本發(fā)明涉及高分子材料領(lǐng)域，尤其是涉及一種用于激光焊接的pc/abs合金及其制備方法。

背景技術(shù)：

pc/abs合金具有優(yōu)異的力學(xué)性能和熱性能，廣泛應(yīng)用在汽車、家電、數(shù)碼產(chǎn)品等領(lǐng)域。在汽車后尾燈的應(yīng)用上，大多數(shù)都采用pc/abs，其較高的耐熱，優(yōu)異的加工性及韌性是后尾燈的材料首選。一般而言，后尾燈殼體采用pc/abs，尾燈燈罩選用聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)，因此需要將pc/abs和pmma焊接組裝。目前車燈的焊接工藝主要有振動(dòng)摩擦焊、超聲波焊和激光焊接等。憑著高良率、低成本及綠色環(huán)保等優(yōu)勢(shì)，激光焊接將會(huì)是未來車燈焊接的最主要趨勢(shì)。激光焊接主要是通過材料吸收紅外線能量，在兩種材料的連接處融化后重新固化焊接，但pc/abs對(duì)紅外吸收強(qiáng)度極弱，不能達(dá)到焊接的要求。

目前關(guān)于這方面的相關(guān)專利極少，中國專利cn105440639a：一種激光焊接易加工的聚碳酸酯組合物及其制備方法，通過加入0.1～1重量份的近紅外吸收劑，提高熔體強(qiáng)度，達(dá)到焊接的效果，這種方法提高焊接強(qiáng)度效果有限，且提高熔體強(qiáng)度會(huì)使加工性變差。事實(shí)上，提高焊接強(qiáng)度的關(guān)鍵是提高對(duì)紅外線能量的吸收，使其在材料界面充分熔融后再重新固化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供的熔接線外觀優(yōu)良強(qiáng)度高的用于激光焊接的pc/abs合金及其制備方法。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明涉及一種用于激光焊接的pc/abs合金，包括以下重量份的組分：

優(yōu)選的，所述pc樹脂為雙酚a型聚碳酸酯樹脂，在300℃/1.2kg條件下的熔融指數(shù)為8～20g/10min。

優(yōu)選的，所述abs樹脂分子量為120000～160000，在220℃/10kg條件下的熔融指數(shù)為10～15g/min。

對(duì)于pc和abs樹脂而言，此優(yōu)選范圍的原則是，保證加工性和沖擊韌性的平衡，熔融指數(shù)太高，材料沖擊韌性較差，熔融指數(shù)太低，加工性差，不能順利成型。

優(yōu)選的，所述納米硫化銅為粒徑200nm以內(nèi)，純度≥99％，

優(yōu)選的，所述的石墨目數(shù)在100目～300目。這是由于粒徑太大，會(huì)影響紅外線的吸收，而且起不到協(xié)效的作用；粒徑太小，分散困難；粒徑太大，不僅影響沖擊韌性，還會(huì)影響對(duì)太陽光譜的吸收效率。

優(yōu)選的，所述抗氧劑四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八烷醇酯、三(2，4-二叔丁基)亞磷酸苯酯或雙十八烷基季戊四醇雙亞磷酸酯中的一種或幾種。

優(yōu)選的，所述潤滑劑包括硅油、硅酮粉、季戊四醇酯、乙撐雙硬酯酰胺中的一種或幾種。

本發(fā)明還涉及一種用于激光焊接的pc/abs合金的制備方法，將pc50～80重量份，abs20～45重量份，納米硫化銅5～10重量份，石墨1～2重量份，抗氧劑0.1～2重量份、潤滑劑0.1～2重量份在高速混合機(jī)混合均勻，將混合均勻后的物料加入雙螺桿擠出機(jī)熔融共混擠出，控制擠出溫度為170～230℃，螺桿轉(zhuǎn)速為200～500rpm，壓力為2～3mpa，經(jīng)過水下切粒烘干后得到產(chǎn)品。

