CN103171189B - 一种铝合金复合体及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种铝合金复合体的制备方法,包含以下步骤:表面处理:将经过前处理的铝合金基材浸入可溶性磷酸盐、碳酸盐、乙酸盐、亚硫酸盐中的至少一种的水溶液中进行表面处理;成型:将经过表面处理后的铝合金基材置于模具中,然后将树脂组合物注入模具中与铝合金基材相结合,成型后得到铝合金复合体。本发明还涉及一种铝合金复合体。本发明采用可溶性磷酸盐、碳酸盐、乙酸盐对铝合金基材进行处理,得到纳米级的微孔,可溶性磷酸盐、碳酸盐、乙酸盐无毒无挥发性,对环境无危害,具有较佳的安全性能,并且经过表面处理的铝合金复合体的铝合金基材与树脂层结合力非常好,抗拉伸强度高。
Description
技术领域
本发明涉及一种铝合金与树脂的复合体,更具体来说,尤其涉及一种铝合金与热塑性树脂一体化而形成的铝合金复合体及其制备方法。
背景技术
在汽车、家用电器制品、工业机器等的零件制造领域中,要求金属与树脂的一体成型技术,目前业界采用粘合剂在常温或加热下将金属与合成树脂一体化的结合。采用上述方法虽然可制备出金属与塑料一体成型的复合体,但按照这些方法得到的复合体无法满足需要在高低温下循环使用且密封性能好的应用要求。因而,一直以来,人们一直在研究是否有更合理的将高强度的工程树脂与铝合金之类的合金一体化的方法。
本领域的技术人员通过研究提出了纳米加工处理技术,纳米加工处理技术(NMT)就是金属与塑胶一体化结合技术,其通过将金属表面纳米化处理,让塑胶直接在金属表面上射出成型,使金属与塑胶可以一体化成型。对于金属与塑胶的有效结合,纳米成型技术是一种最好的方式方法,并能取代目前常用的嵌入射出或锌铝、镁铝压铸件,可以提供一种具有价格竞争、高性能的金塑一体化产品。 与胶合技术相比,NMT技术具有明显的优势,例如:减少产品的整体重量、强度优异、加工效率高等。NMT技术应用范围涵盖车辆、IT设备及3C产品,可以让产品朝更轻薄、更微型的方向发展。
大成普拉斯株式会社CN1492804A、CN1717323A、CN101341023A、CN101631671A等公开了铝合金与树脂组合物的一体化成型技术,采用胺类物质,例如:氨基甲酸脂、一水合肼、乙二胺等的水溶液对铝合金进行表面处理得到纳米级的微孔,然后在铝合金表面注塑使树脂组合物渗入到纳米级微孔内,从而得到有一定拉伸剪切强度的铝塑一体化产品。然而,这种铝合金复合体的合金基材与树脂的结合力较弱,即抗拉伸性能较差;更为重要的是,其所采用的胺类物质均为有毒、有挥发性的物质,不利于安全生产、环保性能差。
发明内容
本发明为了解决现有技术中的铝合金复合体的抗拉伸强度低,不安全环保的技术问题。
本发明提供了一种铝合金复合体的制备方法,包含以下步骤:
表面处理:将经过前处理的铝合金基材浸入可溶性磷酸盐、碳酸盐、乙酸盐、亚硫酸盐中的至少一种的水溶液中进行表面处理;
成型:将经过表面处理后的铝合金基材置于模具中,然后将树脂组合物注入模具中与铝合金基材相结合,成型后得到铝合金复合体。
在所述的制备方法,优选地,所述可溶性碳酸盐选自碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸氢铵、碳酸钾中的一种或几种,所述磷酸盐选自磷酸钠、磷酸钾中的一种或几种,所述乙酸盐选自乙酸钠,所述亚硫酸盐选自亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、亚硫酸钾、亚硫酸铵中的一种或几种。
在所述的制备方法,优选地,所述树脂组合物中含有聚苯硫醚、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚酰胺中的一种或几种,并含有聚对苯二甲酸乙二醇脂树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯乙烯树脂中的一种或几种。
