CN109504040B - 树脂组合物和金属树脂复合体及其制备方法 - Google Patents

树脂组合物和金属树脂复合体及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及高分子材料领域，公开了一种树脂组合物和金属树脂复合体及其制备方法，其中，该树脂组合物含有主体树脂、纤维、炭黑颜料、分散剂和流动改性剂；且所述分散剂与所述流动改性剂的含量的比为1：(1‑2)，优选为1：(1‑1.5)，更优选为1：(1‑1.2)。在所述分散剂与所述流动改性剂两种材料的协同作用下，能有效改善纤维、炭黑颜料等固相材料的分散性，以及组合物的流动性，从而使纤维、炭黑颜料等更能顺利进入金属表面的纳米孔内，有效增强粘结层强度，从而提高树脂与金属的结合力。

Description

树脂组合物和金属树脂复合体及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种树脂组合物和金属树脂复合体及其制备方法。
背景技术
专利申请CN106867249A公开了一种增强抗静电聚酰胺复合材料及其制备方法，该聚酰胺复合材料包括：聚酰胺树脂45-85份，玻璃纤维15-50份，抗静电剂1-8份。所述聚酰胺复合材料还包括其他加工助剂；所述其他加工助剂包括润滑剂、成核剂、抗氧剂中的一种或一种以上。其中，优选的，所述润滑剂包括：N,N'-乙撑双硬脂酰胺、氧化聚乙烯蜡、聚乙烯-乙酸乙烯蜡、皂化聚乙烯蜡、油酸酰胺、芥酸酰胺、季戊四醇硬脂酸酯、褐煤酸酯、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸钠、硬脂酸钡和高分子有机硅中的一种及一种以上；以及该增强抗静电聚酰胺复合材料的制备方法为：(1)将聚酰胺树脂和抗静电剂，按照上述的重量份，混合均匀，得到混合物A；(2)将混合物A和玻璃纤维，在螺杆机中混合均匀并通过螺杆机挤出造粒，即得聚酰胺复合材料。该技术是在于提高耐久抗静电的效果。
专利申请CN102617933B公开了一种用于聚丙烯树脂的云石视觉效果的色母组合物，所述组合物包括面色组合物，所述面色组合物包括热塑性聚酰胺树脂和聚烯烃树脂；所述热塑性聚酰胺树脂为脂肪族和半脂肪族聚酰胺；所述分散剂选自聚乙烯及其共聚物蜡、氧化聚乙烯蜡、低分子聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、乙烯-丙烯酸共聚物离子盐、茂金属聚烯烃蜡、微粉蜡中的一种或者至少两种的混合物；所述填充料选自硫酸钡、立德粉、白炭黑、滑石粉、碳酸钙、硅灰石、云母粉、高岭土、水镁石、膨润土、硅藻土、浮石粉中的一种或者至少两种的混合物。该技术在于将所述色母组合物添加到聚丙烯树脂中，可以得到具有2D或者3D云石视觉效果的聚丙烯材料。
中国发明专利公开了名称为“一种金属树脂一体化成型方法和一种金属树脂复合体”公开了一种金属树脂一体化成型方法和一种金属树脂复合体。其通过金属表面处理：在金属表面形成纳米孔；再将热塑性树脂熔融在表面形成有纳米孔的金属表面，然后直接一体注塑成型；其中，所述热塑性树脂为含有主体树脂和聚烯烃树脂的共混物；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℃。但是，由于需要将热塑性树脂熔融，工艺复杂，且树脂金属结合力较差。
因此，需要提供一种工艺简单、树脂流动性好、韧性足，同时树脂与金属表面的结合力较好的树脂组合物和金属树脂复合体及其制备方法。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的添加炭黑颜料的树脂流动性及韧性不足，同时树脂与金属表面的结合力较差的问题，提供一种树脂组合物和金属树脂复合体及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种树脂组合物，其中，该树脂组合物含有主体树脂、纤维、炭黑颜料、分散剂和流动改性剂；且所述分散剂与所述流动改性剂的含量的比为1：(1-2)，优选为1：(1-1.5)，更优选为1：(1-1.2)。
