[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

目前，将金属（钛或钛合金）与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或钛合金与已成型树脂作用，从而将两者结合到一起；另一种是在钛或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，在钛或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。 

然而，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；采用化学蚀刻的方法，为保证结合力，必须需要用浓酸加热或是采用含氟的腐蚀液，由于浓酸加热的方式耗时长，能耗高，且酸液蒸发污染环境，而若采用含氟的腐蚀液，由于氟的毒性大，对生产环境要求高，属于高污染高危物质；还有，采用阳极氧化或电化学阴极处理的方式，所得到的纳米孔洞小，且氧化膜很薄，造成纳米孔洞深度不够，所得到的注塑产品结合力低，实用性不高。 

因此，对如何将金属与树脂相结合制备金属树脂复合体的研究越来越受到重视。 

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。 

本发明提供了一种金属树脂复合体的制备方法，该方法包括以下步骤： 

（1）对金属基体进行激光刻蚀，形成表面具有微米级孔洞的金属基体； 

（2）将所述表面具有微米级孔洞的金属基体放入酸性溶液中并进行电化学腐蚀； 

（3）将经过步骤（2）处理后得到的金属基体放入模具中，用热塑性树脂组合物进行注塑，形成一体化的金属树脂复合体。 

根据本发明提供的所述金属树脂复合体的制备方法，通过将采用激光器加工和电化学腐蚀相结合的方法制得结合力优良的金属树脂复合体，不但克服了采用单独的激光器加工不能加工产品内侧倾斜角度大于180度的面，而且克服了采用单独的电化学腐蚀加工速度较慢、腐蚀深度不够等缺陷，本发明通过将二者结合起来，在激光器刻蚀的微米级孔洞的金属基体表面上形成更加复杂、密集的孔洞，使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，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。 

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。 

本发明提供了一种金属树脂复合体的制备方法，该方法包括以下步骤： 

（1）对金属基体进行激光刻蚀，形成表面具有微米级孔洞的金属基体； 

（2）将所述表面具有微米级孔洞的金属基体放入酸性溶液中并进行电化学腐蚀； 

（3）将经过步骤（2）处理后得到的金属基体放入模具中，用热塑性树脂组合物进行注塑，形成一体化的金属树脂复合体。 

根据本发明，所述金属基体可以为钛基体或钛合金基体。 

根据本发明，对金属基体进行激光刻蚀，形成表面具有微米级孔洞的金属基体；其中，激光刻蚀可以是一次刻蚀，也可以是多次刻蚀，一次刻蚀可以在金属基体表面形成圆形的孔洞，多次刻蚀可以在金属基体表面形成多个圆形的孔洞，多个圆形的孔洞可能会连接在一起，因此，也可能会在金属基体的表面形成槽。 

根据本发明，在步骤（1）中，经过激光刻蚀后在金属基体上形成的孔洞的宽度可以为20-100μm，优选为50-80μm；深度可以为1-100μm，优选为10-40μm；孔洞的间距可以为0.05-1mm，优选为0.1-0.3mm。在本发明中，在金属基体上形成的孔洞的宽度是指该圆形孔洞的最大直径的尺寸，如果是多个孔洞连接在一起形成槽，那么，在本发明中，在金属基体上形成的孔洞的宽度是指在金属基体表面上形成的槽的宽度，同理，在金属基体上形成的孔洞的深度是指在金属基体表面上形成的槽的深度。