在所述的制备方法,优选地,所述表面处理将铝合金基材反复浸入可溶性磷酸盐、碳酸盐、乙酸盐、亚硫酸盐中的至少一种的水溶液中,每次浸渍的时间为1-3min,每次浸渍后用去离子水洗净。
在所述的制备方法,优选地,经过表面处理后的铝合金基材表面形成纳米级微孔,所述纳米级微孔的孔径为20-200nm。
在所述的制备方法,优选地,所述前处理包括将铝合金基材用无水乙醇擦拭干净后浸入氢氧化钠的水溶液中,然后用去离子水洗净,经过前处理后的铝合金基材表面形成微米级小孔,所述微米级小孔的孔径为1μm-10μm。
在所述的制备方法,优选地,在所述表面处理步骤后,还包括增粘处理步骤:将经过表面处理的铝合金基材浸渍在水溶性丙烯酸胶黏剂、水溶性聚氨脂胶黏剂、水溶性环氧树脂胶黏剂中的一种的水溶液中,浸渍1-3min后取出并进行干燥。
本发明还提供了通过上述方法制作而成的铝合金复合体,包括:铝合金基材及树脂层,所述铝合金基材的表面形成有纳米级微孔,形成所述树脂层的树脂组合物填充于所述纳米级微孔中。
在所述的铝合金复合体,优选地,所述树脂组合物中含有聚苯硫醚、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚酰胺中的一种或几种,并含有聚对苯二甲酸乙二醇脂树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯乙烯树脂中的一种或几种;所述树脂层和铝合金基材之间还形成有胶黏剂层,所述胶黏剂层含有水溶性丙烯酸胶黏剂、水溶性聚氨脂胶黏剂、水溶性环氧树脂胶黏剂中的一种。
在所述的铝合金复合体,优选地,所述纳米级微孔的孔径为20nm-200nm。
本发明采用可溶性磷酸盐、碳酸盐、乙酸盐、亚硫酸盐中的一种的水溶液对铝合金基材进行处理,得到纳米级的微孔,可溶性磷酸盐、碳酸盐、乙酸盐、亚硫酸盐无毒无挥发性,对环境无危害,具有较佳的安全性能,并且经过表面处理的铝合金复合体的铝合金基材与树脂层结合力非常好,抗拉伸强度高。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本实用新型。
本发明提供了一种铝合金复合体的制备方法,包含以下步骤:
步骤1、前处理:对铝合金基材进行前处理;
本发明中所述的铝合金基材为本领域技术人员常用的各种形状、结构的铝合金基材,本发明没有特别限制。所述铝合金基材的各种形状、结构,可通过机械加工完成。
在本步骤中,所述前处理为本领域技术人员常用的对铝合金表面进行的前处理工序,例如可以为:先采用100-400目的砂纸或者喷砂设备对铝合金基材表面打磨使产生微米级的小孔,用本领域技术人员常用的各种溶剂在超声波中清洗该铝合金基材,清洗时间0.5-2h;然后将铝合金基材置于酸/碱性水溶液中,超声波条件下洗涤铝合金基材表面,去除掉基材表面的油污。所述溶剂可以为乙醇或丙酮。所述酸/碱性水溶液为本领域技术人员常用的各种酸/碱性水溶液,例如:可以为盐酸、硫酸、氢氧化钠、氢氧化钾等。在本发明中,优选用无水乙醇将铝合金基材擦拭干净后再浸入1wt%~2wt%的氢氧化钠水溶液中,1~5min后取出用去离子水冲洗干净,经过优选的前处理可以在铝合金基材的表面形成微米级的小孔,所述小孔的直径为1-10微米,后续的表面处理在微米级小孔的基础上形成纳米级的微孔,从而使树脂组合物在注塑的过程中与铝合金基材的表面形成良好的附着。
