[发明专利]一种高激光焊接强度改性聚丙烯材料及其制备方法

说明书

本发明提供一种高激光焊接强度改性聚丙烯材料及其制备方法。所述的原材料包含聚丙烯、巯基单体、硝酸银、槽法炭黑、环氧基‑卤素单体、增韧剂、抗氧剂、填料。本发明先制备纳米银，然后将纳米银环氧化处理，再制备炭黑接枝物，最后制备高激光焊接强度改性聚丙烯。本发明利用炭黑作为激光焊接的能量吸收剂，利用在炭黑表面接枝的纳米银，一方面使炭黑不易团聚，分散更为均匀，另一方面利用纳米银优良的导热性能，将炭黑吸收的热量传递到范围更大，从而使接触面聚丙烯的熔融面积增大，提高激光焊接的界面强度。所制备的改性聚丙烯材料具有高激光焊接强度的特点，可广泛应用于各类需粘接的汽车、家电、电子产品零部件。

技术领域

本发明属于改性高分子材料领域，尤其涉及一种高激光焊接强度改性聚丙烯材料及其制备方法。

背景技术

作为通用热塑性塑料的聚丙烯因其无毒、价格低廉、相对密度小、耐化学腐蚀、强度高、易于回收利用等优点，广泛应用于家用电器、汽车零部件、日常用品等领域。目前诸如保险杠、车灯、家电壳体等部件需要进行零部件间的粘接。常见的粘接方式主要有胶水粘接、热焊接、超声波焊接、激光焊接。其中胶水粘接效率较低，且含有挥发性溶剂，对使用人员的身体健康存在不良影响；热焊接不适用于结构复杂的制件；超声波对于厚度渐变的制件会出现焊接印，影响外观；激光焊接是一种新兴的焊接技术，其利用激光束在材料界面处产生的热量使界面的塑料熔融，从而将两种制件粘接在一起。激光焊接要求上板能够透过激光，下板吸收激光的能量，利用下板熔融的塑料将上板和下板粘接在一起，但是由于激光束较小，存在焊接面较小，粘接强度有待提高的问题。

专利CN 110862642 A公开了一种高刚超韧可激光焊接聚丙烯改性材料及其制备方法，所述的聚丙烯为共聚聚丙烯，加入增韧剂SEBS提高聚丙烯的韧性，加入晶须提高聚丙烯的强度，制备出高刚高韧的改性聚丙烯材料。但是通过上述物质和方法制备出的改性聚丙烯材料，仅是使聚丙烯的刚性和韧性提高，并未解决焊接界面强度低的问题。

专利CN 111073155 A公开了一种填充改性聚丙烯材料及其制备方法，所述改性聚丙烯材料由原料共聚聚丙烯树脂、两种增韧剂、有机硅氧烷处理的云母等制备而成，通过配方设计实现更多不同性能的材料和良好的激光焊接强度。

专利CN 110791023 A公开了一种可激光焊接改性聚丙烯材料及其制备方法，聚丙烯中加入增韧剂增韧，加入填充剂增刚，此外需要加入纳米粒子，抗氧剂，光稳定剂和透光黑色粉，通过透光黑色粉和纳米粒子的协同作用使聚丙烯对900-1100nm近红外光的透过性提高，拓展了激光焊接技术在汽车塑料部件的应用领域。

上述专利虽然制备出可用于激光焊接的改性聚丙烯材料，但是都未能解决激光焊接界面强度低的问题，因此需要开发新的产品和配套的加工工艺，以制备出高激光焊接强度的改性聚丙烯材料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改性聚丙烯，解决改性聚丙激光焊接时界面强度低的问题。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种高激光焊接强度的改性聚丙烯材料，所述改性聚丙烯包含以下组分：

S10、聚丙烯，40％～85％，优选45％～65％；

S11、增韧剂，5％～20％，优选8％～15％；

S12、填料，5％～40％，优选10％～35％；

S13、炭黑接枝物，1％～10％，优选2％～8％；

S14、抗氧剂，0.1％～1％；

S15、润滑剂，0.1％～1％；

以上组分以改性聚丙烯总质量计；

其中，所述炭黑接枝物通过如下组分制备：

S6、聚丙烯，50～80％，优选55～70％；