[发明专利]一种金属润湿剂及复合体材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属润湿剂及复合体材料的制备方法。

背景技术

通过化学处理液对金属基材表面进行处理，可以使金属基材表面形成不规则的孔洞，然后再与塑料进行一体化成型制备成复合体材料。由于化学处理液一般都含有强酸强碱以及其他成分的化学试剂，其废液在很大程度上增加了处理成本，而且废液的处理存在不少难度。

已有通过聚焦离子束对金属表面进行蚀刻形成纳米孔点阵，再与树脂进行一体化结合的方法。由于聚焦离子束是利用聚焦的方式将热量集中到加工部位来融化金属，这会导致其周边的部位产生较大的热影响区，金属容易发生局部烧灼现象，不利于后续加工处理。按照现有技术，直接通过塑料注塑与金属基材表面结合，结合强度比较有限，难以到理想的程度。

发明内容

本发明的一个目的在于克服现有技术的不足，提供一种复合体材料的制备方法，实现金属与塑料高强结合。

另一目的是提供一种金属润湿剂，用于所述制备方法可以有效提高金属与塑料的结合强度。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种复合体材料的制备方法，包括以下步骤：

1)对金属基材进行表面激光处理，以形成微细孔洞；

2)用金属润湿剂对具有微细孔洞的金属基材进行表面处理；

3)对经过金属润湿剂处理后的金属基材与塑料进行注塑成型，得到金属与塑料一体化的复合体材料；

其中，所述金属润湿剂中含有用于改善所述金属基材与塑料的表面张力系数差异的有机酸剂。

在进一步的技术方案中：

所述金属润湿剂采用以下配方：

1000份的水或有机溶剂，至少配有有机酸剂50-400份，所述有机酸剂为一种或多种有机酸或有机酸衍生物或其组合。

所述有机酸剂选自以下成分中的一种或多种：对苯二甲酸、顺丁烯二酸、柠檬酸、乙二胺四乙酸、酒石酸、对硝基苯磺酸、醋酸、苹果酸、三氟乙酸、1,3-丙二酸、对硝基苯甲酸、三硝基苯甲酸以及水溶性氨基酸类，或它们的有机衍生物。

所述金属润湿剂还配有无机酸60-250份，所述无机酸选自盐酸、硫酸、氢溴酸、硝酸、磷酸中的一种或多种。

所述金属润湿剂采用的配方为，1000份的水或有机溶剂至少配有以下的无机酸和有机酸剂：

浓盐酸105份、顺丁烯二酸120份、苹果酸80份；或

浓盐酸65份、顺丁烯二酸105份、苹果酸95份；或

浓盐酸248份、顺丁烯二酸85份、苹果酸115份；或

浓盐酸85份、浓硫酸10份、对苯二甲酸54份；或

浓盐酸50份、浓硫酸25份、对苯二甲酸175份、三氟乙酸25份；或

浓盐酸75份、浓硫酸50份、对苯二甲酸385份、苹果酸15份。

步骤2)中，将具有微米级孔洞的金属基材放入所述金属润湿剂中进行表面处理，处理温度为45-85℃，处理时间为10-35min。

步骤1)中，对金属基材进行表面紫外激光处理，以形成开口直径为10-60微米、深度为100-350微米的微米级孔洞，其中紫外激光的波长为190-400nm，功率为3-12W，光束的直径为1-50微米。

步骤3)中，在注塑成型模具内对该基材的表面注射塑料，注塑温度控制在120-145℃之间。

一种用于所述的制备方法的金属润湿剂，所述金属润湿剂含有用于改善所述金属基材与塑料的表面张力系数差异的有机酸剂。

所述金属润湿剂的配方为：

1000份的水或有机溶剂，至少配有有机酸剂50-400份，所述有机酸剂为一种或多种有机酸或有机酸衍生物或其组合。

优选地，所述金属润湿剂还配有无机酸60-250份，所述无机酸选自盐酸、硫酸、氢溴酸、硝酸、磷酸中的一种或多种。

优选地，所述有机酸剂选自以下成分中的一种或多种：对苯二甲酸、顺丁烯二酸、柠檬酸、乙二胺四乙酸、酒石酸、对硝基苯磺酸、醋酸、苹果酸、三氟乙酸、1,3-丙二酸、对硝基苯甲酸、三硝基苯甲酸以及水溶性氨基酸类，或它们的有机衍生物。

本发明的有益技术效果：