一種金屬樹脂復合體及其制備方法技術

本發明專利技術提供了一種金屬樹脂復合體及其制備方法。金屬樹脂復合體包括金屬基材及樹脂件，所述金屬基材的表面含有若干刻痕，所述刻痕的寬度為10-200um，所述刻痕的深度為1um-200um，形成所述樹脂件的樹脂組合物填充于所述刻痕中。制備的金屬樹脂復合體結合力強，特別經過刻蝕液處理后能從橫向和縱向等多方向提高結合力，對垂直結合的端面接觸，防折斷等結合力更優，且本發明專利技術的方法簡單易實現，應用范圍廣，為行業的發展奠定了基礎。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術提供了。金屬樹脂復合體包括金屬基材及樹脂件，所述金屬基材的表面含有若干刻痕，所述刻痕的寬度為10-200um，所述刻痕的深度為1um-200um，形成所述樹脂件的樹脂組合物填充于所述刻痕中。制備的金屬樹脂復合體結合力強，特別經過刻蝕液處理后能從橫向和縱向等多方向提高結合力，對垂直結合的端面接觸，防折斷等結合力更優，且本專利技術的方法簡單易實現，應用范圍廣，為行業的發展奠定了基礎。【專利說明】
本專利技術涉及。
技術介紹
在汽車、家用電器制品、工業機器等的零件制造領域中，要求金屬與樹脂的一體成型技術，目前業界采用粘合劑在常溫或加熱下將金屬與合成樹脂一體化的結合。采用上述方法雖然可制備出金屬與塑料一體成型的復合體，但按照這些方法得到的復合體金屬與塑膠之間結合力較差，且膠粘劑耐酸耐堿性能差，復合體無法進行后續的陽極氧化等表面處理。因而，一直以來，人們一直在研究是否有更合理的將高強度的工程樹脂與鋁合金之類的合金一體化的方法。本領域的技術人員通過研究提出了納米加工處理技術，納米加工處理技術(NMT)就是金屬與塑膠一體化結合技術，其通過將金屬表面納米化處理，讓塑膠直接在金屬表面上射出成型，使金屬與塑膠可以一體化成型。對于金屬與塑膠的有效結合，納米成型技術是一種最好的方式方法，并能取代目前常用的嵌入射出或鋅鋁、鎂鋁壓鑄件，可以提供一種具有價格競爭、高性能的金塑一體化產品。與膠合技術相比，NMT技術具有明顯的優勢，例如:減少產品的整體重量、強度優異、加工效率高等。NMT技術應用范圍涵蓋車輛、IT設備及3C產品，可以讓產品朝更輕薄、更微型的方向發展。現有的有如公開了鋁合金與樹脂組合物的一體化成型技術，采用胺類物質，例如:氨基甲酸脂、一水合肼、乙二胺等的水溶液對鋁合金進行表面處理得到納米級的微孔，腐蝕出納米級的孔洞，并把胺類基團保留在鋁合金納米孔洞中，最后注塑通過胺類基團與注塑材料的反應，將樹脂與鋁合金結合到一起，從而得到有一定拉伸剪切強度的鋁塑一體化產品，而采用此類胺類物質腐蝕的技術，腐蝕時間較長且鋁合金表面形成的孔洞太小，樹脂難以直接注塑進入納米級的孔洞，降低了鋁合金和樹脂的結合強度，即抗拉伸性能較差，同時樹脂和鋁合金的結合主要依靠胺類基團，使用的樹脂的種類十分有限，目前該技術能采用的樹脂只有PPS (聚苯硫醚)、PA (聚酰胺)、PPA (聚鄰苯二甲酰胺樹脂)、PBT (聚對苯二甲酸丁二醇酯)等四類樹脂，實際應用范圍也窄，而且采用的胺類物質均為有毒、有揮發性的物質，不利于安全生產、環保性能差。也有在鋁合金表面通過陽極氧化制備具有直徑0.05-0.08微米的穴的氧化鋁膜層，再與樹脂結合得鋁塑一體化產品，但該方法得到的鋁合金表面形成的孔洞太小且樹脂難以直接注塑進入納米級的孔洞，降低了鋁合金和樹脂的結合強度，即抗拉伸性能較差。也有通過含有無機鹵素化合物的酸性蝕刻液直接在鋁合金表面腐蝕，然后注塑得鋁塑一體化產品，而采用此類蝕刻液腐蝕鋁合金表面的技術，存在蝕刻液濃度低時間長，蝕刻液濃度高反應放熱大，溫度不好控制，且蝕刻工藝步驟繁雜，不利于大規模生產，同時蝕刻處理的凹陷結構大多呈楔形，注塑后樹脂件易脫落，金屬與樹脂之間的結合力差。
技術實現思路
