一种金属树脂复合体及制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及金属塑料复合体制备领域，具体涉及一种金属塑料复合体及其制备方法和应用。本发明专利技术的金属树脂复合体的制备方法，包括以下步骤：在金属基材表面形成微孔；将表面具有微孔的金属基材与聚合物前体接触，使聚合物前体渗入金属基材表面的微孔中；对渗入有聚合物前体的金属基材进行加热处理，使聚合物前体在所述微孔内发生聚合反应，形成聚合物微粒；对微孔内形成有聚合物微粒的金属基材进行树脂注塑，得到金属树脂复合体。该方法制备的金属树脂复合体中的树脂与金属的锚定效果优异，结合强度高，且适用范围广。

A metal resin complex and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种金属树脂复合体及制备方法和应用
本专利技术涉及金属塑料复合体制备领域，具体涉及一种金属塑料复合体及其制备方法和应用。
技术介绍
在手机、汽车等领域，常常需要将塑胶和金属、陶瓷、玻璃等基材结合在一起形成复合体。传统方法是使用粘接剂或者用铆钉、倒扣等方式结合。这样增加了工艺流程，结合强度、结合界面的密封性都不能满足要求。因此，不使用粘接剂和铆钉，使各种基材与塑胶直接一体化成型的方法成为工业发展中现实的需求。目前的树脂金属一体化成型技术是对金属表面进行造孔处理，然后进行注塑，但这种方法的金属基材经过处理后，需要在很短时间内使用，适用期短，并且金属基材和树脂的种类受到限制。
技术实现思路
本专利技术主要针对上述现有技术的不足，提供一种新的金属树脂复合体及其制备方法和应用。通过本专利技术的金属塑料复合体的制备方法制备的金属树脂复合体中的树脂与金属的锚定效果优异，结合强度高，且适用范围广。本专利技术第一方面提供一种金属树脂复合体的制备方法，该方法包括以下步骤：S1、在金属基材表面形成微孔；S2、将步骤S1得到的表面具有微孔的金属基材与聚合物前体接触，使聚合物前体渗入金属基材表面的中；S3、对步骤S2得到的金属基材进行加热处理，使聚合物前体在所述微孔内发生聚合反应，形成聚合物微粒；S4、将步骤S3得到的金属基材进行树脂注塑，得到金属树脂复合体。本专利技术第二方面提供一种金属树脂复合体，其通过上述金属树脂复合体的制备方法制备得到。本专利技术第三方面提供本专利技术的金属树脂复合体作为通讯设备外壳、电器、医疗器械、家具或建材领域的应用。本专利技术金属树脂复合体的制备方法，将聚合物前体渗入金属基材的微孔中，然后进行加热处理，使得金属基材表面微孔内的聚合物前体发生聚合反应，形成聚合物微粒，再进行树脂注塑，得到金属树脂复合体。所述聚合物前体具有良好的流动性，对金属基材表面微孔的渗入性好，通过加热处理使聚合物前体在金属基材表面微孔内发生聚合反应，形成聚合物微粒，再进行树脂注塑，注塑的高温条件使微孔内的聚合物微粒熔融，与注塑树脂结合为一体，从而实现金属基体与树脂的异质界面连接。相对于现有技术在金属基材表面造孔后直接注塑的方法，本专利技术在金属基材表面微孔形成聚合物微粒，再进行注塑树脂的方法，能够具有更长的适用期，而且由该方法制备的金属树脂复合体中的树脂与金属基材锚定效果优异，树脂与金属之间的结合力高，适用范围广。具体实施方式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。本专利技术第一方面提供一种金属树脂复合体的制备方法，该方法包括以下步骤：S1、在金属基材表面形成微孔；S2、将步骤S1得到的表面具有微孔的金属基材与聚合物前体接触，使聚合物前体渗入金属基材表面的微孔中；S3、对步骤S2得到的金属基材进行加热处理，使聚合物前体在所述微孔内发生聚合反应，形成聚合物微粒；S4、将步骤S3得到的金属基材进行树脂注塑，得到金属树脂复合体。本专利技术金属树脂复合体的制备方法，将聚合物前体渗入金属基材的微孔中，然后进行加热处理，使得金属基材表面微孔内的聚合物前体发生聚合反应，形成聚合物微粒，再进行树脂注塑，得到金属树脂复合体。所述聚合物前体具有良好的流动性，对金属基材表面微孔的渗入性好，通过加热处理使聚合物前体在金属基材表面微孔内发生聚合反应，形成聚合物微粒，再进行树脂注塑，注塑的高温条件使微孔内的聚合物微粒熔融，与注塑树脂结合为一体，从而实现金属基体与树脂的异质界面连接。相对于现有技术在金属基材表面造孔后直接注塑的方法，本专利技术在金属基材表面微孔形成聚合物微粒，再进行注塑树脂的方法，能够具有更长的适用期，而且由该方法制备的金属树脂复合体中的树脂与金属基材锚定效果优异，树脂与金属之间的结合力高，适用范围广。根据本专利技术，在金属基材表面形成微孔的操作可以通过本领域技术人员熟知的方式进行，例如可以通过酸性溶液刻蚀、碱性溶液刻蚀、阳极氧化、电镀、激光镭雕等方法形成微孔，优选采用酸性溶液刻蚀、碱性溶液刻蚀或者阳极氧化方法在金属基材表面形成微孔。优选地，在金属基材表面形成微孔之前进行前处理；所述前处理的操作可以是清洗除油。根据本专利技术，优选地，所述微孔的孔径为0.01-3微米。本专利技术所述微孔的孔径是指，在金属基材表面形成的微孔具有多个，所述多个微孔的直径均在0.01-3微米之间。微孔的孔径在上述优选范围内，能够进一步保证聚合物前体在微孔中的渗入量。若微孔的孔径过大，一方面有可能会造成聚合物前体的流失，另一方面，在后续进行树脂注塑时，由于注塑压力较大，有可能破坏微孔结构；若微孔的孔径过小，聚合物前体较难渗入金属基材表面的微孔中。更优选地，所述微孔的孔径为0.01-1微米。根据本专利技术，从进一步提高金属与树脂之间的结合力的角度考虑，优选地，所述金属基材的厚度为0.1-5mm；在金属基材表面注塑树脂所形成树脂层的厚度为0.3-5mm。更优选地，所述金属基材的厚度为0.3-3mm；所述树脂层的厚度为0.5-3mm。根据本专利技术，优选地，所述聚合物前体述聚合物前体包括丙烯酸酯。更优选地，所述丙烯酸酯为单官能度丙烯酸酯，或者，所述丙烯酸酯为单官能度丙烯酸酯和双官能度丙烯酸酯。更进一步优选地，所述聚合物前体述聚合物前体包括丙烯酸酯时，以丙烯酸酯的总重量为基准，所述单官能度丙烯酸酯的含量为90-100重量%。所述单官能度丙烯酸酯的含量在上述范围内，能够保证聚合物前体对金属基材表面微孔的充分渗入，且该聚合物前体经过聚合反应后形成的聚合物微粒具有一定的热塑料，有利于后续树脂的注塑，后续注塑树脂时聚合物微粒熔融，熔融的聚合物微粒能够与注塑树脂结合为一体，从而提升金属树脂复合体中金属与树脂的结合力。根据本专利技术，优选地，所述单官能度丙烯酸酯为甲基丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸十八醇酯、甲基丙烯酸环己酯和甲基丙烯酸异癸酯中的一种或多种。单官能度丙烯酸酯选自上述物质时，能够进一步提升聚合物前体对微孔的渗入效果，进而提升聚合物微粒对微孔的填充；而且由上述物质聚合得到的聚合物微粒具有良好的韧性和热塑性，便于后续注塑树脂时，提升聚合物微粒与树脂之间的结合，进而提升金属基材与树脂间的结合力。根据本专利技术，优选地，所述双官能度丙烯酸酯为1,6己二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯和2-甲基-1,3-丙二醇二丙烯酸酯中的一种或多种；双官能度丙烯酸酯选自上述物质时，能够进一步降低聚合物微粒的收缩性，保证聚合物微粒对微孔的填充性。根据本专利技术，优选地，在所述步骤S3之前，将步骤S2得到的金属基材水洗20-30s，从而洗去金属基材表面附着的聚合物前体，同时还可以很好地保留金属基材微孔中的聚合物前体；然后再对金属基材进行加热处理，使微孔内的聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一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：/nS1、在金属基材表面形成微孔；/nS2、将步骤S1得到的表面具有微孔的金属基材与聚合物前体接触，使聚合物前体渗入金属基材表面的微孔中；/nS3、对步骤S2得到的金属基材进行加热处理，使聚合物前体在所述微孔内发生聚合反应，形成聚合物微粒；/nS4、将步骤S3得到的金属基材进行树脂注塑，得到金属树脂复合体。/n

