專利名稱：一種鋁合金復(fù)合體及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋁合金與樹脂的復(fù)合體，更具體來說，尤其涉及一種鋁合金與熱塑性樹脂一體化而形成的鋁合金復(fù)合體及其制備方法。
背景技術(shù)：
在汽車、家用電器制品、工業(yè)機(jī)器等的零件制造領(lǐng)域中，要求金屬與樹脂的一體成型技術(shù)，目前業(yè)界采用粘合劑在常溫或加熱下將金屬與合成樹脂一體化的結(jié)合。采用上述方法雖然可制備出金屬與塑料一體成型的復(fù)合體，但按照這些方法得到的復(fù)合體無法滿足需要在高低溫下循環(huán)使用且密封性能好的應(yīng)用要求。因而，一直以來，人們一直在研究是否有更合理的將高強(qiáng)度的工程樹脂與鋁合金之類的合金一體化的方法。本領(lǐng)域的技術(shù)人員通過研究提出了納米加工處理技術(shù)，納米加工處理技術(shù)(NMT)就是金屬與塑膠一體化結(jié)合技術(shù)，其通過將金屬表面納米化處理，讓塑膠直接在金屬表面上射出成型，使金屬與塑膠可以一體化成型。對(duì)于金屬與塑膠的有效結(jié)合，納米成型技術(shù)是一種最好的方式方法，并能取代目前常用的嵌入射出或鋅鋁、鎂鋁壓鑄件，可以提供一種具有價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)、高性能的金塑一體化產(chǎn)品。與膠合技術(shù)相比，NMT技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢(shì)，例如:減少產(chǎn)品的整體重量、強(qiáng)度優(yōu)異、加工效率高等。NMT技術(shù)應(yīng)用范圍涵蓋車輛、IT設(shè)備及3C產(chǎn)品，可以讓產(chǎn)品朝更輕薄、更微型的方向發(fā)展。大成普拉斯株式會(huì)社CN1492804A、CN1717323A、CN101341023A、CN101631671A 等公開了鋁合金與樹脂組合物的一體化成型技術(shù)，采用胺類物質(zhì)，例如:氨基甲酸脂、一水合肼、乙二胺等的水溶液對(duì)鋁合金進(jìn)行表面處理得到納米級(jí)的微孔，然后在鋁合金表面注塑使樹脂組合物滲入到納米級(jí)微孔內(nèi)，從而得到有一定拉伸剪切強(qiáng)度的鋁塑一體化產(chǎn)品。然而，這種鋁合金復(fù)合體的合金基材與樹脂的結(jié)合力較弱，即抗拉伸性能較差；更為重要的是，其所采用的胺類物質(zhì)均為有毒、有揮發(fā)性的物質(zhì)，不利于安全生產(chǎn)、環(huán)保性能差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的鋁合金復(fù)合體的抗拉伸強(qiáng)度低，不安全環(huán)保的技術(shù)問題。本發(fā)明提供了一種鋁合金復(fù)合體的制備方法，包含以下步驟:
表面處理:將經(jīng)過前處理的鋁合金基材浸入可溶性磷酸鹽、碳酸鹽、乙酸鹽、亞硫酸鹽中的至少一種的水溶液中進(jìn)行表面處理；
