[發明專利]一種提高聚合物與金屬界面結合的方法

有效

• 申請號: 202011353908.2
• 申請日: 2020-11-27
• 公開（公告）號: CN112341941B
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 李熹平;王博文;董衛平;汪斌;胡仲略;王思思;宮寧寧
• 申請（專利權）人: 浙江師范大學
• 主分類號: C09J5/02
• 分類號: C09J5/02
• 代理公司: 浙江永鼎律師事務所 33233
• 代理人: 陸永強

1.一種提高聚合物與金屬界面結合的方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)金屬板材裁剪成金屬試樣(1)，以丙酮溶液作為溶劑，用超聲波清洗金屬試樣(1)表面；

2)安裝金屬試樣(1)于載物臺(2)，啟動噴砂機(3)，使噴砂介質(4)從供料機構(5)注入到噴砂機(3)中，對金屬試樣(1)表面進行噴砂；

噴砂完成后，去除金屬試樣(1)表面浮砂；

3)將噴砂處理后的金屬試樣(1)放入模具(6)中，通過注射系統(7)將熔融的聚合物Ⅰ注射到金屬試樣(1)表面，完成聚合物Ⅰ與金屬試樣的結合；

其中，金屬試樣(1)為純金屬或金屬合金；

在步驟2)中，噴砂介質(4)為研磨劑與摻雜劑的共混物，其中，研磨劑為二氧化硅、氧化鋁、氧化鋯、鈦酸鋇、鈦酸鈣、鈦酸鈉、氧化鈦、鈦、不銹鋼、硬化鋼、碳鋼、鉻合金、金剛石、碳化硅、磷酸鈣、碳酸鈣、碳纖維復合材料和聚合物復合材料中的一種或幾種，摻雜劑為聚合物Ⅱ、金屬化合物和陶瓷中的一種或幾種；

在步驟2)中，每平方厘米金屬試樣(1)表面使用噴砂介質(4)的量為0.01-100mg；研磨劑與摻雜劑的比例為1:0.1-10；在步驟3)中，每平方厘米金屬試樣(1)表面使用聚合物Ⅰ的量為0.1-10mg；

其中，聚合物Ⅱ為聚氨酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚乳酸-聚乙醇酸共聚物、聚己內酯、聚羥基丁酸酯-羥基戊酸酯共聚物、聚四氟乙烯、聚(甲基丙烯酸2-羥乙酯)、聚(醚氨基甲酸酯脲)、聚酰胺、聚苯硫醚和聚烯烴中的一種或幾種；

或者聚合物Ⅱ為以上聚合物Ⅱ與單體中的兩種以上，單體為氨基甲酸酯、對羥基苯甲酸酯、硅酮、丙烯酸和環氧化合物中一種以上；

在步驟2)中，通過調整載物臺(2)的高度，控制噴砂時噴砂介質(4)粒子束與金屬試樣(1)的噴砂距離；噴砂距離控制在0.1-100mm；

在步驟2)中，通過調節調壓閥控制噴砂過程中氣體壓力，氣體壓力控制在0.1-1MPa；

在步驟3)中，聚合物Ⅰ包括聚偏氟乙烯、環氧樹脂、聚四氟乙烯、聚醚醚酮、聚酰胺、聚苯硫醚、聚氨酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚己內酯和聚烯烴中的一種或幾種，在步驟3)中，模具(6)溫度控制在25-200℃；注射壓力控制在5-100MPa。

2.根據權利要求1所述的一種提高聚合物與金屬界面結合的方法，其特征在于，金屬試樣(1)為鈦、鈦合金、鐵合金、不銹鋼、碳鋼、鋁、鋁合金、鎳、鎳合金和鎳鈦合金中的一種。

3.根據權利要求1所述的一種提高聚合物與金屬界面結合的方法，其特征在于，陶瓷為鈦酸鋇、鈦酸鈣、鈦酸鈉、二氧化硅、氧化鋁、氧化鋯、碳酸鈣、磷酸鈣玻璃、二氧化鈦和改性磷酸鈣中的一種或幾種。