优选地，所述分散剂为氧化聚乙烯蜡；
优选地，所述流动改性剂为脂肪酸酰胺；
优选地，所述脂肪酸酰胺为芥酸酰胺、山嵛酸酰胺、硬脂酸酰胺、油酸酰胺和棕榈酸酰胺中的一种或几种；更优选地，所述脂肪酸酰胺为硬脂酸酰胺和/或油酸酰胺。
优选地，以该树脂组合物的总重量为基准，所述主体树脂的含量为50-65重量％，所述纤维的含量为30-40重量％，所述炭黑颜料的含量为0.1-1重量％，所述分散剂的含量为0.1-1重量％，所述流动改性剂的含量为0.1-1重量％。
更优选地，以该树脂组合物的总重量为基准，所述主体树脂的含量为55-60重量％，所述纤维的含量为33-38重量％，所述炭黑颜料的含量为0.3-0.8重量％，所述分散剂的含量为0.5-1重量％，所述流动改性剂的含量为0.5-1重量％。
最优选地，以该树脂组合物的总重量为基准，所述主体树脂的含量为56-58重量％，所述纤维的含量为34-37重量％，所述炭黑颜料的含量为0.4-0.7重量％，所述分散剂的含量为0.6-0.9重量％，所述流动改性剂的含量为0.6-0.9重量％。
优选地，所述主体树脂为聚苯硫醚、聚对苯二甲酸丁二醇脂和聚酰胺中的一种或几种；更优选地，所述主体树脂为聚苯硫醚和/或聚对苯二甲酸丁二醇脂。
优选地，所述纤维为玻璃纤维、碳纤维和芳纶中的一种或多种；以及
所述纤维的长度为200-600μm，优选为200-400μm，以及所述纤维的直径为10-17μm，优选为12-15μm。
优选地，所述炭黑颜料的粒径为10-20nm，优选为12-16nm。
优选地，所述树脂组合物还含有增韧剂和/或抗氧化剂，且以所述树脂组合物的总重量为基准，所述增韧剂的含量为2-6重量％，所述抗氧化剂的含量为0.5-1重量％。
优选地，所述增韧剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)和乙烯的共聚合体或甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、丙烯酸甲酯和乙烯的三元共聚合体，所述抗氧化剂为酮胺类和/或多酚类。
优选地，所述树脂组合物还含有色母，且以所述树脂组合物的总重量为基准，所述色母的含量为1.5-2.5重量％，更优选地，所述色母的含量为2重量％。
本发明的第二方面还提供了一种金属树脂复合体的制备方法，其中，该制备方法包括以下步骤：
(1)将金属表面进行处理，在该金属表面形成纳米孔；
(2)再将树脂组合物与表面形成有纳米孔的金属表面接触，然后直接一体注塑成型；
其中，所述树脂组合物为上述任意一项所述的树脂组合物。
优选地，在步骤(1)中，所述纳米孔的孔径为10-100nm。
本发明的第三方面还提供了由上述所述的制备方法制备而成的金属树脂复合体。
本发明的发明人发现：由于炭黑颜料在树脂中存在团聚现象，团聚后粒径较大，导致树脂无法进入金属表面的纳米孔；同时因为炭黑颜料在树脂中团聚，分布不均匀也导致材料韧性较差。因此，本发明的发明人经过大量的科学实验，得出本发明的上述技术方案，并且，所述分散剂与所述流动改性剂的含量的比为1：(1-2)，优选为1：(1-1.5)，更优选为1：(1-1.2)时，在所述分散剂与所述流动改性剂两种材料的协同作用下，能有效改善纤维、炭黑颜料等固相材料的分散性，以及组合物的流动性，从而使纤维、炭黑颜料等更能顺利进入金属表面的纳米孔内，有效增强粘结层强度，从而提高树脂与金属的结合力；另外，氧化聚乙烯蜡降低炭黑颜料粒子表面能，促进炭黑颜料粒子在树脂中的分散，抑制炭黑颜料粒子的团聚，脂肪酰胺类物质能够提高树脂流动性，促使树脂在较易的情况下进入金属纳米孔；以及本发明优选的技术方案还有添加黑色色母，能够进一步优化炭黑颜料分散。因此，本发明的技术方案能够克服添加炭黑颜料的树脂流动性及韧性不足，同时树脂金属结合力较差的缺陷。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