成型:將經(jīng)過表面處理后的鋁合金基材置于模具中，然后將樹脂組合物注入模具中與鋁合金基材相結(jié)合，成型后得到鋁合金復(fù)合體。在所述的制備方法，優(yōu)選地，所述可溶性碳酸鹽選自碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸氫銨、碳酸鉀中的一種或幾種，所述磷酸鹽選自磷酸鈉、磷酸鉀中的一種或幾種，所述乙酸鹽選自乙酸鈉，所述亞硫酸鹽選自亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、亞硫酸鉀、亞硫酸銨中的一種或幾種。在所述的制備方法，優(yōu)選地，所述樹脂組合物中含有聚苯硫醚、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、聚酰胺中的一種或幾種，并含有聚對(duì)苯二甲酸乙二醇脂樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚苯乙烯樹脂中的一種或幾種。在所述的制備方法，優(yōu)選地，所述表面處理將鋁合金基材反復(fù)浸入可溶性磷酸鹽、碳酸鹽、乙酸鹽、亞硫酸鹽中的至少一種的水溶液中，每次浸潰的時(shí)間為l_3min，每次浸潰后用去離子水洗凈。在所述的制備方法，優(yōu)選地，經(jīng)過表面處理后的鋁合金基材表面形成納米級(jí)微孔，所述納米級(jí)微孔的孔徑為20-200nm。在所述的制備方法，優(yōu)選地，所述前處理包括將鋁合金基材用無水乙醇擦拭干凈后浸入氫氧化鈉的水溶液中，然后用去離子水洗凈，經(jīng)過前處理后的鋁合金基材表面形成微米級(jí)小孔，所述微米級(jí)小孔的孔徑為I μ m-1o μ m。在所述的制備方法，優(yōu)選地，在所述表面處理步驟后，還包括增粘處理步驟:將經(jīng)過表面處理的鋁合金基材浸潰在水溶性丙烯酸膠黏劑、水溶性聚氨脂膠黏劑、水溶性環(huán)氧樹脂膠黏劑中的一種的水溶液中，浸潰l_3min后取出并進(jìn)行干燥。本發(fā)明還提供了通過上述方法制作而成的鋁合金復(fù)合體，包括:鋁合金基材及樹脂層，所述鋁合金基材的表面形成有納米級(jí)微孔，形成所述樹脂層的樹脂組合物填充于所述納米級(jí)微孔中。在所述的鋁合金復(fù)合體，優(yōu)選地，所述樹脂組合物中含有聚苯硫醚、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、聚酰胺中的一種或幾種，并含有聚對(duì)苯二甲酸乙二醇脂樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚苯乙烯樹脂中的一種或幾種；所述樹脂層和鋁合金基材之間還形成有膠黏劑層，所述膠黏劑層含有水溶性丙烯酸膠黏劑、水溶性聚氨脂膠黏劑、水溶性環(huán)氧樹脂膠黏劑中的一種。在所述的招合金復(fù)合體，優(yōu)選地，所述納米級(jí)微孔的孔徑為20nm-200nm。本發(fā)明采用可溶性磷酸鹽、碳酸鹽、乙酸鹽、亞硫酸鹽中的一種的水溶液對(duì)鋁合金基材進(jìn)行處理，得到納米級(jí)的微孔，可溶性磷酸鹽、碳酸鹽、乙酸鹽、亞硫酸鹽無毒無揮發(fā)性，對(duì)環(huán)境無危害，具有較佳的安全性能，并且經(jīng)過表面處理的鋁合金復(fù)合體的鋁合金基材與樹脂層結(jié)合力非常好，抗拉伸強(qiáng)度高。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明提供了一種鋁合金復(fù)合體的制備方法，包含以下步驟:
步驟1、前處理:對(duì)鋁合金基材進(jìn)行前處理；
本發(fā)明中所述的鋁合金基材為本領(lǐng)域技術(shù)人員常用的各種形狀、結(jié)構(gòu)的鋁合金基材，本發(fā)明沒有特別限制。所述鋁合金基材的各種形狀、結(jié)構(gòu)，可通過機(jī)械加工完成。在本步驟中，所述前處理為本領(lǐng)域技術(shù)人員常用的對(duì)鋁合金表面進(jìn)行的前處理工序，例如可以為:先采用100-400目的砂紙或者噴砂設(shè)備對(duì)鋁合金基材表面打磨使產(chǎn)生微米級(jí)的小孔，用本領(lǐng)域技術(shù)人員常用的各種溶劑在超聲波中清洗該鋁合金基材，清洗時(shí)間