步骤2、表面处理:将经过前处理的铝合金基材浸入可溶性磷酸盐、碳酸盐、乙酸盐、亚硫酸盐中的至少一种的水溶液中进行表面处理;本发明的主要改进之处即在于采用可溶性磷酸盐、碳酸盐、乙酸盐、亚硫酸盐中的至少一种的水溶液对铝合金基材进行表面处理,使得铝合金基材的表面形成纳米级微孔,所述纳米级微孔的孔径为20-200nm,通过这种表面处理,在后续的成型过程中,树脂组合物在注塑过程中会进入所述纳米级微孔中,从而在形成树脂层后与铝合金基材形成良好的结合。在优选的情况下,所述可溶性碳酸盐选自碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸氢铵、碳酸钾中的一种或几种,所述磷酸盐选自磷酸钠、磷酸钾中的一种或几种,所述乙酸盐选自乙酸钠,所述亚硫酸盐选自亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、亚硫酸钾、亚硫酸铵中的一种或几种。上述优选的可溶性碳酸盐、磷酸盐、乙酸盐、亚硫酸盐能够使纳米级微孔在铝合金表面均匀分布,并且孔径均匀,能够使树脂层与铝合金基材的结合性能更佳,具有更佳的抗拉伸强度,使得铝合金复合体的一体化结合更好。所述可溶性磷酸盐、碳酸盐、乙酸盐、亚硫酸盐的水溶液的固含量为1wt%-5wt%,所述表面处理将铝合金基材反复浸入可溶性磷酸盐、碳酸盐、乙酸盐、亚硫酸盐中的至少一种的水溶液中,重复浸渍过程10-40次,每次浸渍的时间为1-3min,每次浸渍后用去离子水洗净。
步骤3、增粘处理:将经过表面处理的铝合金基材浸渍水溶性胶黏剂溶液,然后取出并进行干燥;所述胶黏剂层形成于铝合金基材与树脂层之间。胶黏剂层上具有亲油基团和亲水基团,其通过不同的基团与铝合金基材、树脂层形成稳固的化学键,能够使得注塑后得到的树脂层更加牢固地附着在铝合金基材上。
在本步骤中,通过将铝合金基材浸渍水溶性胶黏剂溶液,烘干后在所述铝合金基材表面形成胶黏剂层,所述胶黏剂层均匀分布在铝合金基材表面,能够起到提高铝合金基材与树脂层的结合力的作用,在本发明中,所述水溶性胶黏剂溶液为水溶性丙烯酸胶黏剂溶液、水溶性聚氨脂胶黏剂溶液、水溶性环氧树脂胶黏剂溶液中的一种,例如:可以为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯等中的一种或几种,所述水溶性丙烯酸胶黏剂溶液、水溶性聚氨脂胶黏剂溶液、水溶性环氧树脂胶黏剂溶液的固含量为30wt%-50wt%。所述水溶性丙烯酸胶黏剂、水溶性聚氨脂胶黏剂溶液、水溶性环氧树脂胶黏剂溶液可以采用本领域常用的方法制得,也可以直接商购得到。可采用现有技术的各种方法对铝合金基材表面进行干燥,例如:可采用烘干机进行烘干。
步骤4、成型:将经过表面处理后的铝合金基材置于模具中,然后将树脂组合物注入模具中与铝合金基材相结合,成型后得到铝合金复合体。在本步骤中,所述树脂组合物为含有主体树脂、改性树脂和反应树脂的树脂组合物,所述主体树脂可以采用本领域技术人员常用的各种树脂,例如:聚苯硫醚(PPS)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚酰胺(PA)中的一种或几种;这些树脂与铝合金基材具有相匹配的热膨胀系数。优选聚苯硫醚或聚对苯二甲酸丁二醇酯,与铝合金基材具有较佳的结合性能。由于所述主体树脂的成型收缩率大,因而所述树脂组合物中还含有改性树脂,所述改性树脂选自收缩率小的树脂,能够改善树脂组合物的成型收缩率,所述改性树脂选自聚碳酸酯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇脂树脂、聚苯乙烯树脂中的一种或几种。所述树脂组合物中还含有反应树脂,所述反应树脂中含有极性反应基团,所述极性反应基团为马来酸酐基团、琥珀酸酐基团、甲基丙烯酸缩水甘油酯基和恶唑啉基团中的至少一种。所述马来酸酐基团、琥珀酸酐基团、甲基丙烯酸缩水甘油酯和恶唑啉基团均能与胶黏剂形成化学键,当采用胶黏剂对铝合金基材进行增粘处理时,在树脂组合物中加入极性反应基团,能够使得极性反应基团化合物与胶黏剂结合紧密,从而使得树脂层与铝合金基体的结合紧密;当不采用胶黏剂对铝合金基材进行增粘处理时,所述极性基团与主体树脂之间也具有较好的交联性能和相容性能。
