CN114479441B - 一种可激光焊接的透光聚酰胺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的透光聚酰胺组合物及其制备方法,包括聚酰胺、玻璃纤维、激光焊接色粉和其它助剂。本发明一方面可以满足激光透射率要求,可以获得稳定、高强度的焊接效果;另一方面,可以有效用于黑色体系,减少与黑色吸光材料之间的色差,使得产品整体颜色更加一致。

Description

一种可激光焊接的透光聚酰胺组合物及其制备方法
技术领域
本发明属于工程塑料领域,特别涉及一种可激光焊接的透光聚酰胺组合物及其制备方法。
背景技术
聚酰胺是一种半结晶型材料,包括无定形组织和晶区。由于具有一定的透光性,因此在诸如激光焊接等有透光要求的应用中,聚酰胺常作为备选方案。与传统的塑料连接方式不同,激光焊接具有灵活多变的特性,并且速度快、变形小、强度高,常用于一些精度要求较高的小型/微型产品中。
激光焊接产品常由两部分组成:透光部分和吸光部分,其中吸光部分需要在体系中添加一些功能助剂来增强材料的激光吸收、扩散效果,如炭黑、氧化锑、氧化锡等金属氧化物。而透光部分则刚好相反,需要尽量减少激光在穿透该部分时的损耗,最大效率的提升焊接效果。
CN107057349A公开了一种可激光焊接的聚酰胺复合材料,在透光材料部分添加具有特定粒径分布的表面改性二氧化钛等矿物填料,获得了一种浅透光组合物,但是该方案不适用于黑色体系。
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的透光聚酰胺组合物及其制备方法,该组合物一方面可以满足激光透射率要求,可以获得稳定、高强度的焊接效果;另一方面,可以有效用于黑色体系,减少与黑色吸光材料之间的色差,使得产品整体颜色更加一致。
本发明提供了一种可激光焊接的透光聚酰胺组合物,按质量份数,包括如下组分:
其中,所述激光焊接色粉按质量百分比,包括:
溶剂蓝10-50%,颜料蓝5-25%,颜料黄5-25%,颜料红20-60%。
优选的,所述聚酰胺按照ISO 307-2007标准,使用96%浓度硫酸溶液,所测特性粘数为100~200mL/g。
进一步的,所述聚酰胺由以下方法获得:一种或多种氨基酸聚合;或者内酰胺开环聚合获得的均聚产物;或者通过缩聚一种或多种二元羧酸和二元胺的聚合物;或者上述聚酰胺的两种或两种以上的混合物或共聚物。
更进一步的,所述聚酰胺为PA6、PA11、PA12、PA46、PA56、PA66、PA610、PA612、PA6T、PA9T、PA10T、PA1010、PA1012中的一种或几种。
优选的,所述玻璃纤维的直径为8-13μm,长径比在100:1~600:1范围内。
优选的,所述激光焊接色粉按质量百分比,包括:
溶剂蓝20-36%,颜料蓝10-19%,颜料黄11-19%,颜料红30-47%。
优选的,所述组合物按质量份数,包括如下组分:
所述其它助剂包含润滑剂、抗氧剂中的一种或几种。
所述润滑剂包括但不限于硬脂酸/盐、改性乙撑双脂肪酸酰胺、超支化聚酯、脂肪族脂肪酸酯或乙烯-丙烯酸共聚物中的一种或几种。
所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、受阻胺类抗氧剂、含磷类抗氧剂中的一种或几种。
本发明还提供了一种可激光焊接的透光聚酰胺组合物的制备方法,包括:
按质量份数,将组分混合加入到双螺杆挤出机中混炼、熔融、均化后挤出造粒,挤出温度240~280℃,得到激光焊接的透光聚酰胺组合物。
本发明还提供了一种可激光焊接的透光聚酰胺组合物在激光焊接产品中的应用。
本发明组合物的透光率在75%以上,激光焊接拉伸强度保持率在55%以上。
本发明所选用的溶剂蓝、颜料蓝、颜料黄、颜料红与聚酰胺相容性较好,在聚酰胺体系中分散粒径更小,更有利于光的透射;同时,该色粉体系具有更好的耐热性,在高温注塑或者长期使用后,颜色依然比较稳定。
有益效果
本发明通过配方优化,获得了优选的激光焊接色粉体系。一方面,该激光焊接色粉体系与聚酰胺材料具有较好的相容性,因此在聚酰胺体系内可以获得更小的分散粒径,进而可以获得更好的透光率和激光焊接效果;另一方面,通过优化色粉比例,可以有效用于黑色体系,减少透光材料与黑色吸光材料之间的色差,使得产品整体颜色更加一致。