0.5-2h ;然后將鋁合金基材置于酸/堿性水溶液中，超聲波條件下洗滌鋁合金基材表面，去除掉基材表面的油污。所述溶劑可以為乙醇或丙酮。所述酸/堿性水溶液為本領(lǐng)域技術(shù)人員常用的各種酸/堿性水溶液，例如:可以為鹽酸、硫酸、氫氧化鈉、氫氧化鉀等。在本發(fā)明中，優(yōu)選用無水乙醇將鋁合金基材擦拭干凈后再浸入lwt9T2wt%的氫氧化鈉水溶液中，f5min后取出用去離子水沖洗干凈，經(jīng)過優(yōu)選的前處理可以在鋁合金基材的表面形成微米級(jí)的小孔，所述小孔的直徑為1-10微米，后續(xù)的表面處理在微米級(jí)小孔的基礎(chǔ)上形成納米級(jí)的微孔，從而使樹脂組合物在注塑的過程中與鋁合金基材的表面形成良好的附著。步驟2、表面處理:將經(jīng)過前處理的鋁合金基材浸入可溶性磷酸鹽、碳酸鹽、乙酸鹽、亞硫酸鹽中的至少一種的水溶液中進(jìn)行表面處理；本發(fā)明的主要改進(jìn)之處即在于采用可溶性磷酸鹽、碳酸鹽、乙酸鹽、亞硫酸鹽中的至少一種的水溶液對(duì)鋁合金基材進(jìn)行表面處理，使得鋁合金基材的表面形成納米級(jí)微孔，所述納米級(jí)微孔的孔徑為20-200nm，通過這種表面處理，在后續(xù)的成型過程中，樹脂組合物在注塑過程中會(huì)進(jìn)入所述納米級(jí)微孔中，從而在形成樹脂層后與鋁合金基材形成良好的結(jié)合。在優(yōu)選的情況下，所述可溶性碳酸鹽選自碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸氫銨、碳酸鉀中的一種或幾種，所述磷酸鹽選自磷酸鈉、磷酸鉀中的一種或幾種，所述乙酸鹽選自乙酸鈉，所述亞硫酸鹽選自亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、亞硫酸鉀、亞硫酸銨中的一種或幾種。上述優(yōu)選的可溶性碳酸鹽、磷酸鹽、乙酸鹽、亞硫酸鹽能夠使納米級(jí)微孔在鋁合金表面均勻分布，并且孔徑均勻，能夠使樹脂層與鋁合金基材的結(jié)合性能更佳，具有更佳的抗拉伸強(qiáng)度，使得鋁合金復(fù)合體的一體化結(jié)合更好。所述可溶性磷酸鹽、碳酸鹽、乙酸鹽、亞硫酸鹽的水溶液的固含量為lwt%-5wt%，所述表面處理將鋁合金基材反復(fù)浸入可溶性磷酸鹽、碳酸鹽、乙酸鹽、亞硫酸鹽中的至少一種的水溶液中，重復(fù)浸潰過程10-40次，每次浸潰的時(shí)間為l_3min，每次浸潰后用去離子水洗凈。步驟3、增粘處理:將經(jīng)過表面處理的鋁合金基材浸潰水溶性膠黏劑溶液，然后取出并進(jìn)行干燥；所述膠黏劑層形成于鋁合金基材與樹脂層之間。膠黏劑層上具有親油基團(tuán)和親水基團(tuán)，其通過不同的基團(tuán)與鋁合金基材、樹脂層形成穩(wěn)固的化學(xué)鍵，能夠使得注塑后得到的樹脂層更加牢固地附著在鋁合金基材上。在本步驟中，通過將鋁合金基材浸潰水溶性膠黏劑溶液，烘干后在所述鋁合金基材表面形成膠黏劑層，所述膠黏劑層均勻分布在鋁合金基材表面，能夠起到提高鋁合金基材與樹脂層的結(jié)合力的作用，在本發(fā)明中，所述水溶性膠黏劑溶液為水溶性丙烯酸膠黏劑溶液、水溶性聚氨脂膠黏劑溶液、水溶性環(huán)氧樹脂膠黏劑溶液中的一種，例如:可以為丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯等中的一種或幾種，所述水溶性丙烯酸膠黏劑溶液、水溶性聚氨脂膠黏劑溶液、水溶性環(huán)氧樹脂膠黏劑溶液的固含量為30wt%-50wt%。