[发明专利]一种表面处理的铝合金及其表面处理的方法和铝合金树脂复合体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种表面处理的铝合金及其表面处理的方法和铝合金树脂复合体及其制备方法，更具体来说，尤其涉及一种具有双层孔道的表面处理的铝合金及此种铝合金的表面处理方法和此种表面处理的铝合金与热塑性树脂一体化而形成的铝合金树脂复合体及其制备方法。

背景技术

在汽车、家用电器制品、工业机器等的零件制造领域中，要求金属与树脂的一体成型技术，目前业界采用粘合剂在常温或加热下将金属与合成树脂一体化的结合。采用上述方法虽然可制备出金属与塑料一体成型的复合体，但按照这些方法得到的复合体金属与塑胶之间结合力较差，且胶粘剂耐酸耐碱性能差，复合体无法进行后续的阳极氧化等表面处理。因而，一直以来，人们一直在研究是否有更合理的将高强度的工程树脂与铝合金之类的合金一体化的方法。

本领域的技术人员通过研究提出了纳米加工处理技术，纳米加工处理技术（NMT）就是金属与塑胶一体化结合技术，其通过将金属表面纳米化处理，让塑胶直接在金属表面上射出成型，使金属与塑胶可以一体化成型。对于金属与塑胶的有效结合，纳米成型技术是一种最好的方式方法，并能取代目前常用的嵌入射出或锌铝、镁铝压铸件，可以提供一种具有价格竞争、高性能的金塑一体化产品。 与胶合技术相比，NMT技术具有明显的优势，例如：减少产品的整体重量、强度优异、加工效率高等。NMT技术应用范围涵盖车辆、IT设备及3C产品，可以让产品朝更轻薄、更微型的方向发展。

现有的有如公开了铝合金与树脂组合物的一体化成型技术，采用胺类物质，例如：氨基甲酸脂、一水合肼、乙二胺等的水溶液对铝合金进行表面处理得到纳米级的微孔，腐蚀出纳米级的孔洞，并把胺类基团保留在铝合金纳米孔洞中，最后注塑通过胺类基团与注塑材料的反应，将树脂与铝合金结合到一起，从而得到有一定拉伸剪切强度的铝塑一体化产品，而采用此类胺类物质腐蚀的技术，腐蚀时间较长且铝合金表面形成的孔洞太小，树脂难以直接注塑进入纳米级的孔洞，降低了铝合金和树脂的结合强度，即抗拉伸性能较差，同时树脂和铝合金的结合主要依靠胺类基团，使用的树脂的种类十分有限，目前该技术能采用的树脂只有PPS（聚苯硫醚）、PA（聚酰胺）、PPA（聚邻苯二甲酰胺树脂）、PBT（聚对苯二甲酸丁二醇酯）等四类树脂，实际应用范围也窄，而且采用的胺类物质均为有毒、有挥发性的物质，不利于安全生产、环保性能差。

也有通过含有无机卤素化合物的酸性蚀刻液直接在铝合金表面腐蚀，然后注塑得铝塑一体化产品，而采用此类蚀刻液腐蚀铝合金表面的技术，存在蚀刻液浓度低时间长，蚀刻液浓度高反应放热大，温度不好控制，不利于大规模生产，且采用此种方法，金属与树脂之间的结合力差。

现有也有在铝合金表面通过阳极氧化制备具有直径0.05-0.08微米的穴的氧化铝膜层，再与树脂结合得铝塑一体化产品，但该方法得到的铝合金表面形成的孔洞太小且树脂难以直接注塑进入纳米级的孔洞，降低了铝合金和树脂的结合强度，即抗拉伸性能较差。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的铝合金制备铝合金树脂复合体时铝合金与树脂的结合力弱的技术问题。提供一种能与树脂有很好的结合力，且工艺简单易大规模生产，无污染的表面处理的铝合金及其制备方法和铝合金树脂复合体及其制备方法。

本发明的第一个目的是提供一种表面处理的铝合金，包括铝合金本体及其表面的阳极氧化膜层，其中，阳极氧化膜层由外表层部分和内层部分组成，外表层部分上含有腐蚀孔，腐蚀孔的孔径为200nm-2000nm，内层部分含有纳米微孔，纳米微孔的孔径为10-100nm。

本发明的第二个目的是提供上述铝合金表面处理的方法，包含以下步骤：

S1，将经过前处理的铝合金通过阳极氧化得到表面含有具有孔径10-100nm纳米微孔的阳极氧化膜层的铝合金；

S2，将步骤S1所得含有具有孔径10-100nm纳米微孔的阳极氧化膜层的铝合金浸泡到刻蚀液中在阳极氧化膜层外表层形成孔径为200nm-2000nm的腐蚀孔得到经过表面处理的铝合金。

本发明的第三个目的是提供一种铝合金树脂复合体，包括：铝合金基材及树脂层，其中，铝合金基材为上述表面处理的铝合金，形成所述树脂层的树脂组合物填充于所述纳米微孔和腐蚀孔中。

本发明的第四个目的是提供上述铝合金树脂复合体的制备方法，包含以下步骤：

将表面处理的铝合金基材置于模具中，然后将树脂组合物注入模具中与表面处理的铝合金基材相结合，成型后得到铝合金树脂复合体，其中，表面处理的铝合金基材为上述表面处理的铝合金。