一种复合体材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种复合体材料及其制备方法，该制备方法用于将不锈钢和塑料一体化形成复合体材料，包括在不锈钢的表面通过化学蚀孔液处理形成多个孔洞，再对不锈钢进行注射塑料形成复合体材料。本发明专利技术所公开的复合体材料，是在通过化学蚀孔液处理形成了孔洞的不锈钢的基础上进行注射塑料得到。化学蚀孔液优选的配方能够形成利于塑料进入和固定成型的孔洞，有效地增加塑料与不锈钢的结合力。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，该制备方法用于将不锈钢和塑料一体化形成复合体材料，包括在不锈钢的表面通过化学蚀孔液处理形成多个孔洞，再对不锈钢进行注射塑料形成复合体材料。本专利技术所公开的复合体材料，是在通过化学蚀孔液处理形成了孔洞的不锈钢的基础上进行注射塑料得到。化学蚀孔液优选的配方能够形成利于塑料进入和固定成型的孔洞，有效地增加塑料与不锈钢的结合力。【专利说明】
本专利技术涉及，尤其涉及一种不锈钢与塑料一体化的复合体材料及其制备方法。
技术介绍
现有的不锈钢与塑料复合体的制备技术，一般是通过在不锈钢结构件与塑料制件设置固定结构来实现的，这就要求在不锈钢结构件上增加连接结构。但不锈钢的加工效率低而成本较高，且无法制作形状较复杂的结构，这大大限制了不锈钢结构件在各种电子产品、精密医疗器械、汽车车身部件中的应用。虽然，目前可以通过热熔胶粘接的方法实现不锈钢与塑料的一体化结合，但是塑料与不锈钢的结合强度不高，不能满足产品实际的使用强度要求。另外专利文献CN102672878A公开了一种通过阳极氧化对不锈钢进行处理以形成多孔膜，再与树脂进行一体化结合的方法；但是，不锈钢在阳极氧化处理时表面会形成一层致密的氧化膜而发生钝化，并不利于多孔膜的形成；而且在阳极氧化处理上需要额外增加设备上的资金投入，在一定程度上增加了生产的成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种不锈钢与塑料结合强度高的复合体材料及其制备方法。为达到上述目的，本专利技术的技术方案为:本专利技术公开了一种复合体材料的制备方法，用于将不锈钢和塑料一体化形成所述复合体材料，包括:在所述不锈钢的表面通过化学蚀孔液处理形成多个孔洞，再对所述不锈钢进行注射塑料，形成所述复合体材料。进一步地，所述化学蚀孔液包含:质量浓度为10_85g/L的硫酸铁，体积百分比为5%-25%的稀盐酸，以及质量浓度为3-50g/L的酸液；其中所述酸液是指草酸、顺丁烯二酸、柠檬酸、酒石酸、氨基酸类、对硝基苯磺酸、三氟乙酸、醋酸或苹果酸中的一种。更进一步地，通过化学蚀孔液处理所述不锈钢的表面过程的温度为30_60°C，时间为 10_30min。更进一步地，所述多个孔洞的平均孔径为100-1000nm。更进一步地，在所述不锈钢的表面形成所述多个孔洞之前，对所述不锈钢的表面进行有利于形成孔洞的表面活化处理。更进一步地，所述表面活化处理包括以体积百分比为5%_40%的稀硫酸对所述不锈钢的表面进行活化处理，活化温度为30-60°C，时间为3-10min。更进一步地，在所述不锈钢的表面形成所述多个孔洞之前，对所述不锈钢的表面进行除油处理，所述除油处理的温度为35-80°C，所述除油处理所采用的除油液的配方包含:质量浓度为10_80g/L的氢氧化钾或氢氧化钠，质量浓度为5-80g/L的碳酸钾或碳酸钠，以及质量浓度为0.1-2.0g/L的十二烷基硫酸钠。更进一步地，所述不锈钢是指Cr-Ni系列不锈钢或Cr系列不锈钢。更进一步地，所述塑料是指:添加了质量含量为28%_40%的玻璃纤维的结晶型热塑性塑料，所述结晶型热塑性塑料包括聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯硫醚树脂或芳香族聚酰胺树脂中的一种；或者尼龙、聚碳酸酯或聚氨酯。本专利技术还公开了一种复合体材料，是根据以上所述的复合体材料的制备方法将不锈钢和塑料一体化形成的材料。本专利技术的有益效果是:本专利技术所公开的复合体材料的制备方法，是通过化学蚀孔液处理在不锈钢表面形成了孔洞的不锈钢的基础上进行注射塑料，有效地克服现有的不锈钢处理过程中容易发生钝化的现象，而且无需另外增加生产设备，加工成本低。