所述水溶性丙烯酸膠黏劑、水溶性聚氨脂膠黏劑溶液、水溶性環(huán)氧樹脂膠黏劑溶液可以采用本領(lǐng)域常用的方法制得，也可以直接商購(gòu)得到。可采用現(xiàn)有技術(shù)的各種方法對(duì)鋁合金基材表面進(jìn)行干燥，例如:可采用烘干機(jī)進(jìn)行烘干。步驟4、成型:將經(jīng)過表面處理后的鋁合金基材置于模具中，然后將樹脂組合物注入模具中與鋁合金基材相結(jié)合，成型后得到鋁合金復(fù)合體。在本步驟中，所述樹脂組合物為含有主體樹脂、改性樹脂和反應(yīng)樹脂的樹脂組合物，所述主體樹脂可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員常用的各種樹脂，例如:聚苯硫醚(PPS )、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT )、聚酰胺(PA)中的一種或幾種；這些樹脂與鋁合金基材具有相匹配的熱膨脹系數(shù)。優(yōu)選聚苯硫醚或聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯，與鋁合金基材具有較佳的結(jié)合性能。由于所述主體樹脂的成型收縮率大，因而所述樹脂組合物中還含有改性樹脂，所述改性樹脂選自收縮率小的樹脂，能夠改善樹脂組合物的成型收縮率，所述改性樹脂選自聚碳酸酯樹脂、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇脂樹脂、聚苯乙烯樹脂中的一種或幾種。所述樹脂組合物中還含有反應(yīng)樹脂，所述反應(yīng)樹脂中含有極性反應(yīng)基團(tuán)，所述極性反應(yīng)基團(tuán)為馬來酸酐基團(tuán)、琥珀酸酐基團(tuán)、甲基丙烯酸縮水甘油酯基和惡唑啉基團(tuán)中的至少一種。所述馬來酸酐基團(tuán)、琥珀酸酐基團(tuán)、甲基丙烯酸縮水甘油酯和惡唑啉基團(tuán)均能與膠黏劑形成化學(xué)鍵，當(dāng)采用膠黏劑對(duì)鋁合金基材進(jìn)行增粘處理時(shí)，在樹脂組合物中加入極性反應(yīng)基團(tuán)，能夠使得極性反應(yīng)基團(tuán)化合物與膠黏劑結(jié)合緊密，從而使得樹脂層與鋁合金基體的結(jié)合緊密；當(dāng)不采用膠黏劑對(duì)鋁合金基材進(jìn)行增粘處理時(shí)，所述極性基團(tuán)與主體樹脂之間也具有較好的交聯(lián)性能和相容性能。根據(jù)本發(fā)明所提供的鋁合金復(fù)合體，以樹脂組合物的質(zhì)量為基準(zhǔn)，其中，主體樹脂的含量為30-80質(zhì)量％，優(yōu)選為50-65質(zhì)量％ ;改性樹脂的含量為20-40質(zhì)量％，余量為反應(yīng)樹脂。根據(jù)本發(fā)明所提供的鋁合金復(fù)合體，所述樹脂組合物中還可以含有填料。所述填料為本領(lǐng)域技術(shù)人員常用的各種填料，例如可以為各種纖維填料或粉末性填料。所述纖維填料可以選自玻璃纖維、碳纖維和芳族聚酰胺纖維中的一種或幾種；所述粉末型填料可以選自碳酸鈣、碳酸鎂、二氧化硅、重質(zhì)硫酸鋇、滑石粉、玻璃和粘土中的一種或幾種。更優(yōu)選情況下，為使塑料組合物的橫向、縱向均具有與鋁合金基材相近的線性膨脹系數(shù)，本發(fā)明中，以100重量份的主體樹脂為基準(zhǔn)，纖維填料含量為50-150重量份，粉末型填料的含量為50-150重量份。