图1是由本发明的实施例1制备的树脂组合物的TEM照片；
图2是由本发明的实施例3制备的树脂组合物的TEM照片；
图3是由对比例1制备的树脂组合物的TEM照片。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
第一方面，本发明提供了一种树脂组合物，其中，该树脂组合物含有主体树脂、纤维、炭黑颜料、分散剂和流动改性剂；且所述分散剂与所述流动改性剂的含量的比可以为1：(1-2)，在本发明中，在所述分散剂与所述流动改性剂两种材料的协同作用下，能有效改善纤维、炭黑颜料等固相材料的分散性，以及组合物的流动性，从而使纤维、炭黑颜料等更能顺利进入金属表面的纳米孔内，有效增强粘结层强度，从而提高树脂与金属的结合力。尽管所述分散剂与所述流动改性剂的含量满足上述所限定的范围即可达到本发明的目的，但是，优选情况下，所述分散剂与所述流动改性剂的含量的比为1：(1-1.5)时，效果较好；更优选情况下，所述分散剂与所述流动改性剂的含量的比为1：(1-1.2)时，效果更好。
根据本发明，以该树脂组合物的总重量为基准，所述主体树脂的含量可以为50-65重量％，所述纤维的含量可以为30-40重量％，所述炭黑颜料的含量可以为0.1-1重量％，所述分散剂的含量可以为0.1-1重量％，所述流动改性剂的含量可以为0.1-1重量％时，能够降低炭黑颜料(填料)的表面能，促进炭黑颜料(炭黑粒子)在树脂中的分散，抑制炭黑粒子的团聚。
进一步优选地，以该树脂组合物的总重量为基准，所述主体树脂的含量为55-60重量％，所述纤维的含量为33-38重量％，所述炭黑颜料的含量为0.3-0.8重量％，所述分散剂的含量为0.5-1重量％，所述流动改性剂的含量为0.5-1重量％时，效果更好。
更进一步优选地，以该树脂组合物的总重量为基准，所述主体树脂的含量为56-58重量％，所述纤维的含量为34-37重量％，所述炭黑颜料的含量为0.4-0.7重量％，所述分散剂的含量为0.6-0.9重量％，所述流动改性剂的含量为0.6-0.9重量％时，效果最好。
根据本发明，所述分散剂可以为氧化聚乙烯蜡；在本发明中，氧化聚乙烯蜡能够降低填料炭黑颜料(炭黑粒子)的表面能，促进炭黑粒子在树脂中的分散，抑制炭黑粒子的团聚。
根据本发明，所述流动改性剂可以为脂肪酸酰胺，以及所述脂肪酸酰胺可以为芥酸酰胺、山嵛酸酰胺、硬脂酸酰胺、油酸酰胺和棕榈酸酰胺中的一种或几种；优选地，所述脂肪酸酰胺为硬脂酸酰胺和/或油酸酰胺。在本发明中，脂肪酰胺类物质能够提高树脂流动性，促使树脂在较易的情况下进入金属纳米孔。
根据本发明，所述主体树脂可以为聚苯硫醚(PPS)、聚对苯二甲酸丁二醇脂(PBT)和聚酰胺(PA)中的一种或几种；优选地，所述主体树脂为聚苯硫醚和/或聚对苯二甲酸丁二醇脂。
根据本发明，所述纤维可以为本领域各种常规的纤维种类，可以根据对强度、阻燃、隔热和高冲击韧性等性能的要求不同，选择不同纤维种类，优选的纤维种类为玻璃纤维、碳纤维和芳纶纤维中的至少一种，更优选为玻璃纤维或碳纤维，当采用玻璃纤维或碳纤维时，能够显著提高金属树脂复合体的性能；优选地，所述纤维的长度可以为200-600μm，优选200-400μm，在本发明中，该纤维的长度指的是在成品材料中纤维的长度；以及所述纤维的直径可以为10-17μm，优选为12-15μm。
