CN103484028A - 增强聚乙烯同金属件连接强度的方法 - Google Patents

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Abstract

一种增强聚乙烯同金属件连接强度的方法，该方法包括：a、将聚乙烯或聚乙烯复合物进行辐照交联处理；b、将辐照交联的聚乙烯或聚乙烯复合物熔融，将金属件与熔融的聚乙烯或聚乙烯复合物模压粘合；c、金属件与聚乙烯或聚乙烯复合物模压粘合后缓慢冷却至室温。或者，d、将连接金属件用的聚乙烯或聚乙烯复合物进行辐照交联处理；e、将金属件加热，加压粘合到辐照交联后的聚乙烯或聚乙烯复合物表面或嵌入聚乙烯或聚乙烯复合物内。本发明具有连接强度及制作效率高，制品一致性好，制作成本低廉，经济环保等特点。

Description

增强聚乙烯同金属件连接强度的方法
【技术领域】
本发明涉及高分子材料与金属材料的连接方法，特别是涉及一种增强聚乙烯同金属件，尤其是铜质金属件的连接强度的方法。
【背景技术】
金属箔片或金属嵌件与高分子材料热压覆膜或连接技术广泛应用于高档装饰材料、导电线路板制造等领域。现有技术中，通常是在对高分子材料加热成型的同时将金属箔片、嵌件等通过压力热合的方式粘接在高分子材料表面，使高分子材料呈现出本身所不具有的金属质感和导电等特性，同时使制品兼具轻质、保温、抗冲击等特点。然而，由于高分子材料，特别是聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等与金属材料的相容性较差，在覆膜或连接时的粘接力低，容易导致制品在使用一段时间后脱落和剥落。为此，人们通过增加金属件表面的粗糙度及采用粗化铜膜等以增加PE、PP同金属材料的机械咬合，或通过在金属材料和高分子材料之间涂覆热熔胶等粘接剂进行粘合。也有人通过将高分子材料进行改性，使得高分子材料产生极性基团，增加高分子材料同金属的粘接效果，例如采用马来酸酐接枝改性的聚乙烯等。它们虽具有一定效果，但往往导致成本较高、性能不稳定、效率低，且在粘接时容易出现气泡聚集等缺点。
【发明内容】
本发明旨在解决上述问题，而提供一种连接强度及制作效率高，制品一致性好，制作成本低廉，经济环保的增强聚乙烯同金属件连接强度的方法。
为实现上述目的，本发明提供一种增强聚乙烯同金属件连接强度的方法，该方法包括如下步骤：
a、将连接金属件用的聚乙烯或聚乙烯复合物进行辐照交联处理；
b、将辐照交联的聚乙烯或聚乙烯复合物以不小于160℃的温度熔融，将金属件在不小于5MPa的压力下与熔融的聚乙烯或聚乙烯复合物模压粘合；
c、金属件与聚乙烯或聚乙烯复合物模压粘合1～10分钟后缓慢冷却至室温。
本发明的另一方案中，该方法包括如下步骤：
d、将连接金属件用的聚乙烯或聚乙烯复合物进行辐照交联处理；
e、将金属件加热到160℃～200℃，在不小于5MPa的压力下加压粘合到辐照交联后的聚乙烯或聚乙烯复合物表面或嵌入聚乙烯或聚乙烯复合物内。
所述金属件为铜箔或铜嵌件，所述铜箔粘合于辐照交联的聚乙烯或聚乙烯复合物表面，铜嵌件嵌入辐照交联的聚乙烯或聚乙烯复合物内。
所述聚乙烯为线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯中的一种或几种的聚合物。
所述聚乙烯为聚乙烯板材、片材或粒料，辐照前的聚乙烯材料的收缩率小于10%。
所述聚乙烯的辐照为常温辐照，其辐照剂量为0.5Mard～100Mard。
所述聚乙烯或聚乙烯复合物通过电子加速器或放射性元素Co60进行辐照。
本发明的贡献在于，其有效解决了金属件与高分子材料连接强度及效率低，成本高，性能不稳定等问题。本发明的方法通过对聚乙烯或聚乙烯复合物的辐照处理，可有效改善聚乙烯材料的综合性能，本发明的方法使得聚乙烯材料与铜的复合制品具有连接强度及制作效率高，制品一致性好，性能稳定，制作成本低廉，经济环保等特点。本发明的方法所形成的制品具有优良的金属质感和导电等特性，可广泛应用于聚乙烯与金属件的连接。
【具体实施方式】
下列实施例是对本发明的进一步解释和说明，对本发明不构成任何限制。
实施例1
将100克高密度聚乙烯HDPE(菲利普斯HXM-50100-001，熔点130～150℃，密度0.943g/cm3，维卡软化点124℃)，186克导电炭黑N990以及46克的氢氧化镁，在高速捏合机中170℃下捏合成团后再捏合15分钟，打三角包后破碎，碎料在螺杆挤出机后采用三辊机压制成0.5mm厚聚乙烯复合物片材，然后将聚乙烯复合物片材在130℃，5MPa热压下消除应力及收缩。将处理好的聚乙烯复合物片材经过Co60辐照，辐照剂量为15Mard，将辐照的聚乙烯复合物片材两面铺上粗化铜膜，在185℃,5MPa下压合3分钟压制成聚乙烯覆铜板材。按国标《GB/T 13557-92印制电路用挠性材料试验方法》进行测试剥离强度，测试后观看聚乙烯复合物上铜膜剥离后的颜色，同时将聚乙烯覆铜板材通过260℃高温10S，通过后测试其剥离强度。
实施例2
聚乙烯复合物制作步骤同实施例1，将聚乙烯复合物破碎成粒料，经过Co60辐照，辐照剂量为7Mard，将辐照的聚乙烯复合物破碎料称量10g放置在粗化铜膜上铺平，铺平后再放置一层粗化铜膜，在185℃，15MPa下压合3分钟压制成聚乙烯覆铜板材。
实施例3
将12克线性低密度聚乙烯LLDPE(中国石化DFDC-7050，密度0.923g/cm3)、23克高密度聚乙烯HDPE(台湾台塑8003，密度0.958g/cm3，熔点134℃，软化点127℃)、11克乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA与25克的导电炭黑N990、27克氢氧化铝相混合，形成聚乙烯复合物。将该复合物破碎为粒料，然后模压形成1.0～2.0mm的板材，将粒料和板材经Co60辐照，辐照剂量为0.75Mard，辐照后分别用固定模具覆膜加热模压，将表面光滑的铜箔与聚乙烯复合物粘接。按照实施例1测试其粘接强度。
比较例4
按照实施例1、2、3制备未经辐照的聚乙烯复合物与铜膜的覆膜板材，并按各实施例测试其粘接强度，并分别记录为41、42、43。
比较例5
将实施例4中已经制成的覆膜板材按照实施例1、2、3的辐照剂量进行辐照，辐照后按各实施例测试其粘接强度，并分别记录为51、52、53。
实施例1～5的测试结果见表1。
表1
Figure BDA00003561443800041
由表1可见，本发明能有效改变聚乙烯或聚乙烯复合物与铜膜、铜嵌件的粘接强度，且该方法具有明显、高效、均匀的特点。
尽管通过以上实施例对本发明进行了揭示，但本发明的保护范围并不局限于此，在不偏离本发明构思的条件下，对以上各构件所做的变形、替换等均将落入本发明的权利要求范围内。

