[发明专利]一种金属树脂复合体及其制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及复合材料领域，尤其涉及一种金属树脂复合体及其制备工艺。

背景技术

在汽车、家用电器制品、工业机器等的零件制造领域中，要求金属与树脂的一体成 型技术，目前业界采用粘合剂在常温或加热下将金属与合成树脂一体化的结合。采用上述 方法虽然可制备出金属与塑料一体成型的复合体，但按照这些方法得到的复合体金属与塑 胶之间结合力较差，且胶粘剂耐酸耐碱性能差，复合体无法进行后续的阳极氧化等表面处理。因而，一直以来，人们一直在研究是否有更合理的将高强度的工程树脂与铝合金之类的 合金一体化的方法。

本领域的技术人员通过研究提出了纳米加工处理技术，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，纳米成型技术是一种最好的方式方法，并能取代目前常用的嵌入射出或锌铝、镁铝压铸件，可以提供一种具 有价格竞争、高性能的金塑一体化产品。与胶合技术相比，NMT技术具有明显的优势，例如：减少产品的整体重量、强度优异、加工效率高等。NMT 技术应用范围涵盖车辆、IT 设备及 3C 产品，可以让产品朝更轻薄、更微型的方向发展。

而现有技术中，如专利公告号为：CN 103290449 A的发明专利，其公开了一种表面处理的铝合金及其表面处理的方法和铝合金树脂复合体及其制备方法，公开了的铝合金包括内层和外层结构，并能形成两种不同孔径的孔与树脂材料结合，而该种结构使用的是，多次浸入蚀刻液内，使得氧化层表面形成两种不同的孔径，该工艺存在的问题是：由于多次浸泡无法控制每次微孔成型的孔径，当内层孔径达标后，外层的孔径越来越大，而导致树脂与其结合力降低，并且需要多次浸渍，时间均为60分钟左右，消耗时间较长。

又如公布号为CN 102268183 A的发明专利，公开的铝或铝合金与塑料的复合体及其制作方法，使用了单层的机构，虽然纳米微孔，但使用了现有一般述职材料为聚苯硫醚 (PPS)、聚酰胺 (PA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 及聚对苯二甲酸丁二醇酯 (PBT) 塑料，上述的材料为本领域的常用塑料，但本身的力学强度一般，并且密度不够小，导致制得产品首先结合力降低，同时产品质量不够轻，影响车辆、IT 设备及 3C 产品更轻薄、更微型的方向发展。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种金属树脂复合体，包括铝合金层，所述铝合金层上设有第一阳极氧化膜，所述第一阳极氧化膜上设有第二阳极氧化膜；所述第一阳极氧化膜上含有第一纳米孔，所述第一纳米孔的孔径为30nm-60nm；所述第二阳极氧化膜上包括外层和内层，所述外层上含有腐蚀孔，所述腐蚀孔孔径为1μm-50μm，所述内层上含有第二纳米孔，所述第二纳米孔孔径为30-60nm，所述第二氧阳极化膜上设有树脂层，且所述第一纳米孔和第二纳米孔内填充有树脂层的树脂材料。

优选的，所述树脂材料包括以下成分：聚醚醚酮5-10份、碳纤维2-3份、二氧化钛1-3份和钽元素0.6-1份。

优选的，所述第一阳极氧化膜的厚度为1μm-5μm，所述第一纳米孔的孔深为0.5μm-19.5μm，所述第二阳极氧化膜的厚度为1μm-20μm。

一种金属树脂复合体的制备工艺，包括以下步骤：

S1：铝合金板表面去油，将铝合金置于40〜50°C除油剂，除油剂浓度为10-70g/L，保持时间50-500秒；

S2：纳米清洗，将经步骤S1处理完成的铝合金置于浓度为10-200ml/L的纳米清洗剂中进行冲洗，温度控制在10-30℃，冲洗50-500秒；

S3：将铝合金板进行第一次阳极氧化反应，铝合金板表面形成第一阳极氧化膜层；

S4：对第一阳极氧化膜进行第一次扩孔：将S3中的铝合金板置于微蚀液中进行微蚀，浓度为10-200g/L,同时加入10-300g氟化氢铵进行反应，温度10-100℃，时间200-300秒；

S5：将S4中制得的铝合金板进行纳米冲洗后，进行二次扩孔，二次扩孔使用微孔化处理剂，保证温度在15-25℃,处理时间400-500秒，并且通电5-30V；

S6：对经过二次扩孔的铝合金板体进行第二次阳极氧化反应，在第一阳极氧化膜上进行二次阳极氧化反应，并形成第二阳极氧化膜；

S7：对第二阳极氧化膜进行微孔处理，首先进行机械打磨，表面形成腐蚀孔，后再进行S4、S5的步骤，使得第二阳极氧化膜表面形成微孔；

S8：树脂材料前处理；