根据本发明，所述炭黑颜料的粒径为10-20nm，优选12-16nm，在本发明中，所述炭黑颜料的粒径限定为上述范围之内，能够使炭黑颜料在树脂中分散均匀，能够使得添加炭黑颜料的树脂流动性及韧性足，同时树脂金属的结合力较好。
根据本发明，所述树脂组合物还可以含有增韧剂和/或抗氧化剂，且以所述树脂组合物的总重量为基准，所述增韧剂的含量可以为2-6重量％，所述抗氧化剂的含量可以为0.5-1重量％；在本发明中，所述增韧剂可以为本领域各种常规的增韧剂，例如可以为甲基丙烯酸缩水甘油酯和乙烯的共聚合体或甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸甲酯和乙烯的三元共聚合体，在本发明中，使用增韧剂可以提高材料的韧性，优选地，所述增韧剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸甲酯和乙烯的三元共聚合体，例如，可以为阿科玛的AX8900。
根据本发明，所述抗氧化剂可以为酮胺类和/或多酚类，在本发明中，使用抗氧剂可以抑制材料降解老化。
根据本发明，本发明优选的技术方案所述树脂组合物还可以含有色母，且以所述树脂组合物的总重量为基准，所述色母的含量为1.5-2.5重量％，优选地，所述色母的含量为2重量％，能够进一步优化炭黑颜料分散。
在本发明中的树脂组合物中，所述树脂组合物中的各组分在使用前可以混合保存，也可以各自独立保存。在优选的情况下，所述树脂组合物中的各组分在使用前各自独立保存。
第二方面，本发明还提供了一种金属树脂复合体的制备方法，其中，该制备方法包括以下步骤：
(1)将金属表面进行处理，在该金属表面形成纳米孔；
(2)再将树脂组合物与表面形成有纳米孔的金属表面接触，然后直接一体注塑成型；
其中，所述树脂组合物为上述任意一项所述的树脂组合物。
根据本发明所述的制备方法，在步骤(1)中，所述纳米孔的孔径可以为10-100nm，在该金属表面形成纳米孔为上述所限定的范围之内时，能够使纤维、炭黑颜料等更能顺利进入金属表面的纳米孔内，能够有效增强粘结层强度，从而提高树脂与金属的结合力。
根据本发明所述的制备方法，在步骤(1)中，所述的金属没有具体限定，可以为本领域技术人员所熟知的金属，优选地，在本发明中，所述的金属为铝合金。以及对金属表面进行处理以便在该金属表面形成纳米孔的具体的表面处理的方法也没有具体限定，可以为本领域技术人员所熟知的常规的方法进行，在此不再赘述。
根据本发明所述的方法，在步骤(2)中，对所述接触的具体的方式没有具体限定，以及对所述一体注塑成型也没有具体的限定，可以为本领域技术人员所熟知的方法进行，在此不再赘述；另外，在本发明中的树脂组合物中，所述树脂组合物中的各组分在使用前可以混合保存，也可以各自独立保存。在优选的情况下，所述树脂组合物中的各组分在使用前各自独立保存。然后，在制备金属树脂复合体时，可以将该树脂组合物与表面形成有纳米孔的金属表面相接触，然后直接一体注塑成型，因此，本发明的方法工艺简单。
第三方面，本发明提供了一种由上述所述的制备方法制备而成的金属树脂复合体。
根据本发明所述的金属树脂复合体，熔融指数可以为35-45g/10min，冲击强度可以为120-225J/m，拉伸强度可以为110-125Mpa，弯曲强度可以为160-200Mpa，弯曲模量可以为7×103-9.5×103Mpa，树脂与铝合金的拉拔力可以为48-55Mpa。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
PBT的熔融指数测试条件为260℃，5kg。
PPS的熔融指数测试条件为310℃，5kg；
TEM透射电镜的型号为HT7700，购自日立高新技术公司；
冲击强度(J/m)根据ASTM D256，采用摆锤冲击试验机进行测试；