在优选的方案中，提出以上述特定的化学蚀孔液配方对不锈钢进行蚀孔处理，经实验验证，所形成的孔洞的尺寸和分布非常利于塑料进入孔洞并固定成型，能够在塑料与不锈钢之间产生高强度的结合力。在更优选的方案中，通过对不锈钢的表面进行化学蚀孔形成孔洞可以在60°C以下的温度下实施，能耗低，而且能保证进行化学蚀孔的不锈钢的表面不发黑，不影响复合体材料整体的外观。另外在不锈钢的表面形成孔洞之前，对不锈钢的表面进行除油处理和/或活化处理，使不锈钢的化学处理效果更好，更进一步增强塑料与不锈钢的粘结强度。【专利附图】【附图说明】图1是本专利技术优选实施例的复合体材料的制备方法流程图；图2是化学蚀孔后不锈钢的表面在金相显微镜下的形貌。【具体实施方式】下面对照附图并结合优选的实施方式对本专利技术作进一步说明。根据本专利技术的实施例，将不锈钢与塑料一体化形成复合体材料的制备方法，包括通过化学蚀孔液处理在不锈钢的表面形成多个孔洞，再对所述不锈钢进行注射塑料，形成复合体材料。在较具体的实施例中，化学蚀孔液的配方包含:质量浓度为10_85g/L的硫酸铁，体积百分比为5%-25%的稀盐酸，以及质量浓度为3-50g/L的酸液(以上浓度和百分比均是相对于化学蚀孔液总体而言)；其中酸液是指草酸、顺丁烯二酸、柠檬酸、酒石酸、氨基酸类、对硝基苯磺酸、三氟乙酸、醋酸或苹果酸中的一种；通过化学蚀孔液处理不锈钢的表面过程的温度为30-60°C，时间为10-30min。所述的不锈钢可以是Cr-Ni系列不锈钢或Cr系列不锈钢；所述的塑料可以是添加了质量含量为28%-40%的玻璃纤维的结晶型热塑性塑料，所述结晶型热塑性塑料包括聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯硫醚树脂或芳香族聚酰胺树脂中的一种；所述的塑料也可以是尼龙系列、聚碳酸酯系列或聚氨酯系列。如图1所示，下面通过一个具体实施例对复合体材料的制备方法进行进一步说明:步骤101:首先准备好通过机械加工形状化的不锈钢基材；步骤102:对不锈钢基材进行化学除油处理，以清除不锈钢表面的油污；化学除油所采用的除油液的配方为:质量浓度为15g/L的氢氧化钾，质量浓度为10g/L的碳酸钾，质量浓度为0.4g/L的硫酸钠；化学除油的温度为65°C，时间根据具体的除油效果而定；步骤103:采用体积百分比为20%的稀硫酸对经过化学除油的不锈钢基体进行活化处理，活化的温度为45°C，时间为5min ；步骤104:对经过活化处理的不锈钢基材进行表面化学蚀孔处理，以形成平均孔径为IOO-1OOOnm的多个不规则孔洞；所采用的化学蚀孔液的配方为:质量浓度为10_85g/L,体积百分比为5%-25%的稀盐酸，质量浓度为3-50g/L的草酸；化学蚀孔的温度为30-60°C,时间为10_30min ;化学蚀孔处理后不锈钢基材的表面在金相显微镜下的形貌如图2所示；步骤105:将经过化学蚀孔处理后的不锈钢基材放入一体化注塑成型模具内，然后对该不锈钢基材具有多个不规则孔洞的表面进行注射塑料；步骤106:形成不锈钢与塑料一体化的复合体材料。在本专利技术的实施例中采用的化学蚀孔液，不含浓硝酸，而且无需通过阳极氧化工艺，对经过活化处理的不锈钢基材进行表面化学蚀孔，使得不锈钢表面有效地形成平均孔径为IOO-1OOOnm的多个不规则孔洞(参阅图2)，这些不规则孔洞的平均尺寸和分布密度等十分有利于塑料进入孔洞并固定成型，从而能够在塑料与不锈钢之间产生效果极佳的结合力。对上述具体实施例所得到的复合体材料用电子万能材料试验机进行抗拉强度测试，该复合体材料的抗拉强度达到12Mpa。以上内容是结合具体的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合体材料的制备方法，用于将不锈钢和塑料一体化形成所述复合体材料，其特征在于，包括：在所述不锈钢的表面通过化学蚀孔液处理形成多个孔洞，再对所述不锈钢进行注射塑料，形成所述复合体材料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邓崇浩，王长明，谢守德，
申请(专利权)人：东莞劲胜精密组件股份有限公司，东莞华晶粉末冶金有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44