根據(jù)本發(fā)明提供的鋁合金復(fù)合體的制備方法，將主體樹脂、改性樹脂、反應(yīng)樹脂混合均勻，制備樹脂組合物。所述樹脂組合物的制備方法采用本領(lǐng)域技術(shù)人員常用物理共混的方法得到，即將主體樹脂、改性樹脂、反應(yīng)樹脂混合均勻，通過雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，待用。根據(jù)本發(fā)明提供的鋁合金復(fù)合體的制備方法，還可以往所述主體樹脂中加入填料，混合均勻，制得樹脂組合物，從而使得樹脂組合物的橫向、縱向均具有與鋁合金基材相近的線性膨脹系數(shù)。所述填料為本領(lǐng)域技人員常用的各種填料，例如:可以為各種纖維填料或粉末性填料。所述纖維填料可以選自玻璃纖維、碳纖維和芳族聚酰胺纖維中的一種或幾種；所述粉末型填料可以選自碳酸鈣、碳酸鎂、二氧化硅、滑石粉、玻璃和粘土中的一種或幾種。將干燥后的鋁合金基材轉(zhuǎn)入模具中，與制得的樹脂組合物進(jìn)行一體化處理，成型后可得到本發(fā)明提供的鋁合金復(fù)合體，在本發(fā)明中，所述成型的方法為注塑成型，可以理解的是，能夠使金屬塑料一體化的成型方式均可用于本發(fā)明，并不局限于注塑成型的方式，例如還可以為注射成型的方式。本發(fā)明的發(fā)明人通過大量試驗(yàn)發(fā)現(xiàn):優(yōu)選采用先在鋁合金基材表面注塑一層較薄的樹脂組合物層，再通過熱壓，使該樹脂組合物滲入鋁合金基材表面的微孔內(nèi)，最后通過繼續(xù)注塑至得到所需形狀的鋁合金復(fù)合體。因而，在優(yōu)選情況下，本發(fā)明所述的一體化處理的方法包括:先將經(jīng)過步驟I)的鋁合金基材置于模具中，在鋁合金基材表面注塑一層厚度為0.1-0.5mm的樹脂組合物薄層，熱壓Ι-lOmin，使得該層厚度為0.1-0.5mm的樹脂組合物滲入鋁合金基材表面的微孔中，得到預(yù)復(fù)合體；待預(yù)復(fù)合體冷卻，在該預(yù)復(fù)合體的樹脂組合物薄層上繼續(xù)注塑樹脂組合物使鋁合金復(fù)合體達(dá)到需要的樹脂層厚度、冷卻，得到所需形狀的鋁合金復(fù)合體。所述熱壓的條件為:熱壓的壓強(qiáng)為1-15個(gè)大氣壓，熱壓的溫度為280-330°C。通過上述制備方法制得本發(fā)明的鋁合金復(fù)合體，所述鋁合金復(fù)合體包括:鋁合金基材及樹脂層，所述鋁合金基材的表面形成有微米級(jí)小孔，所述微米級(jí)小孔內(nèi)形成有納米級(jí)微孔，形成所述樹脂層的樹脂組合物填充于所述納米級(jí)微孔中；通過本發(fā)明的制備方法所制得的鋁合金復(fù)合體的樹脂層與鋁合金基材之間結(jié)合力好，具有較佳的拉伸剪切強(qiáng)度。在本發(fā)明所述的鋁合金復(fù)合體中，所述微米級(jí)小孔的孔徑為Iym -ΙΟμπι，所述納米級(jí)小孔的孔徑為20nm_200nm。在本發(fā)明所述的鋁合金復(fù)合體中，所述樹脂組合物中含有所述樹脂組合物中含有聚苯硫醚、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、聚酰胺中的一種或幾種，并含有聚對(duì)苯二甲酸乙二醇脂樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚苯乙烯樹脂中的一種或幾種；所述樹脂層和鋁合金基材之間還形成有膠黏劑層，所述膠黏劑層含有水溶性丙烯酸膠黏劑、水溶性聚氨脂膠黏劑、水溶性環(huán)氧樹脂膠黏劑中的一種。