優(yōu)選的，所述高速混合機(jī)轉(zhuǎn)速為100～300r/min，混合10～30min。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

本發(fā)明加入石墨提高對(duì)整個(gè)光波的吸收，尤其是近紅外波段，同時(shí)選擇高純度、小粒徑的納米硫化銅作為紅外吸收劑，提高對(duì)近紅外吸收效率，這種粒徑的納米硫化銅對(duì)近紅外的吸收率在85％以上，其與石墨的協(xié)效作用大大提高了近紅外吸收效率，加入到pc/abs中提高pc/abs對(duì)紅外線的吸收，與pmma或者其他材料焊接時(shí)，顯著提高pc/abs的激光焊接性能。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干調(diào)整和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例1～4

對(duì)比例和實(shí)施例使用的原料具體為：

pc樹脂為三菱化學(xué)的7025pj；

abs樹脂為高橋石化的abs3453；

納米硫化銅采用北京浩克的純度為99.99％的納米硫化銅，并且將其煅燒重新制備的納米硫化銅粒徑更小，經(jīng)透射顯微鏡觀察粒徑95％以上在150～200nm；

石墨為青島日升石墨，粒徑為200目；

san為重均分子量為1250000的超高分子量san樹脂；

抗氧劑為basf公司的irganox1010；

潤滑劑為晨光gm-100硅酮粉。

表1

注：表1中“/”表示不含該組分

性能檢測(cè)

將上述對(duì)比例和實(shí)施例制備的組合物粒子充分干燥后，注塑成80*10*4mm的iso沖擊樣條，并將2根沖擊樣條通過紅外焊接儀焊接在一起后測(cè)試?yán)旌蜎_擊強(qiáng)度。

表2

從上表可以看出，沒有添加石墨作為納米硫化銅紅外吸收協(xié)效劑的pc/abs樣條雖然能夠焊接，但焊接強(qiáng)度低，容易開裂；不能被激光焊接，而加入石墨pc/abs和納米硫化銅協(xié)效作用使其拉伸強(qiáng)度可以達(dá)到40以上，沖擊強(qiáng)度為24kj/m2，已經(jīng)有較高的焊接強(qiáng)度了，而當(dāng)納米硫化銅激光吸收劑添加到10重量份、而石墨提高到2重量份后，其拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度進(jìn)一步提高，以上實(shí)施例和對(duì)比例表明pc/abs中添加納米硫化銅后，焊接明顯改善，而且隨著含量的增加，焊接強(qiáng)度增加。

實(shí)施例5

一種用于激光焊接的pc/abs合金的制備方法，該方法是將7025pj型pc樹脂75重量份，abs3453樹脂20重量份，5重量份納米硫化銅，1重量份石墨，3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八烷醇酯抗氧劑0.3重量份，二甲基硅油潤滑劑0.2重量份在高速混合機(jī)混合均勻，將混合均勻后的物料加入雙螺桿擠出機(jī)熔融共混擠出，控制擠出溫度為170～230℃，螺桿轉(zhuǎn)速為200～500rpm，壓力為2～3mpa，經(jīng)過水下切粒烘干后得到產(chǎn)品。

實(shí)施例6

本實(shí)施例與實(shí)施例3基本相同，不同之處在于使用了拜耳公司2800型pc樹脂，制備得到一種用于激光焊接的pc/abs合金。

實(shí)施例7

本實(shí)施例與實(shí)施例2基本相同，不同之處在于使用了拜耳公司2800型pc樹脂及奇美公司pa-757型abs樹脂，制備得到了一種熔接線外觀優(yōu)良強(qiáng)度高的pc/abs樹脂。

綜上所述，本發(fā)明使用了納米硫化銅作為紅外吸收劑，在激光焊接時(shí)能吸收絕大多數(shù)的近紅外能量，融化基材達(dá)到顯著的焊接效果。

以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。