本專利技術為了解決現有技術中的金屬樹脂復合體的金屬與樹脂的結合力弱的技術問題，提供一種金屬與樹脂結合力強且易制備易大規模生產的金屬樹脂復合體及其制備方法。本專利技術的第一個目的是提供一種金屬樹脂復合體，包括金屬基材及樹脂件，其中，金屬基材的表面形成有若干刻痕,所述刻痕的寬度為10-200um，所述刻痕的深度為l-200um,形成所述樹脂件的樹脂組合物填充于所述刻痕中。本專利技術的第二個目的是提供上述金屬樹脂復合體的制備方法，包含以下步驟: SI，刻痕:在經過前處理的金屬基材的表面形成若干刻痕得具有刻痕的金屬基材； S2，注塑:將樹脂組合物注塑在步驟SI所得的具有刻痕的金屬基材表面，成型后得到金屬樹脂復合體。本專利技術意外發現通過本專利技術的技術能夠制得金屬與樹脂件結合力強的金屬樹脂復合體，本專利技術的刻痕在注塑時能很好的與樹脂件結合，使金屬與樹脂具有較強的結合力，且本專利技術的刻痕結構獨特，注塑時樹脂也較容易進入，結合力強，本專利技術通過刻痕實現本專利技術，方法簡單易實現，且無污染，工作環境優，對金屬外觀基本無影響，對合成樹脂也沒有特別要求，適用范圍更廣，更適合大規模生產，為金屬樹脂一體化的發展奠定了基礎。【具體實施方式】為了使本專利技術所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合實施例，對本專利技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本專利技術，并不用于限定本專利技術。本專利技術提供了一種金屬樹脂復合體，包括金屬基材及樹脂件，所述金屬基材的表面形成有若干刻痕，所述刻痕的寬度為10-200um，所述刻痕的深度為l_200um，形成所述樹脂件的樹脂組合物填充于所述刻痕中，金屬與樹脂有很好的結合力，且工藝簡單易大規模生產，無污染工作環境優。本專利技術優選為激光刻痕，激光刻痕經濟快捷，效率高且對環境污染小。刻痕的形狀本專利技術沒有特別限制，可以為任意形狀，只需能將部分樹脂組合物夾持在其內即可，可以為規則的形狀也可以為不規則的形狀，可以為平滑的線也可以為非平滑的線，較佳情況下，刻痕可以選自直線、折線、曲線、多邊形、圓形、螺旋形或橢圓形中的一種或幾種。刻痕可以為一個，即只需雕刻一下，例如對于較小的面，只需雕刻一個螺旋形或者由連續的線組成的一個較復雜的刻痕圖形或者多個重復的圖形間不間斷。一般為多個，即需雕刻多下，多個刻痕間間斷，非連續的所述刻痕在金屬基材的表面組成若干刻痕圖案，本專利技術對組成的刻痕圖案沒有特別限制，可以根據實際情況進行設計，例如可以組成直線、折線、曲線、多邊形、圓形、螺旋形、橢圓形、陣列、同心圓組、平行線組或米字型中的一種或多種的刻痕圖案，也可以組成其他復雜的字型等，其中的直線、折線、曲線、多邊形、圓形、螺旋形和橢圓形等簡單圖案此處是指由多個非連續的小刻痕組成；陣列可以由三角形、圓形、矩形等四方連綴組成的圖形；平行線組本專利技術可以是刻痕為較長的直線或者由多個短刻痕組成的較長的直線，然后這種多個較長的直線相互平行，優選其可以同時平行于金屬基材的邊。組成的刻痕圖案的個數本專利技術沒有限制，可以是一個較復雜的圖案，也可以是多個圖案，多個圖案間的關系本專利技術也沒有限制，可以相同也可以不同。組成刻痕圖案的單元刻痕也可以相同也可以不同，例如，當刻痕為多個圓形時，在金屬基材表面可以組成同心圓組，也可以組成圓陣列，即多個刻痕的圓心在一直線上，圓與圓之間相互獨立。刻痕的長度本專利技術沒有限制，可以根據金屬表面積及刻痕的大小個數進行設計。優選，單個刻痕的長度大于lum，此處刻痕的長度一般是指雕刻一下的長度，例如當多個長直線形刻痕組成平行線組時，即指每條長直線的長度，當刻痕同時平行于金屬邊時，一般稍短于金屬邊長；當由多個圓形刻痕組成同心圓組時，即指每個圓的周長；當一個刻痕本身形成螺旋形時即指起點到終點的總長度。優選,刻痕包括多個,布滿金屬基材需與樹脂件接觸的表面，相鄰兩個刻痕間最近距離為l_200um，進一步優化金屬與樹脂的結合力。進一步優選刻痕為直線，刻痕間相互平行，平行的刻痕間的距離為lO-lOOu本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種金屬樹脂復合體，其特征在于，包括：金屬基材及樹脂件，所述金屬基材的表面含有若干刻痕，所述刻痕的寬度為10?200um，所述刻痕的深度為1um?200um，形成所述樹脂件的樹脂組合物填充于所述刻痕中。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：程云，章曉，趙桂網，
申請(專利權)人：比亞迪股份有限公司，
類型：發明
國別省市：