根据本发明所提供的铝合金复合体,以树脂组合物的质量为基准,其中,主体树脂的含量为30-80质量%,优选为50-65质量%;改性树脂的含量为20-40质量%,余量为反应树脂。
根据本发明所提供的铝合金复合体,所述树脂组合物中还可以含有填料。所述填料为本领域技术人员常用的各种填料,例如可以为各种纤维填料或粉末性填料。所述纤维填料可以选自玻璃纤维、碳纤维和芳族聚酰胺纤维中的一种或几种;所述粉末型填料可以选自碳酸钙、碳酸镁、二氧化硅、重质硫酸钡、滑石粉、玻璃和粘土中的一种或几种。
更优选情况下,为使塑料组合物的横向、纵向均具有与铝合金基材相近的线性膨胀系数,本发明中,以100重量份的主体树脂为基准,纤维填料含量为50-150重量份,粉末型填料的含量为50-150重量份。
根据本发明提供的铝合金复合体的制备方法,将主体树脂、改性树脂、反应树脂混合均匀,制备树脂组合物。所述树脂组合物的制备方法采用本领域技术人员常用物理共混的方法得到,即将主体树脂、改性树脂、反应树脂混合均匀,通过双螺杆挤出机挤出造粒,待用。
根据本发明提供的铝合金复合体的制备方法,还可以往所述主体树脂中加入填料,混合均匀,制得树脂组合物,从而使得树脂组合物的横向、纵向均具有与铝合金基材相近的线性膨胀系数。所述填料为本领域技人员常用的各种填料,例如:可以为各种纤维填料或粉末性填料。所述纤维填料可以选自玻璃纤维、碳纤维和芳族聚酰胺纤维中的一种或几种;所述粉末型填料可以选自碳酸钙、碳酸镁、二氧化硅、滑石粉、玻璃和粘土中的一种或几种。
将干燥后的铝合金基材转入模具中,与制得的树脂组合物进行一体化处理,成型后可得到本发明提供的铝合金复合体,在本发明中,所述成型的方法为注塑成型,可以理解的是,能够使金属塑料一体化的成型方式均可用于本发明,并不局限于注塑成型的方式,例如还可以为注射成型的方式。
本发明的发明人通过大量试验发现:优选采用先在铝合金基材表面注塑一层较薄的树脂组合物层,再通过热压,使该树脂组合物渗入铝合金基材表面的微孔内,最后通过继续注塑至得到所需形状的铝合金复合体。
因而,在优选情况下,本发明所述的一体化处理的方法包括:先将经过步骤1)的铝合金基材置于模具中,在铝合金基材表面注塑一层厚度为0.1-0.5mm的树脂组合物薄层,热压1-10min,使得该层厚度为0.1-0.5mm的树脂组合物渗入铝合金基材表面的微孔中,得到预复合体;待预复合体冷却,在该预复合体的树脂组合物薄层上继续注塑树脂组合物使铝合金复合体达到需要的树脂层厚度、冷却,得到所需形状的铝合金复合体。所述热压的条件为:热压的压强为1-15个大气压,热压的温度为280-330℃。
通过上述制备方法制得本发明的铝合金复合体,所述铝合金复合体包括:铝合金基材及树脂层,所述铝合金基材的表面形成有微米级小孔,所述微米级小孔内形成有纳米级微孔,形成所述树脂层的树脂组合物填充于所述纳米级微孔中;通过本发明的制备方法所制得的铝合金复合体的树脂层与铝合金基材之间结合力好,具有较佳的拉伸剪切强度。
在本发明所述的铝合金复合体中,所述微米级小孔的孔径为1μm -10μm,所述纳米级小孔的孔径为20nm-200nm。
在本发明所述的铝合金复合体中,所述树脂组合物中含有所述树脂组合物中含有聚苯硫醚、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚酰胺中的一种或几种,并含有聚对苯二甲酸乙二醇脂树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯乙烯树脂中的一种或几种;所述树脂层和铝合金基材之间还形成有胶黏剂层,所述胶黏剂层含有水溶性丙烯酸胶黏剂、水溶性聚氨脂胶黏剂、水溶性环氧树脂胶黏剂中的一种。
