[发明专利]不锈钢塑料复合体及其制备方法

说明书

本发明公开了一种不锈钢塑料复合体及其制备方法，是在不锈钢基体表面先依序进行脱脂、粗化、微蚀、黑化、蚀刻、置换等步骤，使基体表面纳米孔洞的平均孔径由常见的20‑50纳米提升为60‑250纳米，然后，再向烘干后的不锈钢基体表面注射熔融的塑料，成型后的塑料层可以更深地填充于纳米孔洞中，从而产生更高的附着力，使得不锈钢基体与塑料层之间具有较高的结合强度和气密性，由此提升不锈钢塑料复合体的可靠度和使用性能。

技术领域

本发明涉及一种不锈钢塑料的复合体及其制备方法，特别涉及一种通过纳米孔洞结构来提高结合强度的不锈钢塑料复合体及其制备方法。

背景技术

3C电子产品通常会通过将金属与塑料材料在模内注塑成型，来增加产品强度、降低产品整体厚度，或用来获得所需的外观质感。然而，由于金属和塑料间的黏结性较差，生产时需要制作各种咬合结构，例如倒扣和凹口，将彼此稳固地结合为一体；但是，这种方式会使制作成本大幅增加。

目前有一种纳米成型技术，是先于金属表面腐蚀形成微细的纳米孔洞结构，然后，通过注塑机将塑料直接注射在金属表面的纳米孔洞中，从而让金属与塑料之间达成稳定的物理连接；其中，虽然可以随着电压高低或化学药液浓度、温度、时间变化来调整孔洞的平均孔径，但是目前由此方法所形成的孔洞，其平均孔径一般仅为20-50纳米。如图1所示，不锈钢材料表面经腐蚀处理后所产生的纳米孔洞40的孔径约为30-50纳米。在此孔径下，无法保证让塑料将每个孔洞填充完整，且附着能力不佳，导致金属和塑料的结合强度仍具有改善的空间。

有鉴于此，本案发明人构思研制出一种不锈钢塑料复合体及其制备方法，不仅制作流程简易，成本低廉，还可大幅提升复合体的结合强度和气密度，本发明不但有别于现有技术的结构及制备方法，更有效克服了现有技术的各种缺失。具体复合结构及制备方法将详述于下。

发明内容

本发明提供了一种不锈钢塑料复合体及其制备方法，主要思路在于将不锈钢基体表面蚀刻所形成的纳米孔洞的平均孔径予以扩大，使得注塑成型的塑料层可以更深入每个纳米孔洞，从而产生更高的附着力，以提升不锈钢基体和塑料层两者之间的结合强度和气密度，使产品的质量和性能更加稳定。本发明的制备方法流程简易，成本低廉，容易达到产品的轻量化，并可有效降低产品厚度。

具体而言，本发明公开了一种不锈钢塑料复合体，包括不锈钢基体及与该不锈钢基体结合的塑料层，所述不锈钢基体表面分布有多个平均孔径为60-250纳米的纳米孔洞，所述塑料层填充于所述纳米孔洞中。

优选的，所述纳米孔洞的平均孔径为80-120纳米。

优选的，所述不锈钢基体的材质为SUS304型不锈钢。

优选的，所述塑料层的材质包括聚酰胺(PA)、聚亚苯基硫醚(PPS)或饱和聚酯对苯二甲酸丁酯(PBT)。

本发明还公开了一种不锈钢塑料复合体的制备方法，其步骤包括：

步骤(a)：对不锈钢基体表面进行脱脂处理；

步骤(b)：对经脱脂处理的该不锈钢基体表面进行粗化处理；

步骤(c)：对经粗化处理的该不锈钢基体表面进行微蚀处理，以形成多个平均孔径为20-40纳米的微孔洞；

步骤(d)：对经微蚀处理的该不锈钢基体表面进行黑化处理；

步骤(e)：对经黑化处理的该不锈钢基体表面进行蚀刻处理，使所述微孔洞扩大为平均孔径为60-250纳米的纳米孔洞；

步骤(f)：对经蚀刻处理的该不锈钢基体表面进行置换处理；

步骤(g)：对经置换处理的该不锈钢基体表面进行烘干作业；