CN103290450B - 一种铝合金树脂复合体的制备方法及铝合金树脂复合体 - Google Patents
一种铝合金树脂复合体的制备方法及铝合金树脂复合体 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103290450B CN103290450B CN201210043643.5A CN201210043643A CN103290450B CN 103290450 B CN103290450 B CN 103290450B CN 201210043643 A CN201210043643 A CN 201210043643A CN 103290450 B CN103290450 B CN 103290450B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- resin
- aluminum alloy
- preparation
- base material
- aqueous solution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Abstract
本发明提供了一种铝合金树脂复合体的制备方法及其制备的铝合金树脂复合体，制备方法步骤包含：S1，将经过前处理的铝合金基材通过阳极氧化得到表面含有具有纳米微孔的氧化膜层的铝合金；S2，将步骤S1所得含有具有纳米微孔的氧化膜层的铝合金浸泡到刻蚀液中，在氧化膜层外表层形成腐蚀孔得到经过表面处理的铝合金基材；S3，在经过表面处理的铝合金基材的含有腐蚀孔的面的表面注塑树脂层；S4，将注塑有树脂层的铝合金基材经过退火得到铝合金树脂复合体。不仅能在铝合金表面形成具有独特双层立体孔洞结构的氧化铝膜层，提高树脂和铝合金的结合力，而且注塑后经过退火，可以使树脂在高温环境下重新由固体转变为液体状态而渗透到纳米级别的小孔中，从而增强了树脂同金属的结合力。
Description
技术领域
本发明涉及一种铝合金树脂复合体的制备方法及其制备的铝合金树脂复合体，更具体来说，尤其涉及一种结合力更强的铝合金与热塑性树脂一体化而形成的铝合金树脂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金属与塑胶之间结合力较差，且胶粘剂耐酸耐碱性能差，复合体无法进行后续的阳极氧化等表面处理。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。
现有的有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，腐蚀出纳米级的孔洞，并把胺类基团保留在铝合金纳米孔洞中，最后注塑通过胺类基团与注塑材料的反应，将树脂与铝合金结合到一起，从而得到有一定拉伸剪切强度的铝塑一体化产品，而采用此类胺类物质腐蚀的技术，铝合金表面形成的孔洞太小，树脂难以直接注塑进入纳米级的孔洞，降低了铝合金和树脂的结合强度，即抗拉伸性能较差，同时树脂和铝合金的结合主要依靠胺类基团，使用的树脂的种类十分有限，目前该技术能采用的树脂只有PPS（聚苯硫醚）、PA（聚酰胺）、PPA（聚邻苯二甲酰胺树脂）、PBT（聚对苯二甲酸丁二醇酯）等四类树脂，实际应用范围也窄，而且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。
也有通过含有无机卤素化合物的酸性蚀刻液直接在铝合金表面腐蚀，然后注塑得铝塑一体化产品，而采用此类蚀刻液腐蚀铝合金表面的技术，存在蚀刻液浓度低时间长，蚀刻液浓度高反应放热大，温度不好控制，不利于大规模生产，且采用此种方法，金属与树脂之间的结合力差。
现有也有在铝合金表面通过阳极氧化制备具有直径0.05-0.08微米的穴的氧化铝膜层，再与树脂结合得铝塑一体化产品，但该方法得到的铝合金表面形成的孔洞太小且树脂难以直接注塑进入纳米级的孔洞，降低了铝合金和树脂的结合强度，即抗拉性能较差。
发明内容
本发明为了解决现有技术制备的铝合金树脂复合体中铝合金与树脂的结合力弱的技术问题。提供一种铝合金与树脂的结合力强，且工艺简单易大规模生产，无污染的铝合金树脂复合体的制备方法及其制备的铝合金树脂复合体。
本发明的第一个目的是提供一种铝合金树脂复合体的制备方法，包含以下步骤：
S1，将经过前处理的铝合金基材通过阳极氧化得到表面含有具有纳米微孔的氧化膜层的铝合金；
S2，将步骤S1所得含有具有纳米微孔的氧化膜层的铝合金浸泡到刻蚀液中，在氧化膜层外表层形成腐蚀孔得到经过表面处理的铝合金基材；
S3，在经过表面处理的铝合金基材的含有腐蚀孔的面的表面注塑树脂层；