综上所述,本发明通过前处理,得到微米级的小孔,然后再采用可溶性磷酸盐、碳酸盐、乙酸盐、亚硫酸盐中的至少一种的水溶液对铝合金基材进行处理,得到纳米级的微孔,可以使树脂组合物渗入铝合金基材表面的小孔,进而渗入微孔内,与铝合金基材形成良好的结合;进一步地,在成型步骤前还可以对铝合金表面进行增粘处理,使得树脂组合物与铝合金基材表面形成更好的结合,本发明所采用的可溶性磷酸盐、碳酸盐、乙酸盐、亚硫酸盐无毒无挥发性,对环境无危害,具有较佳的安全性能,并且经过表面处理的铝合金复合体的铝合金基材与树脂层结合力非常好,抗拉伸强度高。
下面通过实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
本实施例1用于说明本发明提供的铝合金复合体及其制备方法;
1、前处理:将尺寸为100mm*25mm*1mm(长*宽*高)的铝合金基材用无水乙醇洗净,然后将铝合金基材浸渍在2wt%的氢氧化钠水溶液中,2min后取出用去离子水冲洗干净,得到经过前处理的铝合金片;
2、表面处理:将铝合金基材浸渍2wt%碳酸钠和3wt%磷酸钠的水溶液(PH=11),1min后取出用去离子水清洗干净,重复此浸渍过程30次;
3、增粘处理:将铝合金基材浸渍固含量为45wt%的丙烯酸甲酯水溶液,2min后取出放入干燥箱,60℃下烘干备用;
4、成型:将烘干后的铝合金基材插入注射成型模具中,注塑含有聚苯硫醚(PPS)和聚苯乙烯的树脂组合物,脱模并冷却后得到牢固结合在一起的铝合金与树脂组合物的铝合金复合体A1。
实施例2
本实施例2用于说明本发明提供的铝合金复合体及其制备方法;
1、前处理:将尺寸为100mm*25mm*1mm(长*宽*高)的铝合金基材用无水乙醇洗净,然后将铝合金基材浸渍在2wt%的氢氧化钠水溶液中,2min后取出用去离子水冲洗干净,得到经过前处理的铝合金片;
2、表面处理:将铝合金基材浸渍2wt%碳酸钠和1wt%碳酸氢钠的混合水溶液(PH=10),2min后取出用去离子水清洗干净,重复此浸渍过程40次;
3、增粘处理:将铝合金基材浸渍固含量为35wt%的丙烯酸乙酯水溶液,2min后取出放入干燥箱,60℃下烘干备用;
4、成型:将烘干后的铝合金基材插入注射成型模具中,注塑含有聚苯硫醚(PPS)和聚碳酸酯树脂的树脂组合物,脱模并冷却后得到牢固结合在一起的铝合金与树脂组合物的铝合金复合体A2。
实施例3
本实施例3用于说明本发明提供的铝合金复合体及其制备方法;
1、前处理:将尺寸为100mm*25mm*1mm(长*宽*高)的铝合金基材用无水乙醇洗净,然后将铝合金基材浸渍在1wt%的氢氧化钠水溶液中,3min后取出用去离子水冲洗干净,得到经过前处理的铝合金片;
2、表面处理:将铝合金基材浸渍4wt%乙酸钠的水溶液(PH=10),2min后取出用去离子水清洗干净,重复此浸渍过程30次;
3、增粘处理:将铝合金基材浸渍固含量为40wt%的丙烯酸丁酯水溶液,2min后取出放入干燥箱,60℃下烘干备用;
4、成型:将烘干后的铝合金基材插入注射成型模具中,注塑含有聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和聚对苯二甲酸乙二醇脂树脂的树脂组合物,脱模并冷却后得到牢固结合在一起的铝合金与树脂组合物的铝合金复合体A3。
实施例4
本实施例4用于说明本发明提供的铝合金复合体及其制备方法;
1、前处理:将尺寸为100mm*25mm*1mm(长*宽*高)的铝合金基材用无水乙醇洗净,然后将铝合金基材浸渍在1wt%的氢氧化钠水溶液中,3min后取出用去离子水冲洗干净,得到经过前处理的铝合金片;
