[發明專利]一種復合材料用基底金屬表面處理方法

有效

• 申請號: 201710551045.1
• 申請日: 2017-07-07
• 公開（公告）號: CN107353810B
• 公開（公告）日: 2019-11-29
• 發明（設計）人: 馬可足
• 申請（專利權）人: 桐鄉市常新農機專業合作社
• 主分類號: C09D175/14
• 分類號: C09D175/14;C09D163/10;C23F1/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種復合材料用基底金屬表面處理方法，其通過打磨、酸處理、堿處理和聚合物處理，其中聚合物處理選擇了丙烯酸羥乙酯100重量份，聚氨酯丙烯酸酯15?25重量份，環氧丙烯酸酯10?14重量份，丙烯酸3?8重量份，二甲基丙烯酸多縮乙二醇酯3.5?6.5重量份，光引發劑0.2?1.2重量份，得到了具有優異連接強度或粘合強度的基底金屬表面處理方法，且聚合物組成的選擇使其對多種不同基體樹脂復合材料或粘合劑均具有良好的連接強度或粘合強度。

技術領域

本發明涉及金屬表面處理的領域，具體涉及用于復合材料基底的金屬表面處理的方法。

背景技術

隨著復合材料的快速發展，聚合物主體的復合材料具有高強度、低質量的優異特點，廣泛應用于諸多的領域，如：航天、航空、高鐵、機械設備。復合材料的使用在不降低材料強度的同時可以大幅的降低航天飛機、民航飛機、高鐵的重量，大幅提升了其行駛速度；機械設備的總體重量也有所降低，便于運輸。上述復合材料的運用順應了生活結構越來越快的現代社會生活。

在具有上述復合材料優點的同時，也具有一定的待改進之處。在現在的技術條件下，完全由復合材料制備飛機、高鐵等尚不現實，金屬材料的使用時必不可少的，但金屬與復合材料的連接還有很大的改進之處。現在常用的使用金屬連接件連接或者部分采用粘合劑粘結，但現有技術中使用的方式效果都有不足之處。采用何種方式可以提高復合材料與金屬的連接強度或如何提高金屬與復合材料連接中使用粘合劑的粘結強度成為一種待改進的方面。同時，如何處理對金屬表面處理可以使其適應于多種基體樹脂(如聚氨酯、環氧、丙烯酸酯類)都具有優異的連接強度或粘結強度，其可以廣泛用于機械設備、室內金屬表面、機械電子設備內部部件等，對于金屬和涂層都很薄的情況，可以用于電子設備中的細小部件。

發明內容

發明目的：針對上述問題，經過研究發現，預先對金屬表面進行多元化的處理，使金屬表面上牢固附著一層具有優良多組分附著力的聚合物處理層，該層賦予金屬表面與復合材料連接穩定性和與多層材料具有良好的連接穩定性。

為了達到上述介紹的技術效果，通過如下技術方案實現：

復合材料用基底金屬表面處理方法，包括如下步驟：

步驟(1)，打磨：將作為復合材料用基底金屬表面打磨，除去表面的銹跡和有機污物；

步驟(2)，酸處理：向打磨后的基底金屬的表面噴灑酸液，靜置30-200min；

步驟(3)，堿處理：擦拭基底金屬表面的酸液，涂抹稀堿液，使金屬表面呈現弱堿性；

步驟(4)，聚合物處理：在處理后的涂覆待聚合組合物，固化，即得；

其中待聚合組合物固化后的厚度約為50-200μm。

上述步驟(1)-(4)的四個步驟是有機的整體，分別起到了不同的作用，并相互影響。

步驟(1)，打磨

步驟(1)中表面打磨屬于一種常用的手段，其用以除去金屬表面的銹跡(如鐵銹、銅銹等)，部分有機污物也可以同時除去；步驟(1)中金屬為銅、鐵、鋅或不銹鋼，可以根據實際使用情況的需要選擇具體的金屬種類，實質上，在本發明構思中，通過常見酸可以腐蝕的金屬都可以選擇使用，并沒有明確的限制，從實際使用的需要，選擇了最常用的上述金屬種類。

步驟(2)，酸處理

在步驟(2)中酸處理起到了兩個作用，一是進一步除去金屬表面的有機物污物，是對上一步物理打磨的補充，通過物理-化學兩種模式除去；二是微腐蝕作用，在金屬表面靜置一段時間，使金屬表面形成小的坑，提高后續聚合物的界面連接程度。步驟(2)中酸液的使用方式需要為噴灑，在金屬表面形成小液滴，而不是使用涂布，通過涂布在金屬表面形成液膜，對金屬的均勻附著起不到增大界面連接程度的作用。