S4，将注塑有树脂层的铝合金基材经过退火得到铝合金树脂复合体。
本发明的第二个目的是提供上述制备方法制得的铝合金树脂复合体，包括：铝合金基材及树脂层，形成所述树脂层的树脂组合物填充于所述纳米微孔和腐蚀孔中，所述铝合金基材与树脂层的结合强度为12~16MPa。
本发明的制备方法不仅能在铝合金表面形成具有独特双层立体孔洞结构的氧化铝膜层，氧化铝膜层本身具有性能优异的纳米微孔，孔的结构独特，与树脂本身具有很好的结合性，同时通过再腐蚀，在氧化铝膜层的外表面即与树脂结合的表面上再造孔，形成腐蚀孔，一般优选形成微米级的大的腐蚀孔，通过这种腐蚀再造孔，不仅形成的孔结构独特，提高树脂和铝合金的结合力，在后续的成型过程中，树脂组合物在注塑过程中可通过外表面的大孔结构，更好的渗透到内层的小孔中，成型更容易，而且注塑后经过退火，可以使树脂在高温环境下重新由固体转变为液体状态而渗透到纳米级别的小孔中，从而增强了树脂同金属的结合力，结合强度可以达到12~16MPa。本发明的铝合金不需额外的基团即可与树脂牢固结合，强度更高，且对金属基体尺寸影响小，放热小，对铝合金外观基本无影响。同时树脂直接注塑进入微米级的表面大孔中，较容易，对合成树脂也没有特别要求，适用范围更广，且对环境无污染，更适合大规模生产。
附图说明
图1是本发明实施例制备的氧化膜层中存在的双层立体孔结构示意图。
图2是本发明实施例1经过表面处理1的铝合金片表面的扫描电子显微镜图。
图3a，3b是本发明实施例1经过表面处理2的铝合金片表面的扫描电子显微镜图。
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，并不用于限定本发明。
本发明提供了一种提供一种铝合金树脂复合体的制备方法，包含以下步骤：
S1，将经过前处理的铝合金基材通过阳极氧化得到表面含有具有纳米微孔的氧化膜层的铝合金；阳极氧化为本领域技术人员公知的阳极氧化技术，本发明优选可以包括将包括将经过前处理的铝合金作为阳极放入10wt%-30wt%浓度硫酸中，温度为10~30℃于10~100V电压下电解1-40min得表面含有1~10μm氧化膜层的铝合金，阳极氧化的设备采用公知的阳极氧化设备，例如阳极氧化槽。优选阳极氧化制备的氧化膜层的厚度为1-5um，氧化膜层中纳米微孔的孔径为10-100nm，进一步优选为20~80nm，更进一步为20~60nm，纳米微孔的深度为0.5~5μm，使其与树脂的结合力更强。
S2，将步骤S1所得含有具有纳米微孔的氧化膜层的铝合金浸泡到刻蚀液中，在氧化膜层外表层形成腐蚀孔得到经过表面处理的铝合金基材；本步骤主要是采用刻蚀液对氧化膜层表面进行腐蚀，对氧化膜层再造孔，一般在氧化膜层的外表层形成微米级的大的腐蚀孔，优选腐蚀的腐蚀孔的孔径为200nm-2000nm，更进一步优选为300nm~1800nm，更进一步优选为300nm~1200nm，腐蚀孔的深度为0.5~5μm，腐蚀孔尽量与纳米微孔连通，通过这种腐蚀再造孔，在后续的成型过程中，树脂组合物在注塑过程中会更容易直接进入铝合金的表面孔中，从而在形成树脂层后与铝合金形成良好的结合。刻蚀液可以为将氧化铝膜层腐蚀的溶液，一般用能溶解氧化铝的溶液调节浓度即可，例如可以为酸/碱刻蚀液，可以选自pH=10-13的溶液。优选情况下可以为pH=10-13的单一碱性溶液或复合缓冲溶液，pH=10-13的单一碱性溶液可以为Na2CO3、NaHCO3、NaOH、K2CO3、KHCO3、KOH等的水溶液，进一步优选为Na2CO3或NaHCO3水溶液，能够使腐蚀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。上述Na2CO3或NaHCO3水溶液的固含量可以为0.1wt%-15wt%。复合缓冲溶液可以为可溶性磷酸氢盐和可溶性碱的混合溶液，例如磷酸二氢钠和氢氧化钠的水溶液，磷酸二氢钠和氢氧化钠的水溶液的固含量可以为0.1wt%-15wt%，也可以为K3PO4和K2HPO4的水溶液，复合缓冲溶液还可以为氨水溶液、肼水溶液、肼衍生物水溶液、水溶性胺系化合物水溶液、NH3-NH4Cl水溶液等。将所得含有具有纳米微孔的氧化膜层的铝合金浸泡到刻蚀液中包括将铝合金多次浸入刻蚀液中，每次浸渍的时间为1-60min，每次浸渍后用去离子水洗净，浸入的次数可以为2到10次。洗净可以是放入水洗槽中清洗1到5min，或者放入水洗槽中放置1到5min。
S3，在经过表面处理的铝合金基材的含有腐蚀孔的面的表面注塑树脂层，可以为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，在铝合金表面成型树脂层。
