CN102786230A - 玻璃与塑料的复合体及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

一种玻璃与塑料的复合体，包括玻璃基体及注塑结合于该玻璃基体上的塑料件，该玻璃基体包括经化学蚀刻形成的多孔表面，该多孔表面分布有多个纳米孔，该纳米孔的孔径为50-200nm，该塑料件结合于该多孔表面上。本发明还提供一种上述玻璃与塑料的复合体的制作方法，包括如下步骤：提供玻璃基体；通过化学蚀刻处理，使该玻璃基体形成多孔表面，该多孔表面分布有多个纳米孔，该纳米孔的孔径为50-200nm；通过注塑的方式，于该多孔表面上结合形成塑料件。

Description

玻璃与塑料的复合体及其制作方法
技术领域
本发明涉及一种玻璃与塑料的复合体及其制作方法。
背景技术
玻璃具有通透性良好、强度高、硬度高、造型丰富、色彩多变、制造工艺无污染及制造成本低廉等优点，广泛应用于3C电子产品、建筑、日用、化学、仪器及医疗等领域。但由于玻璃本身的抗冲击性能差、易碎、与其他材料难以结合等缺点，限制了其在上述领域中的应用。
为了克服玻璃的抗冲击性能差及易碎的缺陷，现有技术采用点胶贴合工艺，将玻璃与塑料件通过粘结剂结合在一起。但这种方法存在工序繁杂、产品良率低及玻璃与塑料结合不佳等缺陷。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种可克服上述缺陷的玻璃与塑料的复合体。
另外，有必要提供一种上述玻璃与塑料的复合体的制作方法。
一种玻璃与塑料的复合体，包括玻璃基体及注塑结合于该玻璃基体上的塑料件，该玻璃基体包括经化学蚀刻形成的多孔表面，该多孔表面分布有多个纳米孔，该纳米孔的孔径为50-200nm，该塑料件结合于该多孔表面上。
一种玻璃与塑料的复合体的制作方法，包括如下步骤：
提供玻璃基体；
通过化学蚀刻处理，使该玻璃基体形成多孔表面，该多孔表面分布有多个纳米孔，该纳米孔的孔径为50-200nm；
通过注塑的方式，于该多孔表面上结合形成塑料件。
所述多孔表面的形成大大增加了玻璃基体与塑料件之间的接触面积，同时增大了塑料件发生收缩或翘起所需克服的摩擦力和其他阻力，如此可提高玻璃基体与塑料件之间的结合强度。因此，该玻璃与塑料的复合体的玻璃基体与塑料件牢固地结合在一起。
此外，所述玻璃与塑料的复合体的制造过程中不需要采用粘结剂，如此，使该玻璃与塑料的复合体的制造工艺简化、制造成本降低。
附图说明
图1为本发明较佳实施例在玻璃基体上形成纳米多孔后的剖视示意图；
图2为本发明较佳实施例的玻璃与塑料的复合体的剖视示意图。
主要元件符号说明
玻璃与塑料的复合体    100
玻璃基体              10
多孔表面              12
纳米孔                122
塑料件                20
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1及图2，本发明较佳实施例的玻璃与塑料的复合体100包括玻璃基体10及注塑结合于该玻璃基体10表面上的塑料件20。该玻璃与塑料的复合体100可以为3C电子产品的壳体，也可为建筑用件、医疗器件及汽车等交通工具的零部件等。
该玻璃基体10经化学蚀刻形成有一多孔表面12，该多孔表面12上分布有多个纳米孔122。所述纳米孔122的孔径为50-200nm，较佳为60-100nm。该多孔表面12可提高玻璃基体10与塑料件20之间的结合力。所述塑料件20结合于该多孔表面12上。
该塑料件20可通过注塑的方式形成。形成该塑料件20的树脂的主要成分为聚苯硫醚(PPS)塑料。可以理解的，为了提高该塑料件20的耐冲击性、耐热性及其他机械性能，还可于该树脂中添加玻璃纤维或碳纤维等增强材料。较佳的，该增强材料为玻璃纤维。由于玻璃纤维的添加除了能提高塑料件20的机械性能，还能缩小玻璃基体10与塑料件20之间的膨胀系数，如此可有效防止塑料件20发生收缩、翘起或脱落，进而提高塑料件20与玻璃基体10之间的结合力。
上述玻璃与塑料的复合体100的制作方法，包括如下步骤：
首先，提供玻璃基体10，该玻璃基体10可通过自动玻璃开料机将玻璃片材剪成所需尺寸而获得。
对玻璃基体10进行除油处理，以去除玻璃基体10表面的油脂。该除油处理的工艺条件为：采用的除油液为水溶液，该除油液中含有质量百分含量为5-10％的壬基酚聚氧乙烯醚及质量百分含量为8-15％的脂肪酸甲酯磺酸钠，除油温度为50-80℃，除油时间为3-6min。
对经上述除油处理后的玻璃基体10进行化学蚀刻。该化学蚀刻的工艺条件为：以含有质量百分含量为40-50％的氢氟酸(HF)、质量百分含量为20-30％的氟化氨(NH4F)、质量百分含量为1-2％的双氧水(H2O2)及质量百分含量为1-5％的草酸(H2C2O4)的水溶液为蚀刻液，所述蚀刻液的温度为30-60℃，化学蚀刻时间为3-6min。经该化学蚀刻后所述玻璃基体10形成具多个纳米孔122的多孔表面12。
所述氟化氨的添加能够使氢氟酸对玻璃基体10的侵蚀由面侵蚀改为点侵蚀，从而使经化学蚀刻后的玻璃基体10表面形成多个纳米孔122。
所述双氧水的加入可提高蚀刻液的氧化能力，可进一步去除玻璃基体10表面的油污及其他污垢。
所述草酸可与氟化物反应生成氢氟酸，如此可在消耗氢氟酸的同时补充氢氟酸，进而延长蚀刻液的使用时间。
将经化学蚀刻后的玻璃基体10置于模具(图未示)中进行注塑。该注塑的条件为：注塑的树脂主要成分为聚苯硫醚(PPS)塑料，树脂温度为300-340℃，模具温度为120-150℃，注塑压力为1-4MPa，注塑时间为0.5-1.5s，于该玻璃基体10的多孔表面12上结合所述塑料件20，从而制得所述玻璃与塑料的复合体100。其中，较佳的模具温度为130-150℃。可以理解的，所述树脂中还可添加玻璃纤维或碳纤维等增强材料。较佳的，该增强材料为玻璃纤维。
所述玻璃与塑料的复合体100的制作方法还包括在除油及化学蚀刻后分别对玻璃基体10进行水洗的步骤。
本发明较佳实施方式的玻璃与塑料的复合体100的制造方法，通过化学蚀刻的方法于玻璃基体10上形成具有多个纳米孔122的多孔表面12，再通过注塑的方法于该多孔表面12成型塑料件20。所述多孔表面12的形成大大增加了玻璃基体10与塑料件20之间的接触面积，同时增大了塑料件20发生收缩或翘起所需克服的摩擦力和其他阻力，如此可提高玻璃基体10与塑料件20之间的结合强度。进一步地，由于聚苯硫醚塑料具有高流动性，可在成型塑料件20的过程中流入并充分填充所述纳米孔122，从而进一步提高所述塑料件20与玻璃基体10之间的结合强度。因此，该玻璃与塑料的复合体100的玻璃基体10与塑料件20牢固地结合在一起。
此外，所述玻璃与塑料的复合体100的制造过程中不需要采用粘结剂，如此，使该玻璃与塑料的复合体100的制造工艺简化、制造成本降低。