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。
实施例和对比例所用原料来源如下:
聚酰胺树脂1:牌号为PA66 U4800 NC01,按照ISO 307-2007标准,使用96%浓度硫酸溶液,所测特性粘数为180mL/g,英威达;
聚酰胺树脂2:牌号为PA66 T37,按照ISO 307-2007标准,使用96%浓度硫酸溶液,所测特性粘数为310mL/g,华峰集团;
玻璃纤维1:牌号为ECS10-03-568H,直径为10μm,长径比300:1,巨石集团;
玻璃纤维2:牌号为MF7904,直径为14μm,长径比3.5:1,德国朗盛;
溶剂蓝97:昆山有机化工厂有限公司;
颜料蓝15:3:BASF;
颜料黄184:新乡海伦颜料有限公司;
颜料红101:LANXESS;
抗氧剂:受阻酚类抗氧剂,市售;
润滑剂:乙烯-丙烯酸共聚物类润滑剂,市售;
黑种:牌号为PE2772,卡博特;
激光焊接色粉1组成:溶剂蓝97 30%,颜料蓝15:3 15%,颜料黄184 15%,颜料红101 40%;
激光焊接色粉2组成:溶剂蓝97 36%,颜料蓝15:3 10%,颜料黄184 19%,颜料红101 35%;
激光焊接色粉3组成:溶剂蓝97 36%,颜料蓝15:3 19%,颜料黄184 15%,颜料红101 30%;
激光焊接色粉4组成:溶剂蓝97 15%,颜料蓝15:3 20%,颜料黄184 25%,颜料红101 40%;
激光焊接色粉5组成:溶剂蓝97 40%,颜料蓝15:3 5%,颜料黄184 25%,颜料红101 30%;
激光焊接色粉6组成:溶剂蓝97 0%,颜料蓝15:3 25%,颜料黄184 25%,颜料红101 50%;
激光焊接色粉7组成:溶剂蓝97 35%,颜料蓝15:3 0%,颜料黄184 25%,颜料红101 40%;
激光焊接色粉8组成:溶剂蓝97 35%,颜料蓝15:3 25%,颜料黄184 0%,颜料红101 40%;
激光焊接色粉9组成:溶剂蓝97 50%,颜料蓝15:3 25%,颜料黄184 25%,颜料红101 0%。
激光焊接色粉10组成:溶剂蓝97 100%。
实施例和对比例均使用相同的上述市售产品。
实施例和对比例制备方法包括:
按照重量份数,将组分混合加入到双螺杆挤出机中混炼、熔融、均化后挤出造粒,挤出温度240~280℃,得到激光焊接的透光聚酰胺组合物。
材料性能与测试方法:
(1)透光率:将材料注塑成为1mm厚度方板,按照GB/T 2410-2008方法,测量方板的透光率;
(2)激光焊接拉伸强度保持率:将所有样料注塑成为2.0mm厚度板材,按照透光材料在上、吸光材料在下的顺序,放置到使用Nd:YAG的激光焊接器中进行焊接,焊接速度20mm/min,焊接波长920nm。将焊接后的板材按照ISO 527-2-2012的标准裁剪成为拉伸样条,确保焊接面位于样条中间位置。在23℃,50%RH条件下放置24h后,按照ISO 527标准进行拉伸强度测试。将吸光材料直接注塑成符合ISO 527标准的拉伸样条,并按照同样方法测试拉伸强度,以该结果作为标准值。计算焊接后的样条拉伸强度与吸光材料直接注塑样条拉伸强度的比值,即为激光焊接拉伸强度保持率,单位为“%”。
(3)色差测量方法:将所有样料分别注塑成尺寸不小于30mm×30mm的表面光亮的方板,使用台式分光光度仪测试颜色数据,以吸光材料作为基准,按照GB/T 7921-2008标准计算对比例和实施例与吸光材料的ΔE,计算公式如下:
ΔE=[(L透光材料-L吸光材料)2+(a透光材料-a吸光材料)2+(b透光材料+b吸光材料)2]1/2
表1
表2
从实施例1-9可以看出,激光焊接色粉1-5的添加,不仅可以使激光焊接拉伸强度保持率维持在60%以上,与吸光材料的ΔE可以稳定控制在1.0以内,保证了焊接后产品的整体颜色一致性。从对比例1-4可以看出,当本发明的四种色粉减少为三种色粉时,ΔE会有显著的变化。从对比例5可以看出,当本发明的激光焊接色粉添加量太大时,光焊接拉伸强度保持率会降低,从而影响激光焊接效果。从对比例6可以看出,当仅添加一种色粉时,与吸光材料之间的ΔE显著增加。

