一种用于铝塑复合体制备的环保处理工艺制造技术

本发明专利技术提供了一种用于铝塑复合体制备的环保处理工艺，处理过程包括铝合金的除油，碱性(Basic)弱腐蚀后经过酸性(Acid)腐蚀，之后再经过一次碱性(Basic)弱腐蚀的复合腐蚀处理(简称BAB处理)以及表面氧化处理，从而达到对铝合金表面的理想腐蚀孔洞并通过氧化提供腐蚀氧化表面的保护。处理过程不含有对水体造成影响的N、P元素，对环境造成的影响较小。本发明专利技术通过铝合金表面环保处理过程，使铝合金材料沿着晶界形成具有燕尾式倒扣特征的腐蚀孔洞，使得铝合金

【技术实现步骤摘要】
一种用于铝塑复合体制备的环保处理工艺


[0001]本专利技术属于铝合金树脂复合体制造领域，尤其涉及移动消费品中手机、笔记本零部件中的铝合金表面处理方法，本专利技术的铝合金纳米处理工艺主要应用于手机中框、笔记本中框，成功使得处理后的铝合金在与塑料粒子在注塑之后获得良好的拉拔力。与传统胶粘工艺相比，节约了机壳内的体积，提高了铝塑之间的结合力和整体强度，优化了结构设计并使机身整体轻便牢靠。