拉伸强度(MPa)根据ASTM D638，采用万能试验机进行测试；
弯曲强度(MPa)根据ASTM D790，采用万能试验机进行测试；
弯曲模量(103MPa)根据ASTM D790，采用万能试验机进行测试；
树脂与铝合金的拉拔力(MPa)根据ASTM D638，采用万能试验机进行测试。
实施例1
本实施例用于说明本发明的树脂组合物和金属树脂复合体及其制备方法。
(1)该树脂组合物含有59.2重量％的聚对苯二甲酸丁二醇脂(PBT)、35重量％的玻璃纤维，3重量％的增韧剂(增韧剂具体为阿科玛的AX8900)，0.5重量％的抗氧化剂，0.5重量％的炭黑颜料，0.8重量％的分散剂氧化聚乙烯蜡，1重量％的流动改性剂；其中，所述分散剂与所述流动改性剂的含量的比为1：1.25；
(2)将金属(铝合金)表面进行处理，在该金属表面形成10nm的纳米孔；
(3)再将步骤(1)中的树脂组合物与表面形成有纳米孔的金属表面接触，然后直接一体注塑成型，制备得到的金属树脂复合体标记为S1。
S1的性能测试见表2所示。
图1是由本发明的实施例1制备的树脂组合物的TEM照片，从图1可以看出，炭黑颜料粒子团聚较少。
实施例2
本实施例用于说明本发明的树脂组合物和金属树脂复合体及其制备方法。
(1)该树脂组合物含有59.5重量％的聚对苯二甲酸丁二醇脂(PBT)、35重量％的玻璃纤维，3重量％的增韧剂，0.5重量％的抗氧化剂，0.5重量％的炭黑颜料，0.8重量％的分散剂氧化聚乙烯蜡，0.8重量％的流动改性剂；其中，所述分散剂与所述流动改性剂的含量的比为1：1；
(2)将金属(铝合金)表面进行处理，在该金属表面形成100纳米的纳米孔；
(3)再将步骤(1)中的树脂组合物与表面形成有纳米孔的金属表面接触，然后直接一体注塑成型，制备得到的金属树脂复合体标记为S2。
S2的性能测试见表2所示。
实施例3
本实施例用于说明本发明的树脂组合物和金属树脂复合体及其制备方法。
(1)该树脂组合物含有59.4重量％的聚对苯二甲酸丁二醇脂(PBT)、35重量％的玻璃纤维，3重量％的增韧剂，0.5重量％的抗氧化剂，0.5重量％的炭黑颜料，0.5重量％的分散剂氧化聚乙烯蜡，1重量％的流动改性剂；其中，所述分散剂与所述流动改性剂的含量的比为1：2；
(2)将金属(铝合金)表面进行处理，在该金属表面形成80纳米的纳米孔；
(3)再将步骤(1)中的树脂组合物与表面形成有纳米孔的金属表面接触，然后直接一体注塑成型，制备得到的金属树脂复合体标记为S3。
S3的性能测试见表2所示。
图2是由本发明的实施例3制备的树脂组合物的TEM照片，从图2可以看出，炭黑颜料粒子团聚较少。
实施例4
本实施例用于说明本发明的树脂组合物和金属树脂复合体及其制备方法。
(1)该树脂组合物含有64.2重量％的聚苯硫醚(PPS)、30重量％的玻璃纤维，3重量％的增韧剂，0.5重量％的抗氧化剂，0.5重量％的炭黑颜料，0.8重量％的分散剂氧化聚乙烯蜡，1重量％的流动改性剂；其中，所述分散剂与所述流动改性剂的含量的比为1：1.25；
(2)将金属(铝合金)表面进行处理，在该金属表面形成75纳米的纳米孔；
(3)再将步骤(1)中的树脂组合物与表面形成有纳米孔的金属表面接触，然后直接一体注塑成型，制备得到的金属树脂复合体标记为S4。
S4的性能测试见表2所示。
实施例5
本实施例用于说明本发明的树脂组合物和金属树脂复合体及其制备方法。
(1)该树脂组合物含有64.5重量％的聚苯硫醚(PPS)、30重量％的玻璃纤维，3重量％的增韧剂，0.5重量％的抗氧化剂，0.5重量％的炭黑颜料，0.5重量％的分散剂氧化聚乙烯蜡，1重量％的流动改性剂；其中，所述分散剂与所述流动改性剂的含量的比为1：2；
(2)将金属(铝合金)表面进行处理，在该金属表面形成85纳米的纳米孔；