綜上所述，本發(fā)明通過前處理，得到微米級(jí)的小孔，然后再采用可溶性磷酸鹽、碳酸鹽、乙酸鹽、亞硫酸鹽中的至少一種的水溶液對(duì)鋁合金基材進(jìn)行處理，得到納米級(jí)的微孔，可以使樹脂組合物滲入鋁合金基材表面的小孔，進(jìn)而滲入微孔內(nèi)，與鋁合金基材形成良好的結(jié)合；進(jìn)一步地，在成型步驟前還可以對(duì)鋁合金表面進(jìn)行增粘處理，使得樹脂組合物與鋁合金基材表面形成更好的結(jié)合，本發(fā)明所采用的可溶性磷酸鹽、碳酸鹽、乙酸鹽、亞硫酸鹽無毒無揮發(fā)性，對(duì)環(huán)境無危害，具有較佳的安全性能，并且經(jīng)過表面處理的鋁合金復(fù)合體的鋁合金基材與樹脂層結(jié)合力非常好，抗拉伸強(qiáng)度高。下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。實(shí)施例1 本實(shí)施例1用于說明本發(fā)明提供的鋁合金復(fù)合體及其制備方法；
1、前處理:將尺寸為(長(zhǎng)*寬*高)的鋁合金基材用無水乙醇洗凈，然后將鋁合金基材浸潰在2wt%的氫氧化鈉水溶液中，2min后取出用去離子水沖洗干凈，得到經(jīng)過前處理的鋁合金片；
2、表面處理:將鋁合金基材浸潰2被％碳酸鈉和3被％磷酸鈉的水溶液(PH=11)，Imin后取出用去離子水清洗干凈，重復(fù)此浸潰過程30次；
3、增粘處理:將鋁合金基材浸潰固含量為45wt%的丙烯酸甲酯水溶液，2min后取出放入干燥箱，60°C下烘干備用；
4、成型:將烘干后的鋁合金基材插入注射成型模具中，注塑含有聚苯硫醚(PPS)和聚苯乙烯的樹脂組合物，脫模并冷卻后得到牢固結(jié)合在一起的鋁合金與樹脂組合物的鋁合金見合體Al。實(shí)施例2
本實(shí)施例2用于說明本發(fā)明提供的鋁合金復(fù)合體及其制備方法；
1、前處理:將尺寸為(長(zhǎng)*寬*高)的鋁合金基材用無水乙醇洗凈，然后將鋁合金基材浸潰在2wt%的氫氧化鈉水溶液中，2min后取出用去離子水沖洗干凈，得到經(jīng)過前處理的鋁合金片；
2、表面處理:將鋁合金基材浸潰2被％碳酸鈉和1 丨％碳酸氫鈉的混合水溶液(PH=IO),2min后取出用去離子水清洗干凈，重復(fù)此浸潰過程40次；
3、增粘處理:將鋁合金基材浸潰固含量為35wt%的丙烯酸乙酯水溶液，2min后取出放入干燥箱，60°C下烘干備用；
4、成型:將烘干后的鋁合金基材插入注射成型模具中，注塑含有聚苯硫醚(PPS)和聚碳酸酯樹脂的樹脂組合物，脫模并冷卻后得到牢固結(jié)合在一起的鋁合金與樹脂組合物的鋁合金復(fù)合體A2。實(shí)施例3
本實(shí)施例3用于說明本發(fā)明提供的鋁合金復(fù)合體及其制備方法；
1、前處理:將尺寸為(長(zhǎng)*寬*高)的鋁合金基材用無水乙醇洗凈，然后將鋁合金基材浸潰在lwt%的氫氧化鈉水溶液中，3min后取出用去離子水沖洗干凈，得到經(jīng)過前處理的鋁合金片；
2、表面處理:將鋁合金基材浸潰4wt%乙酸鈉的水溶液(PH=10)，2min后取出用去離子水清洗干凈，重復(fù)此浸潰過程30次；
3、增粘處理:將鋁合金基材浸潰固含量為40wt%的丙烯酸丁酯水溶液，2min后取出放入干燥箱，60°C下烘干備用；
4、成型:將烘干后的鋁合金基材插入注射成型模具中，注塑含有聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和聚對(duì)苯二甲酸乙二醇脂樹脂的樹脂組合物，脫模并冷卻后得到牢固結(jié)合在一起的鋁合金與樹脂組合物的鋁合金復(fù)合體A3。實(shí)施例4