Claims (9)

1.一种增强聚乙烯同金属件连接强度的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
a、将连接金属件用的聚乙烯或聚乙烯复合物进行辐照交联处理；
b、将辐照交联的聚乙烯或聚乙烯复合物以不小于160℃的温度熔融，将金属件以不小于5MPa的压力下与熔融的聚乙烯或聚乙烯复合物模压粘合；
c、金属件与聚乙烯或聚乙烯复合物模压粘合1～10分钟后缓慢冷却至室温。
2.一种增强聚乙烯同金属件连接强度的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
d、将连接金属件用的聚乙烯或聚乙烯复合物进行辐照交联处理；
e、将金属件加热到160℃～200℃，在不小于5MPa的压力下加压粘合到辐照交联后的聚乙烯或聚乙烯复合物表面或嵌入聚乙烯或聚乙烯复合物内。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述金属件为铜箔或铜嵌件，所述铜箔粘合于辐照交联的聚乙烯或聚乙烯复合物表面，铜嵌件嵌入辐照交联的聚乙烯或聚乙烯复合物内。
4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述聚乙烯为线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯中的一种或几种的聚合物。
5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述聚乙烯复合物是由重量百分比计的90～30的聚乙烯或与10～70的填料复合而成。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述填料包括由重量百分比计的40～80的导电炭黑或60～20的金属氧化物的混合而成。
7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述聚乙烯为聚乙烯板材、片材或粒料，辐照前的聚乙烯材料的收缩率小于10%。
8.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述聚乙烯或聚乙烯复合物的辐照为常温辐照，其辐照剂量为0.5Mard～100Mard。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述聚乙烯或聚乙烯复合物通过电子加速器或放射性元素Co60进行辐照。
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