(3)再将步骤(1)中的树脂组合物与表面形成有纳米孔的金属表面接触，然后直接一体注塑成型，制备得到的金属树脂复合体标记为S5。
S5的性能测试见表2所示。
实施例6
本实施例用于说明本发明的树脂组合物和金属树脂复合体及其制备方法。
按照与实施例1相同的方法制备金属树脂复合体，所不同之外，该方法中还添加了2重量％的色母。
制备得到的金属树脂复合体标记为S6。
S6的性能测试见表2所示。
对比例1
该对比例1在于说明没有添加分散剂和流动改性剂。
(1)该树脂组合物含有61重量％的聚对苯二甲酸丁二醇脂(PBT)、35重量％的玻璃纤维，3重量％的增韧剂，0.4重量％的抗氧化剂，0.4重量％的炭黑颜料；
(2)将金属(铝合金)表面进行处理，在该金属表面形成5纳米的纳米孔；
(3)再将步骤(1)中的树脂组合物与表面形成有纳米孔的金属表面接触，然后直接一体注塑成型，制备得到的金属树脂复合体标记为D1。
D1的性能测试见表2所示。
图3是由对比例1制备的树脂组合物的TEM照片，从图3可以看出，炭黑颜料粒子团聚严重。
对比例2
该对比例2在于说明没有添加分散剂。
(1)该树脂组合物含有60重量％的聚对苯二甲酸丁二醇脂(PBT)、35重量％的玻璃纤维，3重量％的增韧剂，0.4重量％的抗氧化剂，0.4重量％的炭黑颜料，1重量％的流动改性剂；
(2)将金属(铝合金)表面进行处理，在该金属表面形成8纳米的纳米孔；
(3)再将步骤(1)中的树脂组合物与表面形成有纳米孔的金属表面接触，然后直接一体注塑成型，制备得到的金属树脂复合体标记为D2。
D2的性能测试见表2所示。
对比例3
该对比例3在于说明没有添加流动改性剂。
(1)该树脂组合物含有60.2重量％的聚对苯二甲酸丁二醇脂(PBT)、35重量％的玻璃纤维，3重量％的增韧剂，0.5重量％的抗氧化剂，0.4重量％的炭黑颜料，0.4重量％的分散剂氧化聚乙烯蜡；
(2)将金属(铝合金)表面进行处理，在该金属表面形成120纳米的纳米孔；
(3)再将步骤(1)中的树脂组合物与表面形成有纳米孔的金属表面接触，然后直接一体注塑成型，制备得到的金属树脂复合体标记为D3。
D3的性能测试见表2所示。
对比例4
该对比例4在于说明没有添加分散剂和流动改性剂，以及聚苯硫醚(PPS)的含量不在本发明所限定的50-65重量％范围之内。
(1)该树脂组合物含有66重量％的聚苯硫醚(PPS)、30重量％的玻璃纤维，3重量％的增韧剂，0.5重量％的抗氧化剂，0.5重量％的炭黑颜料；
(2)将金属(铝合金)表面进行处理，在该金属表面形成110nm纳米的纳米孔；
(3)再将步骤(1)中的树脂组合物与表面形成有纳米孔的金属表面接触，然后直接一体注塑成型，制备得到的金属树脂复合体标记为D4。
D4的性能测试见表2所示。
表2
Figure BDA0001407860790000141
由上述实施例和对比例的结果可知：采用本发明的上述技术方案，并且，所述分散剂与所述流动改性剂的含量的比为1：(1-2)，优选为1：(1-1.5)，更优选为1：(1-1.2)时，在所述分散剂与所述流动改性剂两种材料的协同作用下，能有效改善纤维、炭黑颜料等固相材料的分散性，以及组合物的流动性，从而使纤维、炭黑颜料等更能顺利进入金属表面的纳米孔内，有效增强粘结层强度，从而提高树脂与金属的结合力；另外，氧化聚乙烯蜡能够降低炭黑颜料粒子表面能，促进炭黑颜料粒子在树脂中的分散，抑制炭黑颜料粒子的团聚；以及脂肪酰胺类物质能够提高树脂流动性，能够促使树脂在较易的情况下进入金属纳米孔；另外，本发明优选的技术方案还有添加黑色色母，能够进一步优化炭黑颜料分散。因此，本发明的技术方案能够克服添加炭黑颜料的树脂流动性及韧性不足，同时树脂金属结合力较差的缺陷。