本實(shí)施例4用于說明本發(fā)明提供的鋁合金復(fù)合體及其制備方法；
1、前處理:將尺寸為(長(zhǎng)*寬*高)的鋁合金基材用無水乙醇洗凈，然后將鋁合金基材浸潰在lwt%的氫氧化鈉水溶液中，3min后取出用去離子水沖洗干凈，得到經(jīng)過前處理的鋁合金片；
2、表面處理:將鋁合金基材浸潰3被％磷酸鉀的水溶液(PH=11)，Imin后取出用去離子水清洗干凈，重復(fù)此浸潰過程20次；
3、增粘處理:將鋁合金基材浸潰固含量為45wt%的丙烯酸丁酯水溶液，2min后取出放入干燥箱，60°C下烘干備用；
4、成型:將烘干后的鋁合金基材插入注射成型模具中，注塑含有聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)的樹脂組合物，脫模并冷卻后得到牢固結(jié)合在一起的鋁合金與樹脂組合物的鋁合金復(fù)合體A4。實(shí)施例5
本實(shí)施例5用于說明本發(fā)明提供的鋁合金復(fù)合體及其制備方法；
1、前處理:將尺寸為(長(zhǎng)*寬*高)的鋁合金基材用無水乙醇洗凈，然后將鋁合金基材浸潰在2wt%的氫氧化鈉水溶液中，2min后取出用去離子水沖洗干凈，得到經(jīng)過前處理的鋁合金片；
2、表面處理:將鋁合金基材浸潰2wt%亞硫酸銨和2wt%磷酸氫銨的水溶液(PH=Il),Imin后取出用去離子水清洗干凈，重復(fù)此浸潰過程30次；
3、增粘處理:將鋁合金基材浸潰固含量為50wt%的水溶性聚氨脂水溶液，2min后取出放入干燥箱，60°C下烘干備用；4、成型:將烘干后的鋁合金基材插入注射成型模具中，注塑含有聚對(duì)苯二聚酰胺和聚碳酸酯的樹脂組合物，脫模并冷卻后得到牢固結(jié)合在一起的鋁合金與樹脂組合物的鋁合金見合體A5。對(duì)比例I
本對(duì)比例I用于說明現(xiàn)有技術(shù)中的鋁合金復(fù)合體及其制備方法；
1、前處理:將尺寸為(長(zhǎng)*寬*高)的鋁合金基材用無水乙醇洗凈，然后將鋁合金基材浸潰在2wt%的氫氧化鈉水溶液中，Imin后取出用去離子水沖洗干凈，得到經(jīng)過前處理的鋁合金片；
2、表面處理:將鋁合金基材浸潰在濃度為5wt%的一水合肼水溶液(PH=Il.2)中，在50°C下浸潰2min后取出用去離子水清洗干凈，重復(fù)此浸潰過程30次，然后取出放入干燥箱，60°C下烘干備用；
3、成型:將烘干后的鋁合金基材插入注射成型模具中，注塑含有聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)的樹脂組合物，脫模并冷卻后得到鋁合金復(fù)合體BI。對(duì)比例2
本對(duì)比例2用于說明現(xiàn)有技術(shù)中的鋁合金復(fù)合體及其制備方法；
1、前處理:將尺寸為(長(zhǎng)*寬*高)的鋁合金基材用無水乙醇洗凈，然后將鋁合金基材浸潰在lwt%的氫氧化鈉水溶液中，2min后取出用去離子水沖洗干凈，得到經(jīng)過前處理的鋁合金片； 2、表面處理:將鋁合金基材浸潰在濃度為5wt%的乙二胺水溶液中，浸潰Imin后取出用去離子水清洗干凈，重復(fù)此浸潰過程30次，然后取出放入干燥箱，60°C下烘干備用；
3、成型:將烘干后的鋁合金基材插入注射成型模具中，注塑含有聚苯硫醚(PPS)的樹脂組合物，脫模并冷卻后得到鋁合金復(fù)合體B2。性能測(cè)試:
拉伸剪切強(qiáng)度試驗(yàn):采用GB/T 7124-2008的測(cè)試方法對(duì)實(shí)施例1_5與對(duì)比例1_2制得的鋁合金復(fù)合體A1-A5和B1-B2進(jìn)行拉伸剪切強(qiáng)度試驗(yàn)，測(cè)試結(jié)果如表I所示。表 I
