金属树脂复合体及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种金属树脂复合体及其制备方法，本发明专利技术的金属树脂复合体包括金属基体、树脂层以及位于所述金属基体与所述树脂层之间的连接分子，所述连接分子的一端与所述金属基体的金属键合，另一端与所述树脂层的树脂键合；其中，所述连接分子为通式(1)表示的硅化合物，且通过基团R与所述树脂层的树脂键合，通过X1、X2和X3中的至少一个基团与所述金属基体的金属键合。根据本发明专利技术的金属树脂复合体，由于通过特定的连接分子的基团分别与金属和树脂进行键合，能够有效地发挥金属和树脂的连接桥梁的作用，从而能够显著地提高金属和树脂之间的结合力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种金属树脂复合体及其制备方法。
技术介绍
目前，将金属基体与树脂相结合的方法主要有两种：一种是利用胶粘剂，通过化学胶粘剂与金属基体和已成型树脂作用，从而将两者结合到一起；另一种是在金属基体表面进行化学蚀刻，产生超微型凹凸面，再进行注塑结合。然而，采用胶粘剂的方法，结合力较差，不耐酸碱，一般采用喷涂和涂布的方式操作，对结构复杂的3D结合不能进行有效处理；采用化学蚀刻的方法，为保证结合力，必须需要用浓酸加热或是采用含氟的腐蚀液，由于浓酸加热的方式耗时长，能耗高，且酸液蒸发污染环境，而若采用含氟的腐蚀液，由于氟的毒性大，对生产环境要求高，属于高污染高危物质。因此，需要一种能够克服上述问题的新的金属树脂复合体及其制备方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术中存在的问题，提供一种新的金属树脂复合体，以及该金属树脂复合体的制备方法。本专利技术的专利技术人通过深入的研究发现，通过本专利技术特定的连接分子作为金属与树脂连接的“桥梁”，能够显著提高金属和树脂的结合力，由此而完成了本专利技术。也即，本专利技术提供一种金属树脂复合体，其中，该金属树脂复合体包括金属基体、树脂层以及位于所述金属基体与所述树脂层之间的连接分子，所述连接分子的一端与所述金属基体的金属键合，另一端与所述树脂层的树脂键合；其中，所述连接分子为下述通式(1)表示的硅化合物，且通过基团R与所述树脂层的树脂键合，通过X1、X2和X3中的至少一个基团与所述金属基体的金属键合，式(1)中，R表示碳原子数为1-20的具有选自氨基、巯基、烯基、氰基和环氧基中的至少一种基团的基团，X1、X2和X3各自独立地表示羟基、卤素、碳原子数为1-6的烷基、碳原子数为1-6的烷氧基或碳原子数为1-6的酰氧基，且X1、X2和X3中至少一个为羟基。本专利技术还提供上述金属树脂复合体的制备方法，其中，该方法包括以下步骤：1)对金属基体至少部分表面进行羟基化处理；2)将步骤1)得到的羟基化处理后的金属基体与含有通式(2)表示的硅化合物的水溶液接触，并将接触后的金属基体进行热处理；3)至少对所述金属基体的部分表面注塑树脂组合物；式(2)中，R`表示碳原子数为1-20的具有选自氨基、巯基、烯基、氰基和环氧基中的至少一种基团的基团，X1`、X2`和X3`各自独立地表示羟基、卤素、碳原子数为1-6的烷基、碳原子数为1-6的烷氧基或碳原子数为1-6的酰氧基，且X1`、X2`和X3`中至少一个为羟基或碳原子数为1-6的烷氧基。此外，本专利技术还提供通过上述方法制备得到的金属树脂复合体。根据本专利技术的金属树脂复合体，由于通过特定的连接分子的基团分别与金属和树脂进行键合(共价结合)，能够有效地发挥金属和树脂的连接桥梁的作用，从而能够显著地提高金属和树脂之间的结合力。并且，根据本专利技术的金属树脂复合体的制备方法，无需在金属表面制造微孔结构而对环境友好；制备工序中通过浸泡的方式即可，因此对复杂产品的任意位置都能进行有效处理且操作方便，此外制备得到的金属树脂复合体中的金属与树脂的结合强度高。本专利技术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。