[发明专利]一种金属树脂复合体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属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。

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，且蚀刻工艺步骤繁杂，不利于大规模生产，同时蚀刻处理的凹陷结构大多呈楔形，注塑后树脂件易脱落，金属与树脂之间的结合力差。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的金属树脂复合体的金属与树脂的结合力弱的技术问题，提供一种金属与树脂结合力强且易制备易大规模生产的金属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金属树脂复合体，包括金属基材及树脂件，其中，金属基材的表面形成有若干刻痕，所述刻痕的宽度为10-200um，所述刻痕的深度为1-200um，形成所述树脂件的树脂组合物填充于所述刻痕中。

本发明的第二个目的是提供上述金属树脂复合体的制备方法，包含以下步骤：

S1，刻痕：在经过前处理的金属基材的表面形成若干刻痕得具有刻痕的金属基材；

S2，注塑：将树脂组合物注塑在步骤S1所得的具有刻痕的金属基材表面，成型后得到金属树脂复合体。

本发明意外发现通过本发明的技术能够制得金属与树脂件结合力强的金属树脂复合体，本发明的刻痕在注塑时能很好的与树脂件结合，使金属与树脂具有较强的结合力，且本发明的刻痕结构独特，注塑时树脂也较容易进入，结合力强，本发明通过刻痕实现本发明，方法简单易实现，且无污染，工作环境优，对金属外观基本无影响，对合成树脂也没有特别要求，适用范围更广，更适合大规模生产，为金属树脂一体化的发展奠定了基础。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。