有机无机复合电子外观结构件的制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种有机无机复合电子外观结构件的制备方法及其应用。该制备方法是将无机纳米粉体和已内酰胺和氨基十一酸密炼得到喂料注塑成型后经真空热处理得到无机纳米粉体和尼龙原位复合的有机无机复合电子外观结构件，该制备方法使用了尼龙的单体与无机纳米粉体密炼，无机组分与有机组分的显微结构更均一，喂料的流变性更佳，注塑的工件结构更致密，另一方面相比纯陶瓷电子外观结构件密度小，减重明显，耐摔轻巧，适合于手机外壳、手机中框、一体化手机外壳中框、手表后盖及手表中框等外观结构件的制备。

【技术实现步骤摘要】
有机无机复合电子外观结构件的制备方法和应用
本专利技术涉及结构件与其制备
，具体涉及消费电子外壳结构件制备领域，特别涉及有机无机复合电子外观结构件的制备方法和应用。
技术介绍
随着手机等消费电子的迅猛发展，消费电子的背板(外壳)等结构件取得了长足的进步，也遇到新的问题。特别是未来5G时代对消费电子背板(外壳)的材质提出了更苛刻的要求。传统金属由于其屏蔽效果，对天线设计带来巨大的挑战，其将不能用于5G背板(外壳)的制造，而塑料其先天的低强度、不耐磨限制了其在大尺寸屏幕、超薄领域的应用，另外随着消费审美的提高，传统单一的金属外壳和塑料材质的背板(外壳)也将难以打动消费者。申请号为201510940002.3的专利中报道采用氧化锆粉体与粘结剂密炼得到喂料后注射成型烧结的方法制备消费类电子领域的手机外壳，该方案利用了ZrO2陶瓷具有良好的硬度、高耐磨性的特点，但是制备手机外壳也有以下缺点：1)陶瓷的断裂韧性仍然远低于金属和塑料制件，制备的手机背板(外壳)等大尺寸抗冲击跌落性能不佳，容易破裂；2)ZrO2陶瓷的密度高达6.1g/cm3，手机(外壳)背板的大尺寸制件质量偏重，不利于消费类电子的轻薄化发展；3)陶瓷外壳色彩单一，若采用在烧制过程中加入少量的着色剂也会恶化制件的力学性能，从而导致陶瓷(外壳)背板颜色单调。另一方面纯的氧化锆陶瓷莫氏硬度接近于9，仅次于金刚石，导致研磨抛光过程吃刀量低，切削量小，加工难度大，加工耗时长，仅氧化锆陶瓷后盖机加工成本占了整个生产成本的2/3，且加工过程容易破碎，良率低。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种有机无机复合电子外观结构件的制备方法，包括以下步骤：a)使用表面改性剂将无机纳米粉体表面改性处理；b)将步骤a)改性得到的重量百分比为50％～70％的无机纳米粉体、29.9％～48％的已内酰胺和氨基十一酸、0.1％～2％的催化剂在密炼机中负压密炼得到喂料；c)将经步骤b)喂料注射成型得到外观结构坯体；d)将外观结构件坯体放入热处理真空炉内热处理得到该电子外观结构件。优选的，步骤a)中的无机纳米粉体为氧化铝、氮化硅、氮化铝、氧化锆、碳酸钙、氧化硅、羟基磷灰石中一种。优选的，步骤a)中的表面改性剂为硬脂酸、硬脂酸铵、硅烷偶联剂中的一种，表面改性剂的质量占无机纳米粉体的0.3％～1％。优选的，步骤b)中的已内酰胺与氨基十一酸重量比为(8～9)：(1～2)。优选的，步骤b)中的催化剂为氢氧化钠。优选的，步骤b)中密炼负压为-0.08MPa～-0.095MPa之间，密炼温度为100℃～130℃，密炼时间为1h～4h。优选的，步骤b)注塑温度为110℃～140℃，注塑压力为150MPa～200MPa，保压优选的，步骤c)中热处理真空炉的真空度为-0.08MPa～-0.095MPa，热处理温度为170℃～250℃，热处理时间为1h～10h。优选的，步骤c)中热处理真空炉的真空度为-0.09MPa～-0.095MPa，热处理温度为190℃～220℃，热处理时间为2h～5h。一种手机外壳、手机中框、一体化手机外壳中框、手表后盖及手表中框，使用的上述的有机无机复合电子外观结构件的制备方法制备得到。本专利技术的有益效果：本专利技术提供一种有机无机复合电子外观结构件的制备方法及其应用。该制备方法是将无机纳米粉体和已内酰胺和氨基十一酸密炼得到为喂料注塑成型后经过真空热处理得到无机纳米粉体和尼龙原位复合的有机无机复合电子外观结构件，该工艺使用了尼龙的单体与无机纳米粉体密炼，无机组分与有机组分的显微结构更均一，喂料的流变性更佳，注塑的工件结构更致密，另一方面相比纯陶瓷电子外观结构件密度小，减重显著，耐摔轻巧，适合于手机外壳、手机中框、一体化手机外壳中框、手表后盖及手表中框等外观结构件的制备。附图说明图1为有机无机复合电子外观结构件的制备方法示意图。具体实施方式下面对本专利技术作进一步详细描述，其中所用到无机纳米粉体、已内酰胺、氨基十一酸原料和设备均为市售，没有特别要求。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释相关专利技术，而非对该专利技术的限定。本专利技术的主要目的是提供一种有机无机复合电子外观结构件的制备方法。该制备方法包括以下步骤：a)使用表面改性剂将无机纳米粉体表面改性处理。其中无机纳米粉体为自然界中常见的无机纳米粉体，例如纳米金属粉体、陶瓷粉体和玻璃粉体，并无特殊限制，在本实例中中优选的无机纳米粉体为氧化铝、氮化铝、氮化硅、氧化锆、碳酸钙、氧化硅、羟基磷灰石中一种或者多种组合。为了进一步提升有机组分与无机组分的显微均一性，在本实例中限定无机纳米粉体的中值粒径D50为150nm～250nm，粒径分布狭窄更合适。在本实例中为了提升无机纳米粉体与有机组分的相容性，优选的表面改性剂为硬脂酸、硬脂酸铵、硅烷偶联剂中的一种，其中表面改性剂的质量占无机纳米粉体的0.3％～1％。改性方法为常见的干法改性或者湿法球磨改性，在本实施中优选为湿法球磨改性工艺。b)将步骤a)改性得到的重量百分比为50％～70％的无机纳米粉体、29.9％～48％的已内酰胺和氨基十一酸、0.1％～2％的催化剂在密炼机中负压密炼得到喂料。在本实例中选定的密炼温度范围内为了提升喂料的流变性，优选已内酰胺与氨基十一酸重量比为(8～9)：(1～2)，催化剂以固体形式加入，苛性钠和氢氧化钠均可以作为本专利技术的催化剂，为了实际生产安全考虑，在本专利技术中优选为氢氧化钠作为催化剂。密炼工艺为密炼温度为100℃～130℃，密炼时间为1h～4h，为了提升密炼效果，密炼过程中使用抽真空的方式保证密炼腔内的真空为-0.08MPa～-0.095MPa之间。经过充分密炼冷却破碎得到该流变性性能良好的颗粒状喂料。c)将经步骤b)喂料按外观件结构尺寸要求在注塑机中注射成型得到外观结构坯体。其中主要参数为注塑温度为110℃～140℃，注塑压力为150MPa～200MPa，保压时间1s～2min，其它工艺参数本专利技术未有限制，根据实际注塑机类型和注塑条件选择。d)将外观结构件坯体放入热处理真空炉内热处理，使已内酰胺和氨基十一酸在催化剂的作用下逐步聚合，将无机纳米粉体包裹，形成显微结构均一的无机有机复合的电子外观结构件。其中在本实例中热处理真空炉的真空度为-0.08MPa～-0.095MPa，热处理温度为170℃～250℃，热处理时间为1h～10h。更进一步优选的真空度为-0.09MPa～-0.095MPa，热处理温度为190℃～220℃，热处理时间为2h～5h。在本实施例中，热处理完成后可以根据外观件其他表面要求对其进行表面CNC加工和研磨抛光等现有技术中机加工处理，使其达到镜面或者其他需求的纹理效果，满足多样化的需求。为了制备手机外壳、手机中框、一体化手机外壳中框、手表后盖及手表中框等外观结构件，先按上述方法有机无机复合电子外观结构件的制备方法制备得到喂料，开具手机外壳、手机中框、一体化手机外壳中框、手表后盖及手表中框等外观结构件的注塑模具，然后注塑得到手机外壳、中框等结构件毛坯，将毛坯放入真空热处理炉内，按上述工艺热处理得到多样的结构件。同样该结构件也可以按现有技术对其进行表面处理得到镜面或者其他需求的纹理效果，满足多样化的需求。以下是专利技术的实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.有机无机复合电子外观结构件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a)使用表面改性剂将无机纳米粉体表面改性处理；b)将步骤a)改性得到的重量百分比为50％～70％的无机纳米粉体、29.9％～48％的已内酰胺和氨基十一酸、0.1％～2％的催化剂在密炼机中负压密炼得到喂料；c)将经步骤b)喂料注射成型得到外观结构坯体；d)将外观结构件坯体放入热处理真空炉内热处理得到该电子外观结构件。