S4，将注塑有树脂层的铝合金基材经过退火得到铝合金树脂复合体。
优选，退火为将注塑有树脂层的铝合金基材于50℃-200℃中保温1-2h后降温。进一步优选为将注塑有树脂层的铝合金基材于70~180℃中保温1~1.5h后降温，退火所用的设备为本领域技术人员公知的各种设备，例如可以将注塑有树脂层的铝合金基材放入电热恒温鼓风干燥箱中保温，也可以采用多段加热炉等加热保温，可以是将注塑有树脂层的铝合金基材直接放入50℃-200℃退火设备中，也可以是将注塑有树脂层的铝合金基材放入到退火设备中后升温到50℃-200℃，优选升温到50℃-200℃的升温速率为1-10℃/min。降温为降低到室温，一般可以为15~28℃，可以自然冷却，优选降温的速率1~10℃/min，进一步优选为3~8℃/min，可以一段降温也可以分段降温，采用不同的降温速率。
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，一般包括进行机械打磨或研磨去除表面明显的异物，然后对金属表面粘附的加工油等进行脱脂、清洗。优选，前处理包括对铝合金表面进行打磨，例如可以为：先采用100-400目的砂纸或者将其放入抛光机内对铝合金表面打磨使产生微米级的小孔。然后依次进行除油、第一水洗、碱蚀、第二水洗、中和、第三水洗等步骤，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，清洗时间0.5-2h，去除铝合金表面的油污；然后将铝合金置于酸/碱性水溶液中，超声波条件下洗涤铝合金表面。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除油后水洗擦拭干净后再浸入30~70g/L、温度40~80℃的氢氧化钠水溶液中进行碱蚀，1~5min后取出用去离子水冲洗干净，后用10~30%的HNO3进行中和，除去表面残留的碱性溶液，再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。
需前处理的铝合金本发明没有特别限制，可以使用工业标准1000-7000系列物、或模铸级的各种铝合金；本发明中所述的铝合金为本领域技术人员常用的各种形状、结构的铝合金，本发明没有特别限制。铝合金的各种形状、结构，可通过机械加工完成。
树脂层中含有树脂组合物，树脂组合物本发明没有特别限制，可以采用本领域技术人员公知的各种能与铝合金结合的树脂组合物即可，优选树脂组合物为热塑性树脂。优选热塑性树脂为含有主体树脂和聚烯烃树脂的共混物。优选主体树脂为非结晶性的主体树脂，选用非结晶性的主体树脂作为注塑料，其表面光泽、韧性都由于现有技术中的高结晶性树脂，同时配合使用熔点为65℃-105℃的聚烯烃树脂，在成型时不需要在特定模温下注塑，成型工艺简化，同时能保证得到的金属树脂复合体具有更好的机械强度和表面处理特性，从而解决塑料件的表面装饰问题，满足客户的多样化需求。通过在所采用的非结晶主体树脂中，配合使用熔点为65℃-105℃的聚烯烃树脂，能增加树脂流入金属表面纳米级微孔的能力，从而保证所形成的金属与塑料具有良好的附着力、机械强度。优选情况下，以100重量份的热塑性树脂为基准，其中主体树脂的含量为70-95重量份，聚烯烃树脂的含量为5-30重量份。
作为本发明的进一步改进，本发明的发明人还发现，在热塑性树脂中采用流动性改进剂，还能提高树脂的流动能力，进一步提高金属与树脂的附着力和树脂的注塑性能。优选情况下，以100重量份的热塑性树脂为基准，所述热塑性树脂中还含有1-5重量份的流动性改进剂。优选情况下，所述流动性改进剂为环状聚酯。
如前所述，本发明中，所述主体树脂为非结晶性树脂。具体地，优选，主体树脂为聚苯醚（PPO）与聚苯硫醚（PPS）的混合物，优选情况下，PPO与PPS的重量比为3：1-1：3，更优选为2：1-1：1。或者优选主体树脂为聚苯醚（PPO）与聚酰胺（PA）的混合物，优选情况下，PPO与PA的重量比为3：1-1：3，更优选为2：1-1：1。或者优选主体树脂为聚碳酸酯（PC），其可以选自各种直链聚碳酸酯和/或直链聚碳酸酯，本发明没有特殊规定。
本发明中，所采用的聚烯烃树脂的熔点为65℃-105℃。优选情况下，所述聚烯烃树脂可以采用接枝聚乙烯。更优选情况下，所述聚烯烃树脂可以采用熔点为100℃或105℃的接枝聚乙烯。