由图1-图3的TEM透射电镜照片用来观察树脂中填料炭黑颜料(炭黑粒子)的分散情况，从图中可以明显区分加入分散剂与流动改性剂后填料炭黑颜料(炭黑粒子)在树脂中的分散优劣，图1和图2炭黑颜料(炭黑粒子)团聚较少，图3炭黑颜料(炭黑粒子)团聚严重。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种用于金属树脂复合体的树脂组合物，其特征在于，该树脂组合物含有主体树脂、纤维、炭黑颜料、分散剂和流动改性剂；其中，所述分散剂为氧化聚乙烯蜡；以及所述流动改性剂为脂肪酸酰胺，所述脂肪酸酰胺为芥酸酰胺、山嵛酸酰胺、油酸酰胺和棕榈酸酰胺中的一种或几种；且所述分散剂与所述流动改性剂的含量的比为1：(1-2)；
其中，所述所述主体树脂为聚苯硫醚和/或聚对苯二甲酸丁二醇脂。
2.根据权利要求1所述的用于金属树脂复合体的树脂组合物，其中，所述分散剂与所述流动改性剂的含量的比为1：(1-1.5)。
3.根据权利要求2所述的用于金属树脂复合体的树脂组合物，其中，所述分散剂与所述流动改性剂的含量的比为1：(1-1.2)。
4.根据权利要求1所述的用于金属树脂复合体的树脂组合物，其中，以该树脂组合物的总重量为基准，所述主体树脂的含量为50-65重量％，所述纤维的含量为30-40重量％，所述炭黑颜料的含量为0.1-1重量％，所述分散剂的含量为0.1-1重量％，所述流动改性剂的含量为0.1-1重量％。
5.根据权利要求4所述的用于金属树脂复合体的树脂组合物，其中，以该树脂组合物的总重量为基准，所述主体树脂的含量为55-60重量％，所述纤维的含量为33-38重量％，所述炭黑颜料的含量为0.3-0.8重量％，所述分散剂的含量为0.5-1重量％，所述流动改性剂的含量为0.5-1重量％。
6.根据权利要求1或4所述的用于金属树脂复合体的树脂组合物，其中，所述纤维为玻璃纤维、碳纤维和芳纶中的一种或多种。
7.根据权利要求6所述的用于金属树脂复合体的树脂组合物，其中，所述纤维的长度为200-600μm，以及所述纤维的直径为10-17μm。
8.根据权利要求7所述的用于金属树脂复合体的树脂组合物，其中，所述纤维的长度为200-400μm，以及所述纤维的直径为12-15μm。
9.根据权利要求1或4所述的用于金属树脂复合体的树脂组合物，其中，所述炭黑颜料的粒径为10-20nm。
10.根据权利要求9所述的用于金属树脂复合体的树脂组合物，其中，所述炭黑颜料的粒径为12-16nm。
11.根据权利要求1所述的用于金属树脂复合体的树脂组合物，其中，所述树脂组合物还含有增韧剂和/或抗氧化剂，且以所述树脂组合物的总重量为基准，所述增韧剂的含量为2-6重量％，所述抗氧化剂的含量为0.5-1重量％。
12.根据权利要求11所述的用于金属树脂复合体的树脂组合物，其中，所述增韧剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯和乙烯的共聚合体或甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸甲酯和乙烯的三元共聚合体，所述抗氧化剂为酮胺类和/或多酚类。
13.一种金属树脂复合体的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：
(1)将金属表面进行处理，在该金属表面形成纳米孔；
(2)再将树脂组合物与表面形成有纳米孔的金属表面接触，然后直接一体注塑成型；
其中，所述树脂组合物为权利要求1-12中任意一项所述的用于金属树脂复合体的树脂组合物。
14.根据权利要求13所述的制备方法，其中，在步骤(1)中，所述纳米孔的孔径为10-100nm。
15.由权利要求13或14所述的制备方法制备而成的金属树脂复合体。
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