[發(fā)明專利]一種金屬樹脂復(fù)合體及其制備工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710411242.3
• 申請日: 2017-06-05
• 公開（公告）號: CN107150463B
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 潘杰
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州煥欣化工科技有限公司
• 主分類號: B32B3/08
• 分類號: B32B3/08;B32B3/26;B32B15/04;B32B15/20;B32B27/06;B32B27/20;B32B27/28;B32B33/00;B32B38/00;B32B38/16;C08L61/16;C08K7/06;C08K3/22
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及復(fù)合材料領(lǐng)域，尤其涉及一種金屬樹脂復(fù)合體及其制備工藝。

背景技術(shù)

在汽車、家用電器制品、工業(yè)機(jī)器等的零件制造領(lǐng)域中，要求金屬與樹脂的一體成 型技術(shù)，目前業(yè)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(jié)合。采用上述 方法雖然可制備出金屬與塑料一體成型的復(fù)合體，但按照這些方法得到的復(fù)合體金屬與塑 膠之間結(jié)合力較差，且膠粘劑耐酸耐堿性能差，復(fù)合體無法進(jìn)行后續(xù)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(qiáng)度的工程樹脂與鋁合金之類的 合金一體化的方法。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員通過研究提出了納米加工處理技術(shù)，納米加工處理技術(shù)（NMT） 就是金屬與塑膠一體化結(jié)合技術(shù)，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(jié)合，納米成型技術(shù)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(chǎn)品。與膠合技術(shù)相比，NMT技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢，例如：減少產(chǎn)品的整體重量、強(qiáng)度優(yōu)異、加工效率高等。NMT 技術(shù)應(yīng)用范圍涵蓋車輛、IT 設(shè)備及 3C 產(chǎn)品，可以讓產(chǎn)品朝更輕薄、更微型的方向發(fā)展。

而現(xiàn)有技術(shù)中，如專利公告號為：CN 103290449 A的發(fā)明專利，其公開了一種表面處理的鋁合金及其表面處理的方法和鋁合金樹脂復(fù)合體及其制備方法，公開了的鋁合金包括內(nèi)層和外層結(jié)構(gòu)，并能形成兩種不同孔徑的孔與樹脂材料結(jié)合，而該種結(jié)構(gòu)使用的是，多次浸入蝕刻液內(nèi)，使得氧化層表面形成兩種不同的孔徑，該工藝存在的問題是：由于多次浸泡無法控制每次微孔成型的孔徑，當(dāng)內(nèi)層孔徑達(dá)標(biāo)后，外層的孔徑越來越大，而導(dǎo)致樹脂與其結(jié)合力降低，并且需要多次浸漬，時間均為60分鐘左右，消耗時間較長。

又如公布號為CN 102268183 A的發(fā)明專利，公開的鋁或鋁合金與塑料的復(fù)合體及其制作方法，使用了單層的機(jī)構(gòu)，雖然納米微孔，但使用了現(xiàn)有一般述職材料為聚苯硫醚 (PPS)、聚酰胺 (PA)、聚對苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 及聚對苯二甲酸丁二醇酯 (PBT) 塑料，上述的材料為本領(lǐng)域的常用塑料，但本身的力學(xué)強(qiáng)度一般，并且密度不夠小，導(dǎo)致制得產(chǎn)品首先結(jié)合力降低，同時產(chǎn)品質(zhì)量不夠輕，影響車輛、IT 設(shè)備及 3C 產(chǎn)品更輕薄、更微型的方向發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種金屬樹脂復(fù)合體，包括鋁合金層，所述鋁合金層上設(shè)有第一陽極氧化膜，所述第一陽極氧化膜上設(shè)有第二陽極氧化膜；所述第一陽極氧化膜上含有第一納米孔，所述第一納米孔的孔徑為30nm-60nm；所述第二陽極氧化膜上包括外層和內(nèi)層，所述外層上含有腐蝕孔，所述腐蝕孔孔徑為1μm-50μm，所述內(nèi)層上含有第二納米孔，所述第二納米孔孔徑為30-60nm，所述第二氧陽極化膜上設(shè)有樹脂層，且所述第一納米孔和第二納米孔內(nèi)填充有樹脂層的樹脂材料。

優(yōu)選的，所述樹脂材料包括以下成分：聚醚醚酮5-10份、碳纖維2-3份、二氧化鈦1-3份和鉭元素0.6-1份。

優(yōu)選的，所述第一陽極氧化膜的厚度為1μm-5μm，所述第一納米孔的孔深為0.5μm-19.5μm，所述第二陽極氧化膜的厚度為1μm-20μm。

一種金屬樹脂復(fù)合體的制備工藝，包括以下步驟：

S1：鋁合金板表面去油，將鋁合金置于40?50°C除油劑，除油劑濃度為10-70g/L，保持時間50-500秒；

S2：納米清洗，將經(jīng)步驟S1處理完成的鋁合金置于濃度為10-200ml/L的納米清洗劑中進(jìn)行沖洗，溫度控制在10-30℃，沖洗50-500秒；

S3：將鋁合金板進(jìn)行第一次陽極氧化反應(yīng)，鋁合金板表面形成第一陽極氧化膜層；

S4：對第一陽極氧化膜進(jìn)行第一次擴(kuò)孔：將S3中的鋁合金板置于微蝕液中進(jìn)行微蝕，濃度為10-200g/L,同時加入10-300g氟化氫銨進(jìn)行反應(yīng)，溫度10-100℃，時間200-300秒；

S5：將S4中制得的鋁合金板進(jìn)行納米沖洗后，進(jìn)行二次擴(kuò)孔，二次擴(kuò)孔使用微孔化處理劑，保證溫度在15-25℃,處理時間400-500秒，并且通電5-30V；

S6：對經(jīng)過二次擴(kuò)孔的鋁合金板體進(jìn)行第二次陽極氧化反應(yīng)，在第一陽極氧化膜上進(jìn)行二次陽極氧化反應(yīng)，并形成第二陽極氧化膜；

S7：對第二陽極氧化膜進(jìn)行微孔處理，首先進(jìn)行機(jī)械打磨，表面形成腐蝕孔，后再進(jìn)行S4、S5的步驟，使得第二陽極氧化膜表面形成微孔；

S8：樹脂材料前處理；