合材料及其制备方法)提供了一种较高激光透过率的聚酯复合材料，但是聚烯烃和PBT相容性差，较高的聚烯烃含量容易导致材料加工困难，制件强度下降等问题。
专利CN201010544366(一种微晶PBT树脂及其制备方法)公开了一种微晶PBT树脂及其制备方法，然而其使用成核剂使得PBT的结晶温度提高，晶粒变小是比较成熟的方法。并且该专利材料不涉及玻纤的添加，材料的力学和耐热性能较差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可激光焊接PBT组合物及其制备方法，该组合物具有较高的激光焊接强度，同时，本身也具有较好的力学性能和较高的耐热性能，能够很好的满足电子电器、家电等行业对可激光焊接材料的要求。
本发明提供了一种可激光焊接PBT组合物，按重量份数，包括如下组分：
所述PBT端羧基含量为1-10mol/t。
所述PBAT中对苯二甲酸单体含量为40mol％～50mol％。
所述玻璃纤维为无碱玻璃纤维。
所述结晶促进剂为无水碳酸钠。
所述抗氧剂包括质量比1:1-2:1的主抗氧剂和辅助抗氧剂；所述主抗氧剂为受阻酚类抗氧剂，所述辅助抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂。
所述脱模剂包括硅氧烷化合物、硅酮母粒、硅油(包括硅树脂甲基支链硅油)、聚乙烯蜡以及氧化聚乙烯蜡、硬脂酸金属盐类、硬脂酸烷基酯类、硬脂酸季戊四醇酯类、石蜡、褐煤蜡中的至少一种。
本发明提供了一种可激光焊接PBT组合物的制备方法，包括：
将除玻璃纤维之外的原料按配比混合均匀，玻璃纤维以主喂或侧喂的方式加入，在170℃-260℃下通过挤出机熔融挤出，造粒得到可激光焊接PBT组合物。
本发明提供了一种可激光焊接PBT组合物在电子电器或家电领域的应用。
有益效果
本发明以低端羧基PBT树脂为基材，以玻璃纤维作为增强单元，在PBAT和结晶促进剂的共同作用下实现了材料较高的激光焊接强度，同时，本身也具有较好的力学性能和较高的耐热性能，能够很好的满足电子电器、家电等行业对可激光焊接材料的要求。
附图说明
图1为本发明样品焊接强度测试示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例和对比例原料和来源如下：
PBT树脂A：端羧基含量25mol/t，采购自仪征化纤股份有限公司；
PBT树脂B：端羧基含量10mol/t，采购自仪征化纤股份有限公司；
PBAT树脂：采购自珠海万通化工有限公司
无碱玻纤：采购自泰山玻璃纤维有限公司；
结晶促进剂：无水碳酸钠，市售；
碳酸氢钠，市售；
抗氧剂：抗氧剂1010，市售；
脱模剂：硅酮母粒MB50-002，市售；
PTW：采购自美国杜邦公司。
制备方法包括：
将除玻璃纤维之外的原料按配比混合均匀，玻璃纤维以主喂或侧喂的方式加入，按本领域常规设置在170℃-260℃下通过挤出机熔融挤出，造粒得到可激光焊接PBT组合物。
性能测试方法：
1)焊接强度测试方法具体如下：
如图1所示为激光焊接样条测试整体件，其中A为吸光样条，B为透光样条。吸光样条所用材料为本发明配方中加入0.3％的炭黑制得。透光样条为本发明配方。两个样条尺寸均为125mm*13mm*1.5mm，焊接时两根样条搭接，使用夹具压紧，激光从透光样条透过到达透光/吸光样条界面处，熔融塑料，焊线宽度为2mm，每组焊接测试5根样条，焊接后常温下静置24小时，采用万能测试机进行拉伸测试得到拉脱力数据。
2)悬臂梁缺口冲击强度按照ISO 180/1A测试：冲击能量为2.75J。
3)热变形温度按照ISO 75-1标准测试：负荷压力为1.8MPa。
表1实施例和对比例原料配比和测试结果
由上表可知，实施例1-3的材料具有较高的激光焊接强度，同时，本身也具有较好的力学性能和较高的耐热性能。由对比例1和实施例1可以看到，当引入高端羧基PBT树脂时材料的透光率和焊接强度都会降低。由对比例2和实施例1可以看到，当引入碳酸氢钠时，材料的激光透过率和焊接强度没有无水碳酸钠的高。由对比例3和4可以看到，单独引入PBAT树脂或者无水碳酸钠，材料的激光透过率和焊接强度不高，而实施例1就很好的体现了两者的协同效应。由对比例5可以看到，当材料按照现有技术引入PTW时，虽然缺口冲击强度有所提高，但是激光透过率和焊接强度都大幅度地下降。
Claims (7)
1.一种可激光焊接PBT组合物，其特征在于：按重量份数，包括如下组分：
所述PBT端羧基含量为1-10mol/t；所述结晶促进剂为无水碳酸钠。
2.根据权利要求1所述的PBT组合物，其特征在于：所述PBAT中对苯二甲酸单体含量为40mol％～50mol％。
3.根据权利要求1所述的PBT组合物，其特征在于：所述玻璃纤维为无碱玻璃纤维。
4.根据权利要求1所述的PBT组合物，其特征在于：所述抗氧剂包括质量比1:1-2:1的主抗氧剂和辅助抗氧剂；所述主抗氧剂为受阻酚类抗氧剂，所述辅助抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂。
5.根据权利要求1所述的PBT组合物，其特征在于：所述脱模剂包括硅氧烷化合物、硅酮母粒、硅油、聚乙烯蜡以及氧化聚乙烯蜡、硬脂酸金属盐类、硬脂酸烷基酯类、硬脂酸季戊四醇酯类、石蜡、褐煤蜡中的至少一种。
6.一种如权利要求1所述的可激光焊接PBT组合物的制备方法，包括：
将除玻璃纤维之外的原料按配比混合均匀，玻璃纤维以主喂或侧喂的方式加入，在170℃-260℃下通过挤出机熔融挤出，造粒得到可激光焊接PBT组合物。
7.一种如权利要求1所述的可激光焊接PBT组合物在电子电器或家电领域的应用。
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