2、表面处理:将铝合金基材浸渍3wt%磷酸钾的水溶液(PH=11),1min后取出用去离子水清洗干净,重复此浸渍过程20次;
3、增粘处理:将铝合金基材浸渍固含量为45wt%的丙烯酸丁酯水溶液,2min后取出放入干燥箱,60℃下烘干备用;
4、成型:将烘干后的铝合金基材插入注射成型模具中,注塑含有聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)的树脂组合物,脱模并冷却后得到牢固结合在一起的铝合金与树脂组合物的铝合金复合体A4。
实施例5
本实施例5用于说明本发明提供的铝合金复合体及其制备方法;
1、前处理:将尺寸为100mm*25mm*1mm(长*宽*高)的铝合金基材用无水乙醇洗净,然后将铝合金基材浸渍在2wt%的氢氧化钠水溶液中,2min后取出用去离子水冲洗干净,得到经过前处理的铝合金片;
2、表面处理:将铝合金基材浸渍2wt%亚硫酸铵和2wt%磷酸氢铵的水溶液(PH=11),1min后取出用去离子水清洗干净,重复此浸渍过程30次;
3、增粘处理:将铝合金基材浸渍固含量为50wt%的水溶性聚氨脂水溶液,2min后取出放入干燥箱,60℃下烘干备用;
4、成型:将烘干后的铝合金基材插入注射成型模具中,注塑含有聚对苯二聚酰胺和聚碳酸酯的树脂组合物,脱模并冷却后得到牢固结合在一起的铝合金与树脂组合物的铝合金复合体A5。
对比例1
本对比例1用于说明现有技术中的铝合金复合体及其制备方法;
1、前处理:将尺寸为100mm*25mm*1mm(长*宽*高)的铝合金基材用无水乙醇洗净,然后将铝合金基材浸渍在2wt%的氢氧化钠水溶液中,1min后取出用去离子水冲洗干净,得到经过前处理的铝合金片;
2、表面处理:将铝合金基材浸渍在浓度为5wt%的一水合肼水溶液(PH=11.2)中,在50℃下浸渍2min后取出用去离子水清洗干净,重复此浸渍过程30次,然后取出放入干燥箱,60℃下烘干备用;
3、成型:将烘干后的铝合金基材插入注射成型模具中,注塑含有聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)的树脂组合物,脱模并冷却后得到铝合金复合体B1。
对比例2
本对比例2用于说明现有技术中的铝合金复合体及其制备方法;
1、前处理:将尺寸为100mm*25mm*1mm(长*宽*高)的铝合金基材用无水乙醇洗净,然后将铝合金基材浸渍在1wt%的氢氧化钠水溶液中,2min后取出用去离子水冲洗干净,得到经过前处理的铝合金片;
2、表面处理:将铝合金基材浸渍在浓度为5wt%的乙二胺水溶液中,浸渍1min后取出用去离子水清洗干净,重复此浸渍过程30次,然后取出放入干燥箱,60℃下烘干备用;
3、成型:将烘干后的铝合金基材插入注射成型模具中,注塑含有聚苯硫醚(PPS)的树脂组合物,脱模并冷却后得到铝合金复合体B2。
性能测试:
拉伸剪切强度试验:采用 GB/T 7124-2008的测试方法对实施例1-5与对比例1-2制得的铝合金复合体A1-A5和B1-B2进行拉伸剪切强度试验,测试结果如表1所示。
表1
性能 | 拉伸剪切强度(MPa) |
A1 | 10.5 |
A2 | 9.9 |
A3 | 10.3 |
A4 | 9.8 |
A5 | 10.1 |
B1 | 8.5 |
B2 | 9.5 |
参考标准 | GB/T 7124-2008 |
由表1的测试结果可以看出,本发明实施例1-5提供的铝合金复合体的拉伸剪切强度明显优于对比例1-2提供的铝合金复合体;并且本发明实施例1-5采用可溶性磷酸盐、碳酸盐、乙酸盐、亚硫酸盐的水溶液对铝合金基材进行处理,对环境无危害,具有较佳的安全性能。
本领域技术人员容易知道,以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围由权利要求书确定。
