[發(fā)明專利]一種透明激光焊接吸熱PMMA塑料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010054842.0
• 申請(qǐng)日: 2020-01-17
• 公開（公告）號(hào): CN111171487B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王暉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 王暉
• 主分類號(hào): C08L33/12
• 分類號(hào): C08L33/12;C08L33/04;C08K13/02;C08K3/22;C08K5/20;C08K3/24
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 劉瀟

本發(fā)明提供了一種透明激光焊接吸熱PMMA塑料及其制備方法，屬于激光焊接塑料制備技術(shù)領(lǐng)域，制備原料包括PMMA樹脂、增韌相容劑、潤(rùn)滑劑、激光吸收劑、抗氧化劑。本發(fā)明通過(guò)添加熱塑性丙烯酸樹脂克服了PMMA原料自身硬而脆的特性，添加乙撐雙硬脂酸酰胺提高一定的氧化性和脫模潤(rùn)滑性能，激光吸收劑采用納米級(jí)的氧化鋯、氧化銻和鎢酸鹽，在塑材中分散較為均勻，具有良好的受激光照射的吸熱性能。實(shí)施例結(jié)果表明，本發(fā)明制備的透明激光焊接吸熱PMMA塑料形成的焊縫處透明度大于93，焊縫透明度高、拉伸強(qiáng)度大于60MPa。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光焊接塑料制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種透明激光焊接吸熱PMMA塑料及其制備方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的焊接塑料采用紅外激光焊接時(shí)，一般在待焊接處放置兩層塑料焊材，上層放置普通材質(zhì)的透明塑料，如透光度較好的普通PMMA樹脂；下層放置添加炭黑的深顏色焊接塑料；激光束透過(guò)上面的普通透明PMMA樹脂到達(dá)接觸界面，深顏色的焊接塑料吸收激光能量后聚集能量，當(dāng)能量聚集到一定的程度，就會(huì)將界面處的上下兩種塑料熔化，冷卻后實(shí)現(xiàn)相應(yīng)塑料部件的激光焊接。因此，采用添加炭黑、石墨等深顏色的焊接用塑料，激光焊接后焊縫會(huì)留下深色的塑料印記。

但是隨著醫(yī)療、電子、汽車等高端行業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)有市場(chǎng)要求焊接塑料為淺色或者透明，以實(shí)現(xiàn)焊縫與產(chǎn)品的色調(diào)統(tǒng)一，更加美觀，而市場(chǎng)上暫時(shí)還沒(méi)有完全透明的激光焊接塑料。PMMA樹脂俗稱亞克力、有機(jī)玻璃，透明度較高，但是若在PMMA塑料中加入炭黑等深色激光吸熱原料后，雖然一定程度上能夠提高PMMA塑料焊材的吸熱熔化效果，但是難以保持較高的透明度，并且PMMA自身性能硬而脆，缺乏柔韌性，加入炭黑、石墨也容易導(dǎo)致焊縫成型效果差，焊接牢固性差。因此，急需開發(fā)出一種透明度較高、焊接效果優(yōu)良的激光焊接PMMA塑料。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明目的在于提供一種透明激光焊接吸熱PMMA塑料及其制備方法，本發(fā)明提供的透明激光焊接吸熱PMMA塑料可實(shí)現(xiàn)PMMA類激光焊接塑料的焊縫處透明度大于93，焊縫透明度高、強(qiáng)韌性好，用于滿足電子，醫(yī)療和汽車等領(lǐng)域?qū)\色塑料的高端加工需求。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種透明激光焊接吸熱PMMA塑料，制備原料包括如下重量份的組分：PMMA樹脂80～90份、熱塑性丙烯酸樹脂5～20份、潤(rùn)滑劑0.1～2份、激光吸收劑0.1～0.5份、抗氧劑0.2～1.2份；所述激光吸收劑包括氧化鋯、氧化銻和鎢酸鹽中的至少一種。

所述鎢酸鹽包括鎢酸鈉、鎢酸鈣、鎢酸鋅、鎢酸銦、鎢酸鋯和鎢酸銫中的一種或多種。

優(yōu)選的，所述激光吸收劑的中位粒徑為20nm＜D50＜100nm。

優(yōu)選的，所述熱塑性丙烯酸樹脂的重均分子量為40000～80000。

優(yōu)選的，所述潤(rùn)滑劑為乙撐雙硬脂酸酰胺。

優(yōu)選的，所述抗氧劑包括抗氧劑168或抗氧劑1076。

本發(fā)明提供了上述技術(shù)方案所述透明激光焊接吸熱PMMA塑料的制備方法，按原料配比將PMMA樹脂、熱塑性丙烯酸樹脂、潤(rùn)滑劑、激光吸收劑和抗氧劑進(jìn)行攪拌混合得到預(yù)混料；

將所述預(yù)混料經(jīng)過(guò)主喂料口加入擠出機(jī)進(jìn)行熔融擠出，得到透明激光焊接吸熱PMMA塑料。

優(yōu)選的，所述擠出機(jī)為雙螺桿擠出機(jī)，所述雙螺桿擠出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速為300～400r/min。

優(yōu)選的，所述擠出機(jī)設(shè)置多段溫度區(qū)間，T1：190-200℃，T2：200～210℃，T3：210～220℃，T4：220～230℃，T5：215～225℃，T6：210～220℃，T7：210～220℃，T8：200～210℃，T9：200～210℃，T10：200～210℃

優(yōu)選的，所述擠出機(jī)的真空度為-0.8～-0.5MPa。