一种激光焊接用抗静电尼龙复合材料及其制备方法与流程

本申请涉及改性工程塑料材料，特别涉及一种激光焊接用抗静电尼龙复合材料及其制备方法。

背景技术：

1、激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法，与传统焊接技术相比，激光焊接具有很多优点，如焊接面精密、密封，焊接强度高，不产生污染等。可激光焊接塑料材料需要满足一定条件：上层塑料应具有较高的激光透过率，下层塑料应具有较高的激光吸收率，同时两层塑料的反射率要保持最小。在焊接过程中，高能量的激光束会透过上层透光层，到达下层吸光层，在两层结合面上形成热作用区，塑料受热熔化，在一定压力下两层塑料紧密结合到一起，形成致密的焊接层。一般说来，当上层材料激光透过率高于50％，下层材料激光透过率低于20％时，才会获得较好的激光焊接效果。

2、聚酰胺具有良好的机械性能、耐磨性、耐化学性，广泛应用于汽车、家电、电子电器、机械零部件等领域。绝大多数尼龙都适合激光焊接工艺，但是塑料中添加的助剂如颜料、玻纤、增韧剂、抗静电剂等，都是会降低塑料透光率的，主要是因为其微观尺寸超过激光波长，激光无法穿过到达吸收层。相比国外聚酰胺改性厂家，我国在激光焊接尼龙材料研究较少，存在很多技术壁垒。现有研究主要集中玻纤增强尼龙上，对一些特殊要求如增韧、抗静电等方面少有研究。公开号为cn 111138849 a的发明专利公开了一种颜色可选择、激光焊接用尼龙复合材料及其制备方法，采用添加透光改善剂和透光黑色粉来改善黑色玻纤增强尼龙的透光度，获得了高透光率的黑色增强尼龙材料。但是该专利所制备的是常规增强尼龙复合材料，材料韧性一般，缺口冲击强度仅为9.3～10.9kj/m2，同时不具备抗静电性，对于有抗静电要求的技术领域无法使用。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决上述技术的不足，提供一种激光焊接用抗静电尼龙复合材料及其制备方法，提升材料韧性，同时具备抗静电性，满足有抗静电要求的技术领域使用。

2、为此，本发明提供一种激光焊接用抗静电尼龙复合材料，包括透光层尼龙和吸光层尼龙；

3、透光层尼龙包括以下质量百分含量的组分：尼龙树脂38.6～58.6％；透光改性剂10～30％；增韧剂12～18％；抗静电剂12～18％；抗氧剂0.2～1％；润滑剂0.2～1％；黑色粉0.3～1％；

4、吸光层尼龙包括以下质量百分含量的组分：尼龙树脂38.8～58.8％；透光改性剂10～30％；增韧剂12～18％；抗静电剂12～18％；抗氧剂0.2～1％；润滑剂0.2～1％；炭黑0.3～1％。

5、优选的，尼龙树脂为pa6、pa11、pa12、pa46、pa56、pa66、pa610、pa612、pa1010、pa1012、pa6t、pa9t、pa10t中的至少一种；尼龙树脂的粘度为1.8～2.7。

6、优选的，透光改性剂为pa6i、pa6i/6t中的至少一种；透明改性剂的粘度为1.8～2.2。

7、优选的，增韧剂为乙烯-丙烯酸类共聚物，且橡胶粒径为40～60nm。

8、优选的，抗静电剂为聚醚-聚酰胺的嵌段共聚物、聚氧化乙烯-聚酰胺嵌段共聚物中的至少一种。

9、优选的，抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1098、抗氧剂626、抗氧剂9228中的至少一种。

10、优选的，润滑剂为乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸钙、蒙旦蜡中的至少一种。

11、优选的，黑色粉包括以下质量百分含量的组分：颜料蓝30～45％，颜料黄20～40％，颜料红25～40％。

12、优选的，炭黑为乙炔炭黑，其吸油值＞100ml/100g。

13、制备上述任一项所述的一种激光焊接用抗静电尼龙复合材料的方法，包括以下步骤：

14、1)分别准备以下质量百分含量的组分：

15、原料a：尼龙树脂38.6～58.6％；透光改性剂10～30％；增韧剂12～18％；抗静电剂12～18％；抗氧剂0.2～1％；润滑剂0.2～1％；黑色粉0.3～1％；

16、原料b：尼龙树脂38.8～58.8％；透光改性剂10～30％；增韧剂12～18％；抗静电剂12～18％；抗氧剂0.2～1％；润滑剂0.2～1％；炭黑0.3～1％；