本发明的树脂组合物还可以含有其他改性添加剂等，本发明没有特别限制，可根据需要设置，例如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树脂复合体的制备方法，将主体树脂、聚烯烃树脂混合均匀，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、聚烯烃树脂混合均匀，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、流动性改进剂，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。
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。优选注塑的条件为模温50~300℃，喷嘴温度：200~450℃，保压时间：1~50s，射出压力：50~300MPa，射出时间：1~30s，延迟时间：1~30s，冷却时间：1~60s，进一步优选为模温：80~200℃，喷嘴温度为：200~350℃，注射压力为：90~140MPa，保压时间：1~10s，射出时间：3~10s，延迟时间：15~30s，冷却时间：15~25s，形成的树脂层的厚度为0.5~10mm。
本发明的制备方法简单，较现有的采用胶黏剂的工艺简化了生产流程，缩短了生产时间，而且较现有的表面纳米孔注塑需采用注塑热压再注塑的两步法也大幅降低了工艺复杂度，只需直接注塑即可实现，同时通过本发明的制备方法所制得的铝合金树脂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。
本发明同时提供了上述制备方法制备的铝合金树脂复合体，包括：铝合金基材及树脂层，形成所述树脂层的树脂组合物填充于所述纳米微孔和腐蚀孔中。其中，树脂组合物为本领域技术人员公知的各种能与铝合金复合的树脂组合物。
下面通过具体实施例对本发明作进一步的详述。
实施例1
本实施例制备铝合金树脂复合体；
1、前处理：将市售的1mm厚5052铝合金板，切成15mm*80mm的长方形片，将其放入抛光机内研磨，后用无水乙醇洗净，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1：将上述铝合金片作为阳极放入含有20wt%左右浓度的H2SO4阳极氧化槽中，于15V电压、20℃下电解5min，吹干；
3、表面处理2：在烧杯中配制10wt%的碳酸钠500ml（pH=12.2），20℃，将所得铝合金片浸泡其中，3min后将其取出，放入装有水的烧杯中浸泡1min，如此循环5次，最后一次水浸泡后，将铝合金片吹干；
采用金相显微镜观察经过表面处理1的铝合金片的截面，测得经过电解后的铝合金片表面制得5um厚的氧化铝膜层，采用电子显微镜观察经过表面处理1的铝合金片表面（如图2），可得氧化铝膜层内含有孔径为40-60nm左右的纳米微孔，纳米微孔的孔深为1um左右；
采用电子显微镜观察经过表面处理2的铝合金片表面（如图3a、3b），可得浸泡后的铝合金片表面有300~1000nm孔径的腐蚀孔，腐蚀孔的深度为4um,也可以观察到氧化铝膜层中存在如图1所示结构类似的双层立体空结构，纳米微孔和腐蚀孔中存在连通结构；
4、成型：将烘干后的铝合金片插入注射成型模具中，注塑含有30wt%玻璃纤维的聚苯硫醚（PPS）树脂组合物，脱模并冷却；
5、退火：将成型后的产品放入120℃的恒温干燥箱中保温1.5h，然后随炉自然冷却至室温，退火的降温速率为8℃/min，制得铝合金树脂复合体。
实施例2
采用与实施例1相同的方法制备铝合金树脂复合体，不同的是退火的温度为75℃，注塑含有30wt%玻璃纤维的聚碳酸酯（PC）树脂组合物。
实施例3
采用与实施例1相同的方法制备铝合金树脂复合体，不同的是退火的温度为100℃，注塑含有30wt%玻璃纤维的聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）树脂组合物。
实施例4
采用与实施例1相同的方法制备铝合金树脂复合体，不同的是退火的温度为90℃，注塑含有30wt%玻璃纤维的聚酰胺（PA）树脂组合物。。
实施例5
采用与实施例1相同的方法制备铝合金树脂复合体，不同的是退火的降温速率为5℃/min。
实施例6
采用与实施例1相同的方法制备铝合金树脂复合体，不同的是退火的降温速率为3℃/min。
实施例7
采用与实施例1相同的方法制备铝合金树脂复合体，不同的是退火步骤为：将成型后的产品放入120℃的恒温干燥箱中保温1.5h，然后以降温速率为3℃/min冷却到90℃，再以降温速率为10℃/min冷却至室温20℃。
对比例1
1、前处理：将市售的1mm厚5052铝合金板，切成15mm*80mm的长方形片，将其放入抛光机内研磨，后用无水乙醇洗净，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：将上述铝合金片作为阳极放入含有20wt%左右浓度的H2SO4阳极氧化槽中，于15V电压下电解5min，吹干；