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1表示本专利技术的金属树脂复合体的示意图。附图标记说明1金属基体2连接分子3树脂层具体实施方式以下对本专利技术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专利技术，并不用于限制本专利技术。在本专利技术中，“C1-20”表示碳原子数1-20的亚烷基，可以为链状或支链状。同样地，“C1-18”表示碳原子数1-18的亚烷基，可以为链状或支链状；“C1-8”表示碳原子数1-8的亚烷基，可以为链状或支链状；“C1-6”表示碳原子数1-6的亚烷基，可以为链状或支链状；“C1-3”表示碳原子数1-3的亚烷基，可以为链状或支链状。图1表示本专利技术的金属树脂复合体的示意图。在图1中，是在金属基体1的一整个表面上形成所述连接分子2，当然，根据实际的需要，本领域技术人员也可以仅在金属基体的部分表面形成所述连接分子，进而在所述连接分子层上形成树脂层，这些均在本专利技术的保护范围内。如图1所示，本专利技术提供的金属树脂复合体一体形成，其包括金属基体1、树脂层3以及位于所述金属基体与所述树脂层之间的连接分子2，所述连接分子的一端与所述金属基体的金属键合，另一端与所述树脂层的树脂键合；其中，所述连接分子为下述通式(1)表示的硅化合物，且通过基团R与所述树脂层的树脂键合，通过X1、X2和X3中的至少一个基团与所述金属基体的金属键合，式(1)中，R表示碳原子数为1-20的具有选自氨基、巯基、烯基、氰基和环氧基中的至少一种基团的基团，X1、X2和X3各自独立地表示羟基、卤素、碳原子数为1-6的烷基、碳原子数为1-6的烷氧基或碳原子数为1-6的酰氧基，且X1、X2和X3中至少一个为羟基。在本专利技术中，R基团只要是能够与所述树脂层的树脂键合的基团即可，例如可以为碳原子数为1-20的具有选自氨基、巯基、烯基、氰基和环氧基中的至少一种基团的基团。通过上述R基团，能够使所述连接分子的一端与所述树脂层的树脂键合。在本专利技术中，作为R基团更优选为：-C1-20-NH2、-C1-6-NH-C1-6-NH2、-C1-20-SH、乙烯基、-C1-18-CH＝CH2、CH2＝C(CH3)COOC1-6-、CH2＝CHCOOC1-6-、-C1-20-CN或-C1-20-环氧基。作为上述-C1-20-NH2，更优选为-C1-8-NH2，进一步优选为-C1-6-NH2，更进一步优选为-C1-3-NH2。作为上述-C1-20-NH2的具体例子可举出：亚甲基氨基、亚乙基氨基、亚丙基氨基、亚异丙基氨基、亚丁基氨基、亚戊基氨基、亚己基氨基、亚庚基氨基、亚辛基氨基、亚壬基氨基、亚癸基氨基、亚十二烷基氨基、亚十四烷基氨基、亚十六烷基氨基或亚十八烷基氨基等。它们中优选为亚甲基氨基、亚乙基氨基、亚丙基氨基、亚异丙基氨基、亚丁基氨基、亚戊基氨基或亚己基氨基，更优选为亚甲基氨基、亚乙基氨基、亚丙基氨基或亚异丙基氨基。作为上述-C1-6-NH-C1-6-NH2，更优选为-C1-3-NH-C1-3-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属树脂复合体，其特征在于，该金属树脂复合体包括金属基体、树脂层以及位于所述金属基体与所述树脂层之间的连接分子，所述连接分子的一端与所述金属基体的金属键合，另一端与所述树脂层的树脂键合；其中，所述连接分子为下述通式(1)表示的硅化合物，且通过基团R与所述树脂层的树脂键合，通过X1、X2和X3中的至少一个基团与所述金属基体的金属键合，式(1)中，R表示碳原子数为1‑20的具有选自氨基、巯基、烯基、氰基和环氧基中的至少一种基团的基团，X1、X2和X3各自独立地表示羟基、卤素、碳原子数为1‑6的烷基、碳原子数为1‑6的烷氧基或碳原子数为1‑6的酰氧基，且X1、X2和X3中至少一个为羟基。

【技术特征摘要】
