[发明专利]一种可激光焊接用的改性塑料及其制备方法

说明书

本发明提供一种可激光焊接用的改性塑料，所述改性塑料是向激光可透过的基材中加入一种苝系黑色色粉制备而成，所述苝系黑色色粉占所述改性塑料的质量百分数为0.05～5％，所述改性塑料在800～1100nm下激光可透过。本发明还提供了一种可激光焊接用的改性塑料的制备方法。根据本发明，提供了一种激光透过率高、易染色、迁移性低、耐候性好、还能满足长期暴露在外的性能和外观要求的改性塑料，极大地扩大了激光焊接技术在汽车内外饰领域的应用。

技术领域

本发明涉及材料领域，更具体地涉及一种可激光焊接用的改性塑料及其制备方法。

背景技术

激光焊接技术是借助激光束产生的热量使塑料接触面熔化，进而将热塑性片材、薄膜或模塑零部件粘结在一起的技术。最常用的激光焊接形式被称为激光透射焊接。

激光透射焊接技术的过程为：首先将两个待焊接塑料零部件夹在一起，然后将一束短波红外区的激光定向到待粘结的部位，激光束通过上层材料，然后被下层材料吸收，激光能量被吸收使得下层材料温度升高，熔化上层以及和下层的塑料，从而完成焊接。其中，上层材料可以是透明的或者是有颜色的，但是必须能够保证有足够的激光通过。

然而，目前应用在汽车内外饰上的改性材料通常以黑色的外观为主，传统的黑色改性材料如改性PP(聚丙烯)、改性PC(聚碳酸酯)等，但是由于这些材料均采用碳黑.作为颜料，因此对激光的透过率非常低，导致激光焊接无法在这类材料上应用。近些年，苯胺黑开始被作为一种染料加入到30％玻璃纤维增强尼龙中，虽然这种材料可以实现近红外波段的选择透过性，但是此类染料毒性较强，且不能用于改性PP，迁移性高，不能用于汽车领域这种长期暴露外部的零部件中。

以上的问题极大地限制了激光焊接技术在汽车内外饰领域的应用，因此非常有必要开发一种具备一定耐候性，且染料不易迁移的黑色改性塑料，既能满足整车的性能和外观的需求，同时具备一定的近红外波段激光的可透过性，从而实现激光焊接在汽车内外饰领域的推广应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种可激光焊接用的改性塑料及其制备方法，从而解决现有技术中的改性材料要么激光透过率低，要么毒性强、迁移性又高的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

根据本发明的第一方面，提供一种改性塑料，所述改性塑料是向激光可透过的基材中加入一种苝系黑色色粉制备而成，所述苝系黑色色粉占所述改性塑料的质量百分数为0.05～5％，所述改性塑料在800～1100nm下激光可透过。

其中，苝系黑色色粉是一种黑色苝系颜料，其具体结构可参见中国发明专利申请ZL200580004522.8，该颜料是一种不同于碳黑、苯胺黑、铁黑、氧化铬黑、三色着色剂混合物的黑色颜料。

本发明的发明人在经过大量的实验摸索基础上，提出在一种激光可透过的基材的基础上添加一种苝系黑色色粉从而获得一种改性塑料，该颜料不仅满足基本的着色要求，毒性低，迁移性低，并且基本不影响基材本身的激光透过性，从而提供一种可激光焊接用的改性塑料，并实现激光焊接在汽车内外饰领域的推广应用。

特别优选地，所述苝系黑色色粉占所述改性塑料的质量百分数为0.05～2％。

所述激光可透过的基材可以是本领域普遍使用的任意一种，此处通过举例而非限制地，主要包括：改性聚丙烯(PP)以及改性聚碳酸酯(PC)。

特别优选地，本发明提供一种可激光焊接用的改性塑料，以重量百分比计，该改性塑料包括以下组分：48～98％聚丙烯，0～25％增韧剂，0～50％玻璃纤维以及0.05～2％苝系黑色色粉，各组分之和等于100％。

还优选地，以重量百分比计，该改性塑料包括以下组分：50～84％聚丙烯，0～19％增韧剂，0～20％玻璃纤维以及0.05～2％苝系黑色色粉，各组分之和等于100％。