3、成型：将烘干后的铝合金片插入注射成型模具中，注塑含有30wt%玻璃纤维的聚苯硫醚（PPS）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树脂复合体。
对比例2
采用与对比例1相同的方法制备铝合金树脂复合体，不同的是注塑含有30wt%玻璃纤维的聚酰胺（PA）树脂组合物。
对比例3
采用与对比例1相同的方法制备铝合金树脂复合体，不同的是注塑含有30wt%玻璃纤维的聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）树脂组合物。
对比例4
采用与对比例1相同的方法制备铝合金树脂复合体，不同的是注塑含有30wt%玻璃纤维的聚碳酸酯（PC）树脂组合物。
性能测试：
铝合金与树脂的结合力：将实施例1-7及对比例1-4制备的结合面积为15mmX5mm=75MM2的铝合金树脂复合体样条固定于万能材料试验机进行产品拉伸测试，测试结果中最大载荷可视为铝合金与树脂之间的结合力的大小，测试结果如表1。同时通过结合强度=结合力/结合面积得复合体的结合强度即抗拉强度在13~16MPa之间，观察断裂方式为B方式断裂，即：塑料本身断裂。
表1
| 结合力 | |
| 实施例1 | 1281N |
| 实施例2 | 1278N |
| 实施例3 | 1241N |
| 实施例4 | 1389N |
| 实施例5 | 1254N |
| 实施例6 | 1231N |
| 实施例7 | 1309N |
| 对比例1 | 603N |
| 对比例2 | 673N |
| 对比例3 | 567N |
| 对比例4 | 532N |
从表中可得本发明的铝合金树脂复合体中树脂和铝合金的结合力可以达到1389N，结合力优异，而现有的复合体中树脂和铝合金的结合力仅只有几百N，较现有的铝合金树脂复合体，性能得到大幅提高，且树脂成型更容易，铝合金不需额外的基团即可与树脂牢固结合，强度更高，且对金属基体尺寸影响小，放热小，对铝合金外观基本无影响。同时树脂直接注塑进入微米级的表面大孔中，较容易，对合成树脂也没有特别要求，适用范围更广，且对环境无污染，更适合大规模生产。
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 (24)
1.一种铝合金树脂复合体的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
S1，将经过前处理的铝合金基材通过阳极氧化得到表面含有具有纳米微孔的氧化膜层的铝合金；
S2，将步骤S1所得含有具有纳米微孔的氧化膜层的铝合金浸泡到刻蚀液中，在氧化膜层外表层形成腐蚀孔得到经过表面处理的铝合金基材；所述刻蚀液选自pH=10-13的溶液；
S3，在经过表面处理的铝合金基材的含有腐蚀孔的面的表面注塑树脂层；
S4，将注塑有树脂层的铝合金基材经过退火得到铝合金树脂复合体。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述退火为将注塑有树脂层的铝合金基材于50℃-200℃中保温1-2h后降温。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述退火为将注塑有树脂层的铝合金基材于70~180℃中保温1~1.5h后降温。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，升温到50℃-200℃的升温速率为1-10℃/min；所述降温为降低到室温，所述降温的降温速率1~10℃/min。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述刻蚀液为Na2CO3水溶液、NaHCO3水溶液、NaOH水溶液、K2CO3水溶液、KHCO3水溶液、KOH水溶液、NaOH-Na2HPO4水溶液、KOH-K2HPO4水溶液、氨水溶液、肼水溶液、肼衍生物水溶液、水溶性胺系化合物水溶液、NH3-NH4Cl水溶液、Na3PO4-Na2HPO4水溶液或K3PO4-K2HPO4水溶液。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2包括将步骤S1所得含有具有纳米微孔的氧化膜层的铝合金多次浸入刻蚀液中，每次浸渍的时间为1-60min，每次浸渍后用水洗净。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述浸入的次数为2到10次。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述纳米微孔的孔径为10-100nm，所述腐蚀孔的孔径为200nm-2000nm，所述氧化膜层的厚度为1-5μm。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述阳极氧化包括将经过前处理的铝合金作为阳极放入10wt%-30wt%浓度硫酸中，温度10~30℃于10V-100V电压下电解1-40min得表面含有1-10μm厚的氧化膜层的铝合金。
