CN210415249U - 一种高气密性金属树脂复合体 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种高气密性金属树脂复合体，涉及纳米成型技术领域，其主要目的在于解决现有纳米成型技术制造的金属树脂复合体气密性等级不高的问题。本实用新型包括金属部件、树脂和耦合剂，所述金属部件的表面形成具有众多的直径为200‑400um的微米孔洞，每个所述微米孔洞的内部侧壁均匀设置有众多直径为30‑60nm的纳米孔洞，两个所述金属部件之间通过所述耦合剂与所述树脂相连接，所述耦合剂为硫脲性改性物，所述硫脲性改性物充满于所述微米孔洞和所述纳米孔洞中，所述树脂与所述硫脲性改性物紧密结合，所述金属部件与所述硫脲性改性物紧密结合，使得所述树脂能够与所述金属部件紧密结合，从而形成高气密性的金属树脂复合体。

Description

一种高气密性金属树脂复合体

技术领域

本实用新型涉及纳米成型技术领域，具体涉及一种高气密性金属树脂复合体。

背景技术

纳米成型技术是指采用化学腐蚀技术在金属表面形成众多的纳米级微孔，再通过模内注塑技术形成牢固的金属树脂复合体。由于金属外观件具有质感好、机械强度高等优点，目前，大部分智能手机、智能手表等消费电子产品的外观件都采用金属外观件。但是，由于金属外观件对电磁波具有屏蔽作用，因此需要在金属外观件上切割出几个独立的金属边条作为天线，然后通过纳米成型技术将多个独立的金属部件连为一体，如通过纳米成型技术将智能手机壳体的上金属边条、下金属边条与中间金属体连为一体，通过纳米成型技术将智能手表的上金属壳与下金属壳连为一体。现有的纳米成型技术主要侧重于金属与树脂结合的牢固性，然而，金属与树脂的结合力高与气密性高并非具有直接关系，这是因为，注塑时树脂与金属通过众多纳米微孔的“嵌入”作用便能够牢固地结合成为一个整体，即使树脂并没有完全填满纳米微孔对复合体的牢固性影响有限，但会降低复合体的气密性。

随着智能手表、智能手机等消费电子产品对防水等级的要求越来越高，采用普通纳米成型技术制造的金属树脂复合体的气密性等级不高，难以满足防水等级的更高要求。在纳米成型技术方面，有两个相关专利，专利1：金属树脂复合体及其制造方法，专利号为201180056794.8，其金属表面处理方法以下简称“T处理”；专利2：一种塑胶与金属复合材料及其制造方法，专利号为201310231734.6，其金属表面处理方法以下简称“E处理”。T 处理采用蚀刻工序，在铝合金表面形成20-80nm的纳米孔洞，并在其表面吸附胺系化合物，用于与塑胶发生化学反应而形成稳定连接；E处理采用化学腐蚀与电化学结合技术，先在金属表面形成直径为100-300um之间的微米孔洞，再在这些微米孔洞的内部侧壁形成众多直径为20-40nm的纳米孔洞。在纳米孔洞形成之后，E处理用弱碱性溶液与纳米孔洞里的酸性溶液中和，并且浸泡在一种能够与PPS或PBT反应的耦合剂，使纳米孔洞里充满这种耦合剂，用于与塑胶发生化学反应而形成稳定连接。无论是采用T处理还是E处理的纳米成型技术制造的金属树脂复合体，其牢固性都能够得到保证，但其气密性等级并不高，难以满足防水等级的更高要求。这是因为，无论是T处理的胺系化合物，还是E处理的耦合剂，它们在纳米孔洞中只是形成一层“薄膜”，在模内注塑时，尽管通过树脂与这层薄膜的化学作用，能够使树脂渗入到纳米孔洞中，树脂与金属通过众多微孔的“嵌入”作用牢固地结合成为一个整体，但是树脂并不能完全填满纳米孔洞，从而造成金属树脂复合体的气密性等级不高。随着智能手表、智能手机等消费电子产品对防水等级的要求越来越高，如何提高纳米成型技术制造的金属树脂复合体的气密性成为一个技术难题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种高气密性金属树脂复合体，其主要目的在于解决现有纳米成型技术制造的金属树脂复合体气密性等级不高的问题。

本实用新型所采取的技术方案是：

本实用新型为一种高气密性金属树脂复合体，包括金属部件、树脂和耦合剂，所述金属部件的表面形成具有众多直径为200-400um的微米孔洞，每个所述微米孔洞的内部侧壁均匀设置有众多直径为30-60nm的纳米孔洞，两个所述金属部件之间通过所述耦合剂与所述树脂相连接，所述耦合剂为硫脲性改性物，所述硫脲性改性物充满于所述微米孔洞和所述纳米孔洞中，所述金属部件和所述树脂均分别与所述硫脲性改性物紧密结合，使得所述树脂充满于所述金属部件的所述微米孔洞和所述纳米孔洞中。