【技术特征摘要】
1.有机无机复合电子外观结构件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a)使用表面改性剂将无机纳米粉体表面改性处理；b)将步骤a)改性得到的重量百分比为50％～70％的无机纳米粉体、29.9％～48％的已内酰胺和氨基十一酸、0.1％～2％的催化剂在密炼机中负压密炼得到喂料；c)将经步骤b)喂料注射成型得到外观结构坯体；d)将外观结构件坯体放入热处理真空炉内热处理得到该电子外观结构件。2.根据权利要求1所述的有机无机复合电子外观结构件的制备方法，其特征在于：步骤a)中的无机纳米粉体为氧化铝、氮化铝、碳酸钙、氧化硅、羟基磷灰石、氮化硅中一种。3.根据权利要求2所述的有机无机复合电子外观结构件的制备方法，其特征在于：步骤a)中的表面改性剂为硬脂酸、硬脂酸铵、硅烷偶联剂中的一种，表面改性剂的质量占无机纳米粉体的0.3％～1％。4.根据权利要求3所述的有机无机复合电子外观结构件的制备方法，其特征在于：步骤b)中的已内酰胺与氨基十一酸重量比为(8～9)：(1～2)。5.根据权利要求4所述的有机无机复合电子外观结构件的制备方法，其特征在于：步骤b)中...

【专利技术属性】
技术研发人员：周涛，
申请(专利权)人：南通通州湾新材料科技有限公司，周涛，
类型：发明
国别省市：江苏,32