【技术特征摘要】
1.一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：
S1、在金属基材表面形成微孔；
S2、将步骤S1得到的表面具有微孔的金属基材与聚合物前体接触，使聚合物前体渗入金属基材表面的微孔中；
S3、对步骤S2得到的金属基材进行加热处理，使聚合物前体在所述微孔内发生聚合反应，形成聚合物微粒；
S4、将步骤S3得到的金属基材进行树脂注塑，得到金属树脂复合体。


2.根据权利要求1所述金属树脂复合体的制备方法，其特征在于，所述聚合物前体包括丙烯酸酯。


3.根据权利要求2所述金属树脂复合体的制备方法，其特征在于，所述丙烯酸酯为单官能度丙烯酸酯，或者，所述丙烯酸酯为单官能度丙烯酸酯和双官能度丙烯酸酯。


4.根据权利要求3述金属树脂复合体的制备方法，其特征在于，以丙烯酸酯的总重量为基准，所述单官能度丙烯酸酯的含量为90-100重量%。


5.根据权利要求3所述金属树脂复合体的制备方法，其特征在于，所述单官能度丙烯酸酯为甲基丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸十八醇酯、甲基丙烯酸环己酯和甲基丙烯酸异癸酯中的一种或多种；所述双官能度丙烯酸酯为1,6己二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯和2-甲基-1,3-丙二醇二丙烯酸酯中的一种或多种。


6.根据权利要求2所述金属树脂复合体的制备方法，其特征在于，所述聚合物前体还包括引发剂、阻聚剂、增强剂和乳化剂中的至少一种。


7.根据权利要求6所述金属树脂复合体的制备方法，其特征在于，以丙烯酸酯的总重量为基准，所述引发剂的含量为0-5重量%，所述阻聚剂的含量为0-1重量%，所述增强剂的含量为0-3重量%，所述乳化剂的含量为0-7重量%。

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【专利技术属性】
技术研发人员：黄少华，周明，
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