技术介绍

[0002]随着人工电子智能产品的大面积普及以及汽车、家用电器制品、工业机器和电子3C产品领域的多样化，在各零部件的加工制造中，其精密和技术等要求也相应提高，且要求金属和树脂的一体化成型技术也随之增加。传统的纳米加工处理技术，纳米加工处理技术(NMT)就是金属与塑胶一体化结合技术，其通过将金属表面纳米化处理，让塑胶直接在金属表面上射出成型，使金属与塑胶可以一体化成型。对于金属与塑胶的有效结合。
[0003]而随着制造工业的不断发展，目前现有公开了铝合金和树脂结合一体化成型技术，往往通过高浓度的酸、碱溶液在铝合金工件表面腐蚀出纳米级的微孔，采用注塑成型使树脂颗粒进入这些纳米微孔中，达到铝合金和树脂一体化的产品。配方中所用的原材料含有氮磷元素，产生的废水、废液容易对环境造成较大压力，而通过此类酸、碱物质腐蚀出的纳米微孔技术，在铝合金表面形成的孔洞太小，树脂颗粒难以直接、有效进入纳米孔洞中，从而使铝合金和树脂的结合力较差。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种用于铝合金树脂复合体制备的环保处理工艺，通过该工艺在铝合金表面形成一系列燕尾式的倒扣孔洞。所采用的处理药水避免使用氮磷元素，且在铝材与树脂注塑后，能够提供符合要求的结合强度，为此，本专利技术采用以下技术方案：
[0005]一种用于铝塑复合体制备的环保处理工艺，其特征在于，它的主要处理过程包含有碱性腐蚀B
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酸性腐蚀A
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碱性腐蚀B复合腐蚀过程，通过B处理的试剂和A处理的试剂中化学原料的选择，使得工艺过程采用的原材料的元素组成中不含有氮磷元素，腐蚀过程产生的废水满足氮磷零排放的要求，对该废水不需要额外的除氮磷处理。
[0006]进一步地，所述B处理的试剂为水溶液，包括以下组成(质量百分比)，余量为纯水：
[0007][0008]所述A的试剂为水溶液，包括以下组成(质量百分比)，余量为纯水：
[0009][0010]进一步地，所述B处理的试剂中的腐蚀剂和A处理的试剂中的腐蚀剂采用氟化物，所述氟化物包括氟化钠、氟化钾、氟化氢钾、氟硅酸和氟硅酸钠中的至少一种。
[0011]进一步地，所述B处理的试剂中的络合剂和A处理的试剂中的络合剂为柠檬酸钠、柠檬酸钾、水杨酸钠、苹果酸钠、羟基乙酸钠、葡萄糖酸钠、苯甲酸钠、酒石酸钠、酒石酸钾钠中的至少一种。
[0012]进一步地，所述B处理的试剂中的添加剂和A处理的试剂中的添加剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧烯、季戊四醇聚氧乙烯醚硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、丙烯乙二醇和聚乙二醇中的任意一种。添加剂主要用于改善溶液的润湿性，使基材表面与溶液可以充分浸润，避免过腐蚀使得铝材表面过于疏松。
[0013]进一步地，所述B处理试剂中的碱包括氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂中的至少一种。
[0014]进一步地，所述A处理试剂中的酸包括盐酸、硫酸、亚硫酸、草酸、醋酸、氢氟酸中的至少一种。
[0015]本专利技术的第二个目的是提供一种通过利用前述环保处理工艺在铝合金表面形成燕尾式孔，并有利于得到具有良好结合强度的铝合金树脂复合体的处理过程。处理过程中避免了使用氮磷元素，且在铝材与树脂注塑后，能够提供符合要求的结合强度。为此，本专利技术采用的技术方案包括以下步骤：
[0016](1).将待处理铝合金零件进行前处理除油，除去铝合金零件表面的油污、杂质和氧化膜；可使用市面上常见的铝合金环保型无氮无磷除油剂，例如：C
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AK 6160、C
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AK7506、RT
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1022R。
[0017](2).将步骤(1)得到的铝合金零件浸泡进B处理的试剂中进行化学处理，这一步为碱性B处理，处理适当的时候后过水清洗，本步为铝合金零件在碱性B试剂(pH＝12～13)中发生弱腐蚀(图1经过第一次B处理的铝件与树脂包埋后切片的横截面，设备金相显微镜)，产生少量晶间腐蚀的同时也将除去了铝合金表面所有油脂及氧化膜。
[0018](3).将步骤(2)得到的经过弱腐蚀的铝合金零件浸泡进A处理的试剂中进行化学处理，这一步为酸性A处理，处理适当的时候后过水清洗；
[0019]通过本步，铝合金材料经过酸碱冲击工序(在正常化学反应下酸性和碱性反应如果混在一起发生时候会产生冲击性，使得金属表面产生许多腐蚀孔洞，这些孔洞比正常一般化学腐蚀的孔洞小，可以在广义称为中和反应但是实际上在小洞中充满了酸碱混合物)。本专利技术通过酸碱冲击过程，加剧铝合金表面的腐蚀程度(图2显示经过B碱性处理再进行A酸性处理后的铝合金零件表面，设备金相显微镜)。由图可以看出，呈龟裂状的深色线条为发生选择性腐蚀的晶界条纹，而亮色部分是未发生明显变化的铝材平面，根据两者面积比例可知，腐蚀孔面积占有铝合金材料表面面积的10％以上。通过在晶间进行深耕细作的树根
形式腐蚀，降低了因为腐蚀而产生大量的氧化物或其他金属化合物(通过B
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A组合处理方式，避免了整个平面的整体腐蚀，选择性地在晶界区域形成树根形式的微孔)。
[0020](4)：将步骤(3)得到的经过碱酸冲击反应的铝合金零件浸泡入B处理的试剂中进行化学处理，这一步为碱性B处理，处理适当的时候后过水清洗；
[0021]通过本步，将经过碱性处理后再酸性处理的铝合金零件再增加一次由酸性进入碱性溶液中的腐蚀，对表面腐蚀孔形成扩容腐蚀(图3经过B
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A
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B复合处理的铝件与树脂包埋后切片的横截面图，设备金相显微镜)，形成如图示的燕尾式腐蚀孔洞，可以有效增加塑料或者其它注入物进入铝合金基材的容量。同时进一步的腐蚀也提高了表面粗糙度(图4显示经过B
‑
A
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B复合处理的铝合金零件表面，设备金相显微镜)，可以看到深色区域腐蚀孔面积占铝合金零件表面面积的30％以上，从而为后续工艺提供高附着力的铝合金材料表面。
[0022](5)：将步骤(4)得到的充分腐蚀后的铝合金基材进行表面氧化工艺，用于防止表层的空气污染，处理后过水清洗干燥；
[0023]这一步可以使用一般的阳极氧化或浸泡氧化工艺来在铝合金基材表面产生表面蜂窝状分布纳米孔洞的氧化膜层，纳米孔洞直径10
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20nm，氧化层厚度300
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500nm，从而保护铝合金基材表面的腐蚀孔(图5显示处理后的铝合金零件表面电解氧化膜孔径示意图
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200k；图6显示处理后的铝合金零件截面电解氧化膜厚度示意图<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于铝塑复合体制备的环保处理工艺，其特征在于，它的主要处理过程包含有碱性腐蚀B
‑
酸性腐蚀A
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碱性腐蚀B复合腐蚀过程，通过B处理的试剂和A处理的试剂中化学原料的选择，使得配方中不含有氮磷元素。2.如权利要求1所述的一种铝合金表面环保处理方法，其特征在于，所述B处理的试剂为水溶液，包括以下质量百分比组成，余量为纯水所述A的试剂为水溶液，包括以下质量百分比组成，余量为纯水3.如权利要求1所述的环保处理工艺，其特征在于，所述B处理的试剂中的腐蚀剂和A处理的试剂中的腐蚀剂采用氟化物,所述氟化物的选择包括氟化钠、氟化钾、氟化氢钾、氟硅酸和氟硅酸钠中的至少一种。4.如权利要求1所述的一种环保处理工艺，其特征在于，所述B处理的试剂中的络合剂和A处理的试剂中的络合剂的选择包括柠檬酸钠、柠檬酸钾、水杨酸钠、苹果酸钠、羟基乙酸钠、葡萄糖酸钠、苯甲酸钠、酒石酸钠和酒石酸钾钠中的至少一种。5.如权利要求1所述的环保处理工艺，其特征在于，所述B处理的试剂中的添加剂和A处理的试剂中的添加剂可以选择脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧烯、季戊四醇聚氧乙烯醚硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、丙烯乙二醇和聚乙二醇中的任意一种。6.如权利要求1所述的环保处理工艺，其特征在于，所述B处理试剂中的碱的选择包括氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化锂中的至少一种。7.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛瑞新，何逢春，陈良顺，谢冬强，
申请(专利权)人：安费诺飞凤安吉通信部品有限公司，
类型：发明
国别省市：