[發明專利]一種金屬樹脂復合體及其制備方法

有效

• 申請號: 201210209465.9
• 申請日: 2012-06-25
• 公開（公告）號: CN103507203A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 程云;章曉;趙桂網
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: B29C45/14
• 分類號: B29C45/14;B29C45/17;B29B11/00
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技術領域

本發明涉及一種金屬樹脂復合體及其制備方法。

背景技術

在汽車、家用電器制品、工業機器等的零件制造領域中，要求金屬與樹脂的一體成型技術，目前業界采用粘合劑在常溫或加熱下將金屬與合成樹脂一體化的結合。采用上述方法雖然可制備出金屬與塑料一體成型的復合體，但按照這些方法得到的復合體金屬與塑膠之間結合力較差，且膠粘劑耐酸耐堿性能差，復合體無法進行后續的陽極氧化等表面處理。因而，一直以來，人們一直在研究是否有更合理的將高強度的工程樹脂與鋁合金之類的合金一體化的方法。

本領域的技術人員通過研究提出了納米加工處理技術，納米加工處理技術（NMT）就是金屬與塑膠一體化結合技術，其通過將金屬表面納米化處理，讓塑膠直接在金屬表面上射出成型，使金屬與塑膠可以一體化成型。對于金屬與塑膠的有效結合，納米成型技術是一種最好的方式方法，并能取代目前常用的嵌入射出或鋅鋁、鎂鋁壓鑄件，可以提供一種具有價格競爭、高性能的金塑一體化產品。?與膠合技術相比，NMT技術具有明顯的優勢，例如：減少產品的整體重量、強度優異、加工效率高等。NMT技術應用范圍涵蓋車輛、IT設備及3C產品，可以讓產品朝更輕薄、更微型的方向發展。

現有的有如公開了鋁合金與樹脂組合物的一體化成型技術，采用胺類物質，例如：氨基甲酸脂、一水合肼、乙二胺等的水溶液對鋁合金進行表面處理得到納米級的微孔，腐蝕出納米級的孔洞，并把胺類基團保留在鋁合金納米孔洞中，最后注塑通過胺類基團與注塑材料的反應，將樹脂與鋁合金結合到一起，從而得到有一定拉伸剪切強度的鋁塑一體化產品，而采用此類胺類物質腐蝕的技術，腐蝕時間較長且鋁合金表面形成的孔洞太小，樹脂難以直接注塑進入納米級的孔洞，降低了鋁合金和樹脂的結合強度，即抗拉伸性能較差，同時樹脂和鋁合金的結合主要依靠胺類基團，使用的樹脂的種類十分有限，目前該技術能采用的樹脂只有PPS（聚苯硫醚）、PA（聚酰胺）、PPA（聚鄰苯二甲酰胺樹脂）、PBT（聚對苯二甲酸丁二醇酯）等四類樹脂，實際應用范圍也窄，而且采用的胺類物質均為有毒、有揮發性的物質，不利于安全生產、環保性能差。

也有在鋁合金表面通過陽極氧化制備具有直徑0.05-0.08微米的穴的氧化鋁膜層，再與樹脂結合得鋁塑一體化產品，但該方法得到的鋁合金表面形成的孔洞太小且樹脂難以直接注塑進入納米級的孔洞，降低了鋁合金和樹脂的結合強度，即抗拉伸性能較差。

也有通過含有無機鹵素化合物的酸性蝕刻液直接在鋁合金表面腐蝕，然后注塑得鋁塑一體化產品，而采用此類蝕刻液腐蝕鋁合金表面的技術，存在蝕刻液濃度低時間長，蝕刻液濃度高反應放熱大，溫度不好控制，且蝕刻工藝步驟繁雜，不利于大規模生產，同時蝕刻處理的凹陷結構大多呈楔形，注塑后樹脂件易脫落，金屬與樹脂之間的結合力差。

發明內容

本發明為了解決現有技術中的金屬樹脂復合體的金屬與樹脂的結合力弱的技術問題，提供一種金屬與樹脂結合力強且易制備易大規模生產的金屬樹脂復合體及其制備方法。

本發明的第一個目的是提供一種金屬樹脂復合體，包括金屬基材及樹脂件，其中，金屬基材的表面形成有若干刻痕，所述刻痕的寬度為10-200um，所述刻痕的深度為1-200um，形成所述樹脂件的樹脂組合物填充于所述刻痕中。

本發明的第二個目的是提供上述金屬樹脂復合體的制備方法，包含以下步驟：

S1，刻痕：在經過前處理的金屬基材的表面形成若干刻痕得具有刻痕的金屬基材；

S2，注塑：將樹脂組合物注塑在步驟S1所得的具有刻痕的金屬基材表面，成型后得到金屬樹脂復合體。

本發明意外發現通過本發明的技術能夠制得金屬與樹脂件結合力強的金屬樹脂復合體，本發明的刻痕在注塑時能很好的與樹脂件結合，使金屬與樹脂具有較強的結合力，且本發明的刻痕結構獨特，注塑時樹脂也較容易進入，結合力強，本發明通過刻痕實現本發明，方法簡單易實現，且無污染，工作環境優，對金屬外觀基本無影響，對合成樹脂也沒有特別要求，適用范圍更廣，更適合大規模生產，為金屬樹脂一體化的發展奠定了基礎。

具體實施方式

為了使本發明所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。