[发明专利]金属树脂复合体的制造方法及金属树脂复合体

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属树脂复合体的制造方法，以及利用该方法制造的金属树脂复合体。

背景技术

目前，将金属（通常为金属钛或钛合金）和树脂相结合的方法主要有三种，一种是利用胶粘剂，通过化学胶粘剂分别与钛合金和已成型树脂作用，从而将两者结合到一起；另一种是在钛合金表面进行化学蚀刻，产生超微型凹凸面，再进行注塑结合；第三种是在通过阳极氧化的方式或是电化学阴极处理，在钛合金表面产生纳米级的孔洞，通过此孔洞与塑料注塑结合。

但采用胶粘剂的方法，结合力较差，不耐酸碱，且胶粘剂有一定的厚度，影响最终产品的尺寸；采用化学蚀刻的方式，为保证结合力，需要用浓酸加热或是采用含氟的腐蚀液，浓酸加热的方式耗时长、能耗高，且酸液蒸发污染环境，采用含氟的腐蚀液，由于氟的毒性大，对生产环境要求高，属于高污染高危物质；采用阳极氧化或电化学阴极处理的方式，所得纳米孔洞小，且氧化膜很薄，造成纳米孔洞深度不够，所得注塑产品结合力低，实用性不高。

因此，亟需开发一种同时兼顾结合力度、环境以及时间的金属树脂复合体的制备方法。

发明内容

本发明的目的是为了提供实现结合力优良的、实用性高的以及对环境污染小的金属树脂复合体的制备方法。

为了实现上述目的，一方面，本发明提供了一种金属树脂复合体的制造方法，该方法包括：

（1）在含有氯化物和氧化剂的酸性溶液中对金属基体进行电化学腐蚀；

（2）用热塑性树脂组合物对经过电化学腐蚀的金属基体进行注塑，形成一体化的金属树脂复合体。

另一方面，本发明提供了一种由以上方法制备的金属树脂复合体。

通过采用上述技术方案，将金属基体在含有氯化物和氧化剂的酸性溶液中进行电化学腐蚀，能够在金属基体的注塑面形成1-200微米的孔洞，并且未形成孔洞的部分能够形成加厚的氧化膜，使得在腐蚀过程中能够对非孔洞部分进行很好的保护，并且表面具有该结构和尺寸的金属基体有利于与热塑性树脂组合物结合。因此，在对采用上述方法处理后的金属基体进行后续注塑时，能够显著增加金属基体与树脂的结合力。且本发明的方法采用无氟工艺，容易进行废液处理，以及所述酸性溶液无需加热，溶液的挥发性低，对环境的污染小，节能环保。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是按照实施例1的方法制备得到的钛金属树脂复合体的金相显微镜图片。

图2是按照对比例1的方法制备得到的钛金属树脂复合体的金相显微镜图片。

图3是按照对比例2的方法制备得到的钛金属树脂复合体的金相显微镜图片。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

一方面，本发明提供了一种金属树脂复合体的制造方法，该方法包括：

（1）在含有氯化物和氧化剂的酸性溶液中对金属基体进行电化学腐蚀；

（2）用热塑性树脂组合物对经过电化学腐蚀的金属基体进行注塑，形成一体化的金属树脂复合体。

根据本发明，在步骤（1）中，在含有氯化物和氧化剂的酸性溶液中对金属基体进行电化学腐蚀，能够在金属基体的注塑面形成表面具有孔径为微米级（例如，1-200微米）孔洞的金属基体；并且所述孔洞在基材表面密集分布，同时未形成孔洞部分会生成一层加厚的纳米氧化膜，能够有效地防止非孔洞部分被腐蚀，从而使得产品尺寸稳定。在本发明中，在金属基体上形成的孔洞的孔径是指该孔洞的最大直径的尺寸。

另外，在步骤（1）中，优选情况下，为了进一步加强金属基体与树脂的结合力，以所述酸性溶液的总重量为基准，所述氯化物的含量为1-20重量%，更优选为5-15重量%；所述氧化剂的含量为1-20重量%，更优选为5-15重量%。

本发明对所述氯化物的种类没有特别的限制，只要不影响电化学腐蚀的进程即可。优选的情况下，所述氯化物为氯化钠、氯化钾、三氯化铁和氯化铝中的一种或多种。