[发明专利]一种透明激光焊接吸热PC塑料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种透明激光焊接吸热PC塑料及其制备方法，属于激光焊接塑料制备技术领域，其制备原料为PC树脂、润滑剂、纳米金属氧化物、抗氧剂。本发明完全不用添加炭黑、石墨等深色材料，纳米金属氧化物在PC树脂中可满足透明激光焊接PC塑料产品的吸热作用，达到良好的激光熔融焊接效果；润滑剂具有卓越的内外润滑功能，同时也是纳米金属氧化物的分散剂，进一步促进产品的激光吸收效果。实施例结果表明，本发明制备的透明激光焊接吸热PC塑料极少添加塑性助剂，可保持产品透明度＞80％，既可达到很好的PC塑料的激光熔融效果，又不影响焊接后材料的透明度，焊缝拉伸强度达到50MPa以上。

技术领域

本发明涉及激光焊接塑料制备技术领域，特别涉及一种透明激光焊接吸热PC塑料及其制备方法。

背景技术

塑料采用红外激光焊接的原理为：在待焊接处放置塑料焊材，上面放置普通透明材质的塑料，如透光度较好的普通PC树脂；下面放置吸收激光能量后可放热的其他种类塑料；激光束透过上面的普通透明PC树脂到达接触界面，当能量聚集到一定的程度，就会将界面处的上下两种塑料熔化，冷却后实现两个部件融合为一体。

中国专利公开了一种用于激光焊接的PC/ABS合金，记载了将PC和ABS塑料复合，通过掺加纳米硫化铜和石墨达到协同吸收激光能量的作用，通过试验验证，没有添加石墨作为纳米硫化铜红外吸收协效剂的PC/ABS样条，虽然能够焊接，但焊接强度低，容易开裂，激光焊接的效果很差；而加入石墨和纳米硫化铜进行协同作用，使PC/ABS合金的拉伸强度可达到40MPa以上，有了较高的焊接强度，而且随着石墨和纳米硫化铜的增加，焊接强度继续增加。可见，该专利的技术内容主要是通过添加石墨和纳米硫化铜产生了协同作用，才能够实现PC/ABS合金良好的焊接效果；但是这种通过添加炭黑、石墨等黑色材料的激光焊接塑料也就无法实现焊缝处的透明性。

随着医疗、电子、汽车等高端行业的发展，现有市场要求焊接塑料为浅色或者透明，焊缝要求与透明塑料焊件之间美观协调。因此，急需针对现有PC类焊接塑料改进，开发出一种透明度较高的激光焊接PC塑料，同时还要保证焊接性能优异。

发明内容

有鉴于此，本发明目的在于提供一种透明激光焊接吸热PC塑料及其制备方法，本发明提供的透明激光焊接吸热PC塑料能够同时满足激光焊接条件，能够实现PC类激光焊接塑料的焊缝处透明度大于80，焊缝强度高、韧性好，透明塑料件焊接后更加美观协调。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种透明激光焊接吸热PC塑料，制备原料为如下重量份的组分：PC树脂97.4～99.6份、润滑剂0.1～1份、纳米金属氧化物0.1～0.6份、抗氧剂0.2～1份。

优选的，所述纳米金属氧化物包括氧化镓、氧化铟和氧化锡中的至少一种。

优选的，所述纳米金属氧化物的中位粒径D50＜100nm。

优选的，所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯。

优选的，所述抗氧剂包括抗氧剂168、抗氧剂1076和抗氧剂S9228中的一种或多种。

本发明还提供了上述技术方案所述透明激光焊接吸热PC塑料的制备方法，包括如下步骤：

按原料配比将PC树脂、润滑剂、纳米金属氧化物和抗氧剂进行搅拌混合得到预混料；

将所述预混料经过主喂料口加入挤出机进行熔融挤出，得到透明激光焊接吸热PC塑料。

优选的，所述挤出机为双螺杆挤出机，所述双螺杆挤出机的螺杆转速为300～400r/min。

优选的，所述挤出机的料筒温度270～290℃，挤出真空度为-0.8～-0.5MPa。

有益效果：