[发明专利]有机-无机纳米粉体复合彩色仿瓷手机背板及其制备方法

说明书

本发明提供一种有机‑无机纳米粉体复合彩色仿瓷手机背板及其制备方法。该仿瓷彩色手机背板是使用磁性氧化物包裹氧化锆或者氧化铝制备得到磁性纳米无机粉体，将磁性纳米无机粉体与有机分高分子材料密炼后注塑得到彩色仿瓷手机背板。在注塑的过程中使用磁场对模具模腔中待固化的手机外壳坯体处理，磁性纳米无机粉体迁移到手机背板表面，使磁性纳米无机粉体在有机高分子材料中梯度分布，表面形成彩色的无机粉体耐磨层，芯部保留了更多的有机高分子材料提供韧性，通过优选表面改性剂及改性工艺、有机高分子和无机纳米粉体提高了喂料的综合性能，使注射成型的外壳结构件耐磨轻巧抗摔。

技术领域

本发明涉及结构件制备领域，具体涉及消费电子背板结构件制备领域，特别涉及有机-无机纳米粉体复合彩色仿瓷手机背板及其制备方法。

背景技术

随着手机等消费电子的迅猛发展，消费电子的外壳(背板)等结构件取得了长足的进步，也遇到新的问题。特别是未来5G时代对消费电子外壳(背板)的材质提出了更苛刻的要求。传统金属由于其屏蔽效果，对天线设计带来巨大的挑战，其将不能用于5G外壳(背板)的制造，而塑料其先天的低强度、不耐磨限制了其在大尺寸屏幕、超薄领域的应用，另外随着消费审美的提高，传统单一的金属外壳和塑料材质的外壳(背板)也将难以打动消费者。

申请号为201510940002.3的专利中报道采用氧化锆粉体与粘结剂密炼得到喂料后注射成型烧结的方法制备消费类电子领域的手机外壳，该方案利用了ZrO₂陶瓷具有良好的硬度、高耐磨性的特点，但是制备手机外壳也有以下缺点：1)陶瓷的断裂韧性仍然远低于金属和塑料制件，制备的手机背板(外壳)等大尺寸抗冲击跌落性能不佳，容易破裂；2)ZrO₂陶瓷的密度高达6.1g/cm³，手机(背板)外壳的大尺寸制件质量偏重，不利于消费类电子的轻薄化发展；3)陶瓷外壳色彩单一，若采用在烧制过程中加入少量的着色剂也会恶化制件的力学性能，从而导致陶瓷(背板)外壳颜色单调。

另一方面申请号为201510940002.3的专利指出采用聚碳酸酯(PC)与少量碳化硅粉混合的方式制备耐磨的手机外壳，该方案可以提高PC树脂的耐磨性能。但其方法简单，原料单一导致为了达到结构件的抗摔性和材料本身有机物与无机粉之间的结合强度，加入的碳化硅粉仅为10～40份，耐磨性能提高有限；另外该技术方案中未公开制备方法，导致根据现有技术实施困难。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种有机-无机纳米粉体复合彩色仿瓷手机背板及其制备方法。该方案是有机分高分子材料与磁性纳米无机粉体密炼后注塑得到彩色仿瓷手机背板，在注塑的过程使用电磁场对待固化的手机外壳坯体处理，使磁性纳米无机粉体迁移到手机背板表面，使磁性纳米无机粉体在有机高分子材料中梯度分布，表面形成彩色的无机粉体耐磨层，芯部保留的更多的有机高分子材料提供良好的韧性。

为实现上述目的，本发明一方面提供了一种有机-无机纳米粉体复合彩色仿瓷手机背板，该手机背板包括重量比为50％～80％的磁性无机纳米粉体与20％～50％有机高分子材料，其中磁性无机纳米粉体与有机高分子材料梯度复合。

优选的，磁性无机纳米粉体为含铁化合物或者含钴化合物包裹氧化锆或氧化铝纳米粉体，其中氧化锆或氧化铝纳米粉体占磁性无机纳米粉体重量百分比为70％～90％。

优选的，有机高分子材料为聚苯硫醚、聚甲基丙烯酸甲酯和聚碳酸酯中的一种。

优选的，氧化锆D50为30nm～200nm，氧化铝的D50为50nm～400nm，氧化锆或氧化铝纳米粉体占磁性无机纳米粉体重量百分比为75％～85％。

另一方面本发明提供了有机-无机纳米粉体复合彩色仿瓷手机背板的制备方法，其包括以下步骤：

a)使用铁盐或钴盐制备含铁化合物或者含钴化合物包裹氧化锆或氧化铝纳米粉体，其中氧化锆或氧化铝纳米粉体占磁性无机纳米粉体重量百分比为70％～90％；