在上述方案中，本实用新型利用耦合剂做介质，耦合剂同时粘连金属部件和树脂，从而使得树脂填满到金属部件的微米孔洞和纳米孔洞中，并使得被树脂粘连的两个金属部件相对固定形成金属树脂复合体，相较现有技术树脂未能完全填满金属部件的微米孔洞和纳米孔洞的缺陷，本实用新型具有更高的气密性和防水性。

进一步的，所述金属部件的材质为铝、铝合金、镁合金、铜合金、钛合金或不锈钢中的一种。

在上述方案中，金属部件的选材可以有多种，从而适配市面上大多数的智能电子产品的金属外壳，提升本实用新型的应用范围。

进一步的，所述金属部件为智能电子产品的金属上壳、金属下壳、金属壳体或者壳体切割出的独立边条。

在上述方案中，由于金属外观件对电磁波具有屏蔽作用，因此需要在金属外观件上切割出几个独立的金属边条作为天线，本金属部件可以是壳体自身的金属也可以是被切割出来的金属边条，这些相对分离的构件均可以通过树脂连接在一起。

在上述方案中，树脂的选材可以有多种，通用性高。

进一步的，所述硫脲性改性物为三嗪硫脲性改性物。

在上述方案中，三嗪硫脲性改性物为硫脲性改性物中的较佳的耦合剂，性能优异。

附图说明

图1为高气密性金属树脂复合体的局部放大结构示意图。

图中：1-金属部件、2-树脂、3-耦合剂。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

参照图1，示出了一个实施例中的一种高气密性金属树脂复合体，它包括金属部件1、树脂2和耦合剂3，金属部件1通过化砂处理在其表面形成有众多的直径为200-400um的微米孔洞，通过电化学氧化处理在每个微米孔洞的内部侧壁均匀形成众多的直径为30-60nm的纳米孔洞，两个金属部件1之间通过耦合剂3与树脂2相连接，耦合剂3为硫脲性改性物，在电化学氧化处理过程的电流作用下，硫脲性改性物充满于微米孔洞和纳米孔洞中，树脂2与硫脲性改性物紧密结合，使得树脂2能够充满于金属部件1的微米孔洞和纳米孔洞中并将两块金属部件1结合在一起。硫脲性改性物具有2个化学键，在模内注塑时，一个化学键能够与金属部件1紧密结合，另一个化学键能够与树脂2紧密结合，使得树脂2能够完全填满于金属部件1的微米孔洞和纳米孔洞中，进而将两块金属牢固地结合在一起，从而得到高气密性的金属树脂复合体。本实用新型利用耦合剂3做介质，耦合剂3粘连金属部件1和树脂2，从而使得树脂2填满到金属部件1的微米孔洞和纳米孔洞中，相较现有技术树脂2未能填满的缺陷，本实用新型具有更高的气密性和防水性。

金属部件1的材质为铝、铝合金、镁合金、铜合金、钛合金或不锈钢中的一种。金属部件1的选材可以有多种，从而适配市面上大多数的智能电子产品的金属外壳，提升本发明的应用范围。

金属部件1为智能电子产品的金属上壳、金属下壳、金属壳体或者壳体切割出的独立边条。由于金属外观件对电磁波具有屏蔽作用，因此需要在金属外观件上切割出几个独立的金属边条作为天线，本金属部件1可以是壳体自身的金属也可以是被切割出来的金属边条，这些相对分离的构件均可以通过树脂连接在一起。

硫脲性改性物为三嗪硫脲性改性物。三嗪硫脲性改性物为硫脲性改性物中的较佳的耦合剂3，性能优异。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (4)

1.一种高气密性金属树脂复合体，其特征在于：它包括金属部件、树脂和耦合剂，所述金属部件的表面形成具有众多直径为200-400um的微米孔洞，每个所述微米孔洞的内部侧壁均匀设置有众多直径为30-60nm的纳米孔洞，两个所述金属部件之间通过所述耦合剂与所述树脂相连接，所述耦合剂为硫脲性改性物，所述硫脲性改性物充满于所述微米孔洞和所述纳米孔洞中，所述金属部件和所述树脂均分别与所述硫脲性改性物紧密结合，使得所述树脂充满于所述金属部件的所述微米孔洞和所述纳米孔洞中。

2.根据权利要求1所述的一种高气密性金属树脂复合体，其特征在于：所述金属部件的材质为铝、铝合金、镁合金、铜合金、钛合金或不锈钢中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种高气密性金属树脂复合体，其特征在于：所述金属部件为智能电子产品的金属上壳、金属下壳、金属壳体或者壳体切割出的独立边条。

4.根据权利要求1所述的一种高气密性金属树脂复合体，其特征在于：所述硫脲性改性物为三嗪硫脲性改性物。

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