Claims (10)

1.一种玻璃与塑料的复合体，包括玻璃基体及注塑结合于该玻璃基体上的塑料件，其特征在于：该玻璃基体包括经化学蚀刻形成的多孔表面，该多孔表面分布有多个纳米孔，该纳米孔的孔径为50-200nm，该塑料件结合于该多孔表面上。
2.如权利要求1所述的玻璃与塑料的复合体，其特征在于：该塑料件的主要成分为聚苯硫醚塑料。
3.如权利要求2所述的玻璃与塑料的复合体，其特征在于：该塑料件还包括玻璃纤维或碳纤维。
4.一种玻璃与塑料的复合体的制作方法，包括如下步骤：
提供玻璃基体；
通过化学蚀刻处理，使该玻璃基体形成多孔表面，该多孔表面分布有多个纳米孔，该纳米孔的孔径为50-200nm；
通过注塑的方式，于该多孔表面上结合形成塑料件。
5.如权利要求4所述的玻璃与塑料的复合体的制作方法，其特征在于：所述化学蚀刻是以含有质量百分含量为40-50％的氢氟酸、质量百分含量为20-30％的氟化氨及质量百分含量为1-2％的双氧水的水溶液为蚀刻液，蚀刻液的温度为30-60℃，蚀刻时间为3-6min。
6.如权利要求5所述的玻璃与塑料的复合体的制作方法，其特征在于：所述蚀刻液中还包含有质量百分含量为1-5％的草酸。
7.如权利要求4所述的玻璃与塑料的复合体的制作方法，其特征在于：注塑形成该塑料件的工艺条件为：注塑的树脂主要成分为聚苯硫醚，树脂温度为300-340℃，模具温度为120-150，注塑压力为1-4MPa，注塑时间为0.5-1.5s。
8.如权利要求7所述的玻璃与塑料的复合体的制作方法，其特征在于：所述树脂还包括玻璃纤维或碳纤维。
9.如权利要求4所述的玻璃与塑料的复合体的制作方法，其特征在于：所述制作方法还包括在化学蚀刻前对所述玻璃基体进行除油处理的步骤。
10.如权利要求9所述的玻璃与塑料的复合体的制作方法，其特征在于：所述除油处理的工艺条件为：采用的除油液为水溶液，该除油液中含有质量百分含量为5-10％的壬基酚聚氧乙烯醚及质量百分含量为8-15％的脂肪酸甲酯磺酸钠，除油温度为50-80℃，除油时间为3-6min。
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