10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述前处理包括对铝合金基材表面进行打磨，然后依次进行除油、第一水洗、碱蚀、第二水洗、中和、第三水洗步骤。
11.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述注塑的条件为模温50~300℃，喷嘴温度：200~450℃，保压时间：1~50s，射出压力：50~300MPa，射出时间：1~30s，延迟时间：1~30s，冷却时间：1~60s。
12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述树脂层的厚度为0.5~10mm。
13.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述树脂层中含有树脂组合物，所述树脂组合物为热塑性树脂。
14.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，所述热塑性树脂为含有主体树脂和聚烯烃树脂的共混物。
15.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，所述主体树脂为聚苯醚与聚苯硫醚的混合物，所述聚烯烃树脂的熔点为65℃-105℃。
16.根据权利要求15所述的制备方法，其特征在于，所述主体树脂中聚苯醚与聚苯硫醚的重量比为3：1-1：3。
17.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，所述主体树脂为聚苯醚与聚酰胺的混合物，所述聚烯烃树脂的熔点为65℃-105℃。
18.根据权利要求17所述的制备方法，其特征在于，所述主体树脂中聚苯醚与聚酰胺的重量比为3：1-1：3。
19.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，所述主体树脂为聚碳酸酯，所述聚烯烃树脂的熔点为65℃-105℃。
20.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，所述以100重量份的热塑性树脂为基准，其中主体树脂的含量为70-95重量份，聚烯烃树脂的含量为5-30重量份。
21.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，所述聚烯烃树脂为接枝聚乙烯。
22.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，所述以100重量份的热塑性树脂为基准，所述热塑性树脂中还含有1-5重量份的流动性改进剂；所述流动性改进剂为环状聚酯。
23.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，所述树脂组合物中含有填料，所述填料包括纤维填料或粉末性填料，所述纤维填料为玻璃纤维、碳纤维和聚酰胺纤维中的一种以上，粉末填料为二氧化硅、滑石粉、氢氧化铝、氢氧化镁、碳酸钙、碳酸镁、玻璃和高岭土中的一种以上。
24.一种铝合金树脂复合体，其特征在于，采用如权利要求1-23任意一项所述的方法制作而成，包括：铝合金基材及树脂层，形成所述树脂层的树脂组合物填充于所述纳米微孔和腐蚀孔中，所述铝合金基材与树脂层的结合强度为12~16MPa。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210043643.5A CN103290450B (zh) | 2012-02-24 | 2012-02-24 | 一种铝合金树脂复合体的制备方法及铝合金树脂复合体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210043643.5A CN103290450B (zh) | 2012-02-24 | 2012-02-24 | 一种铝合金树脂复合体的制备方法及铝合金树脂复合体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103290450A CN103290450A (zh) | 2013-09-11 |