1.一种金属树脂复合体，其特征在于，该金属树脂复合体包括金属基
体、树脂层以及位于所述金属基体与所述树脂层之间的连接分子，所述连接
分子的一端与所述金属基体的金属键合，另一端与所述树脂层的树脂键合；
其中，所述连接分子为下述通式(1)表示的硅化合物，且通过基团R
与所述树脂层的树脂键合，通过X1、X2和X3中的至少一个基团与所述金属
基体的金属键合，
式(1)中，R表示碳原子数为1-20的具有选自氨基、巯基、烯基、氰
基和环氧基中的至少一种基团的基团，X1、X2和X3各自独立地表示羟基、
卤素、碳原子数为1-6的烷基、碳原子数为1-6的烷氧基或碳原子数为1-6
的酰氧基，且X1、X2和X3中至少一个为羟基。
2.根据权利要求1所述的金属树脂复合体，其中，R为-C1-20-NH2、
-C1-6-NH-C1-6-NH2、-C1-20-SH、乙烯基、-C1-18-CH＝CH2、CH2＝C(CH3)COOC1-6-、
CH2＝CHCOOC1-6-、-C1-20-CN或-C1-20-环氧基，X1、X2和X3各自独立地表示
羟基或碳原子数为1-6的烷氧基，且X1、X2和X3中至少一个为羟基。
3.根据权利要求2所述的金属树脂复合体，其中，R为-C1-6-NH2、
-C1-3-NH-C1-3-NH2、-C1-6-SH、乙烯基、-C1-6-CH＝CH2、CH2＝C(CH3)COOC1-3-、
CH2＝CHCOOC1-3-、-C1-6-CN、-C1-6-环氧乙基或-C1-6-环氧丙基，X1、X2和
X3各自独立地表示羟基或碳原子数为1-6的烷氧基，且X1、X2和X3中至少
一个为羟基。
4.根据权利要求3所述的金属树脂复合体，其中，R为-C1-3-NH2、
-C1-3-NH-C1-3-NH2、-C1-3-SH、乙烯基、-C1-3-CH＝CH2、CH2＝C(CH3)COOC1-3-、
CH2＝CHCOOC1-3-、-C1-3-CN、-C1-3-环氧乙基或-C1-3-环氧丙基，X1、X2和
X3各自独立地表示羟基或碳原子数为1-3的烷氧基，且X1、X2和X3中至少
一个为羟基。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的金属树脂复合体，其中，所述
金属基体为铝合金、镁合金、钛合金或不锈钢。
6.根据权利要求1-4中任意一项所述的金属树脂复合体，其中，所述
树脂层由树脂组合物形成，所述树脂组合物中的树脂选自聚烯烃、聚碳酸
酯、聚酯、聚酰胺、聚芳醚、聚醚酰亚胺、聚苯醚、聚苯硫醚、聚酰亚
胺、聚砜、聚醚醚酮、聚苯并咪唑、酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺-甲醛
树脂、环氧树脂、醇酸树脂、聚苯硫醚和聚氨酯中的至少一种；以所述树
脂组合物的总重量为基准，所述树脂的含量为50-100重量％。
7.根据权利要求6所述的金属树脂复合体，其中，所述树脂选自聚酰
亚胺、聚苯硫醚和聚对苯二甲酸丁二醇酯中的至少一种。
8.根据权利要求6所述的金属树脂复合体，其中，所述树脂组合物还
含有助剂，所述助剂为填料、抗氧剂、光稳定剂和润滑剂中的一种或多
种。
9.一种金属树脂复合体的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步
骤：
1)对金属基体至少部分表面进行羟基化处理；
2)将步骤1)得到的羟基化处理后的金属基体与含有通式(2)表示的
硅化合物的水溶液接触，并将接触后的金属基体进行热处理；
3)至少对所述金属基体的部分表面注塑树脂组合物；
式(2)中，R`表示碳原子数为1-20的具有选自氨基、巯基、烯基、氰
基和环氧基中的至少一种基团的基团，X1`、X2`和X3`各自独立地表示羟
基、卤素、碳原子数...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂洪强，崔静娜，罗文海，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44