[发明专利]无机非金属与塑料的复合体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无机非金属与塑料的复合体及其制备方法。

背景技术

玻璃、陶瓷、蓝宝石等硬质无机非金属材料因具有独特的质感与特性而被广泛应用于3C电子产品等产品的外观件及结构件中。然而，无机非金属材料因韧性及延展性差而无法设计成可与其它部件结合的卡扣结构，因此，无机非金属件一般需要先与塑料件结合，借助于塑料件形成可与其它部件结合的结构件或外观件。

目前，无机非金属件与塑料件的结合方法通常为粘接法和机械法。

粘接法是指利用胶粘剂作为中间的界面材料，将无机非金属件与塑料件结合于一体的方法，然而，粘接法虽然可以实现无机非金属件与塑料件之间的连接，但其存在以下缺点：粘结强度不够高，其结合力一般小于10兆帕（MPa）；难以自动化，受操作者熟练程度影响；工作温度受胶粘剂性能影响，一般只能在-50摄氏度（℃）~100℃的温度范围内正常工作；在环境光、热、湿气等因素下，胶粘剂会产生老化断裂等现象；大部分胶粘剂有毒，操作过程中会散发有刺激性的气体，危害人体健康；无法对无机非金属件的结构复杂和/或尺寸小的部位进行粘结。

机械法是指通过结构设计将无机非金属件嵌入塑料件中的方法，机械法虽然也可以实现无机非金属件与塑料件之间的连接，但不适用于结构复杂的无机非金属件与塑料件的结合。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种新的无机非金属与塑料的复合体，以解决上述问题。

另，还有必要提供一种上述无机非金属与塑料的复合体的制备方法。

一种无机非金属与塑料的复合体，其包括无机非金属件及结合于该无机非金属件的塑料件，该无机非金属件具有一第一表面，该第一表面至少部分区域有沟谷状的微观结构，该沟谷状的微观结构的表面形成有凹凸不平的结构和/或多孔的结构，所述塑料件结合于该无机非金属件的具有沟谷状的微观结构的第一表面上。

一种上述无机非金属与塑料的复合体的制备方法，其包括如下步骤：

提供无机非金属件，该无机非金属件具有至少一第一表面；

对所述无机非金属件的第一表面进行第一次表面处理，以在该第一表面上形成沟谷状的微观结构，得到第一中间体；

对所述第一中间体进行第二次表面处理，以在该第一中间体的沟谷状的微观结构的表面形成凹凸不平的结构和/或多孔的结构，得到第二中间体；

提供一注塑成型模具，将所述第二中间体置于该注塑成型模具内，注塑塑料于该第二中间体上以形成塑料件，该塑料件结合于所述无机非金属件的具有沟谷状的微观结构的第一表面上。

所述无机非金属与塑料的复合体通过在无机非金属件的第一表面上形成沟谷状的微观结构，并在沟谷状的微观结构的表面形成凹凸不平的结构和/或多孔的结构，然后通过模内注塑成型的方法在该第一表面上形成塑料件，使该塑料件部分填充于沟谷状的微观结构内及沟谷状的微观结构的表面的凹凸不平的结构和/或多孔的结构内。该第一表面上的沟谷状的微观结构及该沟谷状的微观结构表面的凹凸不平的结构和/或多孔的结构不仅可以提高塑料件与无机非金属件之间的结合面积，还可以使塑料件与无机非金属件在结合过程中产生机械咬合，从而有效的提高塑料件与无机非金属件之间的结合力，使无机非金属与塑料的复合体中的无机非金属件与塑料件之间具有较高的结合强度。

附图说明

图1是本发明较佳实施方式的无机非金属与塑料的复合体的剖视示意图。

图2是本发明较佳实施方式的第一中间体的剖视示意图。

图3是图2所示的第一中间体的具有沟谷状的微观结构的表面的扫描电镜图。

图4是本发明较佳实施方式的第二中间体的具有具有沟谷状的微观结构的剖视示意图。

图5是图4所示的第二中间体的具有沟谷状的微观结构的表面的扫面电镜图。

图6是本发明较佳实施方式的注塑成型模具内注塑形成结合于第二中间体的塑料件的示意图。

主要元件符号说明