Claims (7)

1.一种可激光焊接的透光聚酰胺组合物,其特征在于:按质量份数,包括如下组分:
聚酰胺 27~94.8份;
玻璃纤维 5~65份;
激光焊接色粉 0.1~3份;
其它助剂0.1~5份;其中,所述激光焊接色粉按质量百分比,包括:
溶剂蓝20-36%,颜料蓝10-19%,颜料黄11-19%,颜料红30-47%;所述聚酰胺为PA66。
2.根据权利要求1所述的组合物,其特征在于:所述聚酰胺按照ISO 307-2007标准,使用96%浓度硫酸溶液,所测特性粘数为100~200mL/g。
3.根据权利要求1所述的组合物,其特征在于:所述玻璃纤维的直径为8-13μm,长径比在100:1~600:1范围内。
4.根据权利要求1所述的组合物,其特征在于:按质量份数,包括如下组分:
聚酰胺 50~70份;
玻璃纤维 30~50份;
激光焊接色粉 0.1~3份;
其它助剂 0.1~5份。
5.根据权利要求1所述的组合物,其特征在于:所述其它助剂包含润滑剂、抗氧剂中的一种或几种。
6.一种如权利要求1-5任一所述的可激光焊接的透光聚酰胺组合物的制备方法,其特征在于:
按质量份数,将组分混合加入到双螺杆挤出机中混炼、熔融、均化后挤出造粒,挤出温度240~280℃,得到激光焊接的透光聚酰胺组合物。
7.一种如权利要求1所述的可激光焊接的透光聚酰胺组合物在激光焊接产品中的应用。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109929241A (zh) * 2018-11-29 2019-06-25 上海金发科技发展有限公司 一种激光焊接用尼龙材料组合体及其制备方法和应用
CN111138849A (zh) * 2019-12-31 2020-05-12 浙江普利特新材料有限公司 一种颜色可选择、激光焊接用尼龙复合材料及其制备方法
CN112677612A (zh) * 2020-12-21 2021-04-20 珠海万通特种工程塑料有限公司 一种可激光焊接耐高温聚酰胺复合材料及其制备方法和应用
CN112778678A (zh) * 2020-12-29 2021-05-11 上海普利特复合材料股份有限公司 一种多颜色选择、多基材应用激光焊接透光色母粒及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109929241A (zh) * 2018-11-29 2019-06-25 上海金发科技发展有限公司 一种激光焊接用尼龙材料组合体及其制备方法和应用
CN111138849A (zh) * 2019-12-31 2020-05-12 浙江普利特新材料有限公司 一种颜色可选择、激光焊接用尼龙复合材料及其制备方法
CN112677612A (zh) * 2020-12-21 2021-04-20 珠海万通特种工程塑料有限公司 一种可激光焊接耐高温聚酰胺复合材料及其制备方法和应用
CN112778678A (zh) * 2020-12-29 2021-05-11 上海普利特复合材料股份有限公司 一种多颜色选择、多基材应用激光焊接透光色母粒及其制备方法

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