| CN103290450B true CN103290450B (zh) | 2016-04-13 |
Family
ID=49091957
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210043643.5A Active CN103290450B (zh) | 2012-02-24 | 2012-02-24 | 一种铝合金树脂复合体的制备方法及铝合金树脂复合体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103290450B (zh) |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103526211B (zh) * | 2013-09-30 | 2015-09-23 | 贵州凯星液力传动机械有限公司 | 一种喷注器燃料通道中铝片阀门的加工方法 |
| CN104562023A (zh) * | 2013-10-18 | 2015-04-29 | 富泰华工业（深圳）有限公司 | 树脂与异质材料的复合体的制造方法 |
| CN105216217A (zh) * | 2014-05-26 | 2016-01-06 | 黄明章 | 铝合金表面纳米孔处理及纳米孔内复合树脂的制作方法 |
| CN105196652B (zh) * | 2014-06-30 | 2017-07-21 | 比亚迪股份有限公司 | 一种金属‑树脂复合体及其制备方法 |
| CN105500600B (zh) * | 2014-09-24 | 2019-11-22 | 比亚迪股份有限公司 | 一种金属基体的表面处理方法和金属基体以及金属树脂复合体及其制造方法 |
| CN104441406B (zh) * | 2014-11-28 | 2015-08-12 | 兴科电子(东莞)有限公司 | 铝制机壳模内注塑成型工艺 |
| CN104626453A (zh) * | 2014-12-05 | 2015-05-20 | 博罗县东明化工有限公司 | 铝合金树脂复合体的制备方法及铝合金树脂复合体 |
| CN105522684B (zh) * | 2014-12-25 | 2018-11-09 | 比亚迪股份有限公司 | 一种金属-树脂复合体及其制备方法和一种电子产品外壳 |
| CN105522782A (zh) * | 2014-12-25 | 2016-04-27 | 比亚迪股份有限公司 | 经表面处理的金属基材和金属-树脂复合体及制备方法和应用以及电子产品外壳及制备方法 |
| CN105522783A (zh) * | 2014-12-25 | 2016-04-27 | 比亚迪股份有限公司 | 经表面处理的金属基材和金属-树脂复合体及制备方法和应用和电子产品外壳及制备方法 |
| CN105522781A (zh) * | 2014-12-25 | 2016-04-27 | 比亚迪股份有限公司 | 经表面处理的金属基材和金属-树脂复合体及制备方法和应用以及电子产品外壳及制备方法 |
| CN105729657A (zh) * | 2016-03-18 | 2016-07-06 | 东莞劲胜精密组件股份有限公司 | 一种pps复合材料、铝合金塑胶制品及其制备方法 |
| CN107385492A (zh) * | 2016-05-17 | 2017-11-24 | 东莞市永宝金属表面处理材料有限公司 | 铝塑结合p处理工艺 |
| CN106273216B (zh) * | 2016-08-09 | 2018-11-02 | 南京大学 | 金属树脂复合体及其热处理方法 |
| CN107034507A (zh) * | 2016-12-20 | 2017-08-11 | 深圳市新合富力科技有限公司 | 7系列铝合金表面处理工艺 |
| CN107338431A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-11-10 | 深圳市新合富力科技有限公司 | 铝合金纳米注塑藏酸表调剂及其制备方法和使用方法 |
| CN109429446B (zh) * | 2017-08-25 | 2020-12-25 | 比亚迪股份有限公司 | 3d玻璃金属复合体及其制备方法和电子产品 |