Claims (10)
1.一种铝合金复合体的制备方法,其特征在于,包含以下步骤:
前处理:在铝合金基材表面形成微米级小孔;
表面处理:将经过前处理的铝合金基材浸入可溶性磷酸盐、碳酸盐、乙酸盐、亚硫酸盐中的至少一种的水溶液中进行表面处理,经过表面处理后的铝合金基材表面形成纳米级微孔;
成型:将经过表面处理后的铝合金基材置于模具中,然后将树脂组合物注入模具中与铝合金基材相结合,成型后得到铝合金复合体。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述可溶性碳酸盐选自碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸氢铵、碳酸钾中的一种或几种,所述磷酸盐选自磷酸钠、磷酸钾中的一种或几种,所述乙酸盐选自乙酸钠,所述亚硫酸盐选自亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、亚硫酸钾、亚硫酸铵中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述树脂组合物中含有聚苯硫醚、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚酰胺中的一种或几种,并含有聚对苯二甲酸乙二醇脂树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯乙烯树脂中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述表面处理将铝合金基材反复浸入可溶性磷酸盐、碳酸盐、乙酸盐、亚硫酸盐中的至少一种的水溶液中,每次浸渍的时间为1-3min,每次浸渍后用去离子水洗净。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,经过表面处理后的铝合金基材表面形成纳米级微孔,所述纳米级微孔的孔径为20-200nm。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述前处理包括将铝合金基材用无水乙醇擦拭干净后浸入氢氧化钠的水溶液中,然后用去离子水洗净,经过前处理后的铝合金基材表面形成微米级小孔,所述微米级小孔的孔径为1μm-10μm。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在所述表面处理步骤后,还包括增粘处理步骤:将经过表面处理的铝合金基材浸渍在水溶性丙烯酸胶黏剂、水溶性聚氨脂胶黏剂、水溶性环氧树脂胶黏剂中的一种的水溶液中,浸渍1-3min后取出并进行干燥。
8.一种铝合金复合体,其特征在于,采用如权利要求1-7任意一项所述的方法制作而成,包括:铝合金基材及树脂层,所述铝合金基材的表面形成有纳米级微孔,形成所述树脂层的树脂组合物填充于所述纳米级微孔中。
9.根据权利要求8所述的铝合金复合体,其特征在于,所述树脂组合物中含有聚苯硫醚、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚酰胺中的一种或几种,并含有聚对苯二甲酸乙二醇脂树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯乙烯树脂中的一种或几种;所述树脂层和铝合金基材之间还形成有胶黏剂层,所述胶黏剂层含有水溶性丙烯酸胶黏剂、水溶性聚氨脂胶黏剂、水溶性环氧树脂胶黏剂中的一种。
10.根据权利要求8所述的铝合金复合体,其特征在于,所述纳米级微孔的孔径为20nm-200nm。
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