17、2)将原料a中的尼龙树脂、透光改性剂、增韧剂、抗静电剂、抗氧剂、润滑剂和黑色粉，按一定比例通过高速混料机混合，经双螺杆挤出机熔融挤出，冷却造粒后得到透光层尼龙；

18、3)将原料b中的尼龙树脂、透光改性剂、增韧剂、抗静电剂、抗氧剂、润滑剂和炭黑，按一定比例通过高速混料机混合，经双螺杆挤出机熔融挤出，冷却造粒后得到吸光层尼龙。

19、本发明的有益效果是：本发明提供一种激光焊接用抗静电尼龙复合材料及其制备方法，激光焊接用抗静电尼龙复合材料包括透光层尼龙和吸光层尼龙；通过加入非结晶芳香族尼龙作为透光改性剂，减少尼龙结晶度提高激光透光率；使用染料色粉即黑色粉，满足黑色要求，对材料透光率影响较小；加入橡胶粒径40～60nm的尼龙增韧剂，激光可透光橡胶相，不影响透光率；使用聚醚-聚酰胺的嵌段共聚物作为抗静电剂，相比其他类型抗静电剂，其与尼龙的相容性较好，降低材料表面电阻且不影响材料透光率。本发明还公开了一种激光焊接用抗静电尼龙复合材料的制备方法，本发明公开可激光焊接抗静尼龙材料具有冲击强度高、抗静电等优点，有较高的透光率，可以通过激光焊接技术进行组装，用于有耐冲击和抗静电要求的电子电器、新能源汽车电池包等领域。

技术特征：

1.一种激光焊接用抗静电尼龙复合材料，包括透光层尼龙和吸光层尼龙；其特征在于，

2.根据权利要求1所述的一种激光焊接用抗静电尼龙复合材料，其特征在于，所述尼龙树脂为pa6、pa11、pa12、pa46、pa56、pa66、pa610、pa612、pa1010、pa1012、pa6t、pa9t、pa10t中的至少一种；所述尼龙树脂的粘度为1.8～2.7。

3.根据权利要求1所述的一种激光焊接用抗静电尼龙复合材料，其特征在于，所述透光改性剂为pa6i、pa6i/6t中的至少一种；所述透明改性剂的粘度为1.8～2.2。

4.根据权利要求1所述的一种激光焊接用抗静电尼龙复合材料，其特征在于，所述增韧剂为乙烯-丙烯酸类共聚物，且橡胶粒径为40～60nm。

5.根据权利要求1所述的一种激光焊接用抗静电尼龙复合材料，其特征在于，所述抗静电剂为聚醚-聚酰胺的嵌段共聚物、聚氧化乙烯-聚酰胺嵌段共聚物中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的一种激光焊接用抗静电尼龙复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1098、抗氧剂626、抗氧剂9228中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的一种激光焊接用抗静电尼龙复合材料，其特征在于，所述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸钙、蒙旦蜡中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的一种激光焊接用抗静电尼龙复合材料，其特征在于，所述黑色粉包括以下质量百分含量的组分：颜料蓝30～45％，颜料黄20～40％，颜料红25～40％。

9.根据权利要求1所述的一种激光焊接用抗静电尼龙复合材料，其特征在于，所述炭黑为乙炔炭黑，其吸油值＞100ml/100g。

10.制备如权利要求1-9任一项所述的一种激光焊接用抗静电尼龙复合材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明提供了一种激光焊接用抗静电尼龙复合材料及其制备方法，属于改性工程塑料材料技术领域；其解决了现有激光焊接用尼龙复合材料韧性一般，同时不具备抗静电性的技术问题。激光焊接用抗静电尼龙复合材料包括透光层尼龙和吸光层尼龙；透光层尼龙包括以下质量百分含量的组分：尼龙树脂38.6～58.6％；透光改性剂10～30％；增韧剂12～18％；抗静电剂12～18％；抗氧剂0.2～1％；润滑剂0.2～1％；黑色粉0.3～1％；吸光层尼龙包括以下质量百分含量的组分：尼龙树脂38.8～58.8％；透光改性剂10～30％；增韧剂12～18％；抗静电剂12～18％；抗氧剂0.2～1％；润滑剂0.2～1％；炭黑0.3～1％；本发明还公开了一种激光焊接用抗静电尼龙复合材料的制备方法。

技术研发人员：王乐阳,马学彬,李天津,张帅,郭金利
受保护的技术使用者：山东祥龙新材料股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13