| CN107723778B (zh) * | 2017-09-06 | 2020-01-07 | 太原理工大学 | 一种在NiTi合金表面制备Ni-Ti-O富Ni纳米孔的方法 |
| CN112519099B (zh) * | 2020-12-18 | 2023-05-12 | 东莞市新东明科技有限公司 | 一种注塑前铝合金表面处理方法 |
| CN114056756A (zh) * | 2021-11-18 | 2022-02-18 | 宜宾五粮液股份有限公司 | 防伪瓶盖中外盖和下管的加工方法 |
| CN114211686A (zh) * | 2021-12-13 | 2022-03-22 | 东莞市润纳实业有限公司 | 增加铝合金粗糙度的方法和铝合金树脂复合体的制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101341023A (zh) * | 2005-12-08 | 2009-01-07 | 大成普拉斯株式会社 | 铝合金与树脂的复合体及其制造方法 |
| CN101607446A (zh) * | 2008-06-17 | 2009-12-23 | 邓子平 | 一种铝合金和热塑性树脂结合体的制造方法 |
-
2012
- 2012-02-24 CN CN201210043643.5A patent/CN103290450B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101341023A (zh) * | 2005-12-08 | 2009-01-07 | 大成普拉斯株式会社 | 铝合金与树脂的复合体及其制造方法 |
| CN101607446A (zh) * | 2008-06-17 | 2009-12-23 | 邓子平 | 一种铝合金和热塑性树脂结合体的制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103290450A (zh) | 2013-09-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103290450B (zh) | 一种铝合金树脂复合体的制备方法及铝合金树脂复合体 | |
| CN103290449B (zh) | 一种表面处理的铝合金及其表面处理的方法和铝合金树脂复合体及其制备方法 | |
| CN103286996B (zh) | 一种铝合金树脂复合体的制备方法及其制备的铝合金树脂复合体 | |
| CN103286995B (zh) | 一种铝合金树脂复合体的制备方法及其制备的铝合金树脂复合体 | |
| CN103287009B (zh) | 一种铝合金树脂复合体的制备方法及其制备的铝合金树脂复合体 | |
| CN103451701B (zh) | 一种表面处理的金属及其表面处理的方法和金属树脂复合体及其制备方法 | |
| CN103448201B (zh) | 一种金属树脂复合体的制备方法及其制备的金属树脂复合体 | |
| CN103448200B (zh) | 一种金属树脂复合体的制备方法及金属树脂复合体 | |
| CN103448202B (zh) | 一种金属树脂复合体的制备方法及其制备的金属树脂复合体 | |
| CN103507203B (zh) | 一种金属树脂复合体及其制备方法 | |
| CN106042264A (zh) | 一种不锈钢树脂复合体的制备方法及其制备的不锈钢树脂复合体 | |
| CN103451704B (zh) | 一种金属树脂复合体的制备方法及其制备的金属树脂复合体 | |
| EP2855740A1 (en) | Metal composite and method of preparing the same, metal-resin composite and method of preparing the same | |
| CN103895151B (zh) | 一种不锈钢树脂复合体的制备方法及其制备的不锈钢树脂复合体 | |
| CN105196652B (zh) | 一种金属‑树脂复合体及其制备方法 | |
| CN103895161A (zh) | 一种不锈钢树脂复合体的制备方法及其制备的不锈钢树脂复合体 | |
| CN104711651B (zh) | 一种铝合金树脂复合体 | |
| TWI475132B (zh) | 表面處理的金屬、金屬樹脂複合體及其製備方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |