[發明專利]一種激光焊接用吸光塑料及其制備方法

有效

• 申請號: 202111138201.4
• 申請日: 2021-09-27
• 公開（公告）號: CN113881219B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發明（設計）人: 蔣新偉;彭偉偉;張輝閃;龍小翊;文斌
• 申請（專利權）人: 零維（寧波）科技發展有限公司
• 主分類號: C08L77/02
• 分類號: C08L77/02;C08L67/02;C08L69/00;C08K9/02;C08K3/04;C08K9/00;C08K7/14
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 封喜彥;胡晶

本發明公開了一種激光焊接用吸光塑料，包括以下組分，按重量份計：熱塑性樹脂50～97重量份；表面改性玻璃纖維0～50重量份；碳量子點0.01～2重量份；抗氧劑0.1～0.5重量份；潤滑劑0.3～1重量份。本發明還公開了一種激光焊接用吸光塑料的制備方法。本發明的優勢在于：通過在材料中添加功能化的碳量子點，作為焊接材料中的吸光組分，吸收紅外激光，快速激發高熱量，熔融焊接界面，實現良好的焊接效果。

技術領域

本發明屬于高分子材料技術領域，具體涉及一種激光焊接用吸光塑料及其制備方法。

背景技術

熱塑性塑料以其密度低、韌性好、成本低等優異性能而被廣泛應用于汽車、家具、生物和醫療領域。隨著工業的快速發展，塑料制件之間的連接需求越來越廣泛，以滿足產品設計多樣化的要求。

塑料制件之間的連接可以通過機械緊固、化學粘接或者焊接的方式實現。機械緊固需要通過卡扣或者螺紋設計，易產生應力集中，而且密封性難以完全保證?；瘜W粘接對材料表面要求較高，加工周期長。激光焊接技術應用于塑料部件連接，可以大幅減少制品的振動應力和熱應力，焊接精密、牢固、密封性好，焊接過程中樹脂降解少，制件或者裝置內部組件更穩定，也適用焊接多種不同類型的材料。

專利CN 109929241A使用炭黑作為吸光組分制備吸光PA6材料，但是我們研究發現激光焊接強度不高，焊接窗口較窄。專利CN 112812549A添加金屬摻雜碳量子點制備PA6材料，金屬離子的摻雜降低了尼龍的結晶度，使材料的透光率有一定程度的提高，反而有助于作為激光焊接技術中的透光材料。

碳量子點是一種新型的碳基零維材料。碳量子點具有優秀的光學性質，環境友好、原料來源廣、成本低等諸多優點，已有的合成方法包括電弧放電法、激光銷蝕法、電化學合成法、化學氧化法、燃燒法、水熱合成法、微波合成法、模板法等。碳量子點用于塑料添加劑，特別是作為激光吸收材料用途較少。

發明內容

本發明提供了一種激光焊接用吸光塑料，通過在材料中添加氨基功能化或羧基修飾碳量子點，作為焊接材料中的吸光組分，吸收近紅外激光，激發高熱量，熔融界面，實現良好的焊接效果。

本發明另一目的在于提供一種激光焊接用吸光塑料的制備方法。

本發明的目的通過下述技術方案實現：一種激光焊接用吸光塑料，包括以下組分，按重量份計：

所述熱塑性樹脂不限品種，包括但不限于聚酰胺，聚酯，聚烯烴等；可選PA，PBT，PC，POM，PPE，PPS，ABS，ASA，PP，PE，TPE中的一種或多種復合物。

所述表面改性玻璃纖維為采用偶聯劑進行表面處理的玻璃纖維。

所述碳量子點為氨基功能化碳量子點或羧基修飾碳量子點。

所述抗氧劑為受阻酚類、亞磷酸酯類抗氧化劑中的一種或兩種，兩種時受阻酚類和亞磷酸酯類抗氧劑重量配比為1:2。

所述潤滑劑為硬脂酸酯類、硬脂酸鹽、硅酮粉中的一種或多種的組合物。

上述的激光焊接用吸光塑料的制備方法，包括以下步驟：

(1)、原料稱?。喊粗亓糠萦嫞?/p>

(2)、將步驟(1)中的熱塑性樹脂、碳量子點、抗氧劑、潤滑劑加入到高速混合機，混合20秒以上；

(3)、將混合好的原料加入到雙螺桿擠出機中，步驟(1)中表面改性玻璃纖維通過側喂料加入，在樹脂合適的擠出溫度熔融擠出，冷卻切粒得到復合材料。