權(quán)利要求
1.一種鋁合金復(fù)合體的制備方法，其特征在于，包含以下步驟: 表面處理:將經(jīng)過前處理的鋁合金基材浸入可溶性磷酸鹽、碳酸鹽、乙酸鹽、亞硫酸鹽中的至少一種的水溶液中進(jìn)行表面處理； 成型:將經(jīng)過表面處理后的鋁合金基材置于模具中，然后將樹脂組合物注入模具中與鋁合金基材相結(jié)合，成型后得到鋁合金復(fù)合體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述可溶性碳酸鹽選自碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸氫銨、碳酸鉀中的一種或幾種，所述磷酸鹽選自磷酸鈉、磷酸鉀中的一種或幾種，所述乙酸鹽選自乙酸鈉，所述亞硫酸鹽選自亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、亞硫酸鉀、亞硫酸銨中的一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述樹脂組合物中含有聚苯硫醚、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、聚酰胺中的一種或幾種，并含有聚對(duì)苯二甲酸乙二醇脂樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚苯乙烯樹脂中的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述表面處理將鋁合金基材反復(fù)浸入可溶性磷酸鹽、碳酸鹽、乙酸鹽、亞硫酸鹽中的至少一種的水溶液中，每次浸潰的時(shí)間為l-3min,每次浸潰后用去離子水洗凈。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，經(jīng)過表面處理后的鋁合金基材表面形成納米級(jí)微孔，所述納米級(jí)微孔的孔徑為20-200nm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述前處理包括將鋁合金基材用無水乙醇擦拭干凈后浸入氫氧化鈉的水溶液中，然后用去離子水洗凈，經(jīng)過前處理后的鋁合金基材表面形成微米級(jí)小孔，所述微米級(jí)小孔的孔徑為I μ m-1o μ m。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，在所述表面處理步驟后，還包括增粘處理步驟:將經(jīng)過表面處理的鋁合金基材浸潰在水溶性丙烯酸膠黏劑、水溶性聚氨脂膠黏齊U、水溶性環(huán)氧樹脂膠黏劑中的一種的水溶液中，浸潰l-3min后取出并進(jìn)行干燥。
8.—種鋁合金復(fù)合體，其特征在于，采用如權(quán)利要求1-7任意一項(xiàng)所述的方法制作而成，包括:鋁合金基材及樹脂層，所述鋁合金基材的表面形成有納米級(jí)微孔，形成所述樹脂層的樹脂組合物填充于所述納米級(jí)微孔中。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鋁合金復(fù)合體，其特征在于，所述樹脂組合物中含有聚苯硫醚、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、聚酰胺中的一種或幾種，并含有聚對(duì)苯二甲酸乙二醇脂樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚苯乙烯樹脂中的一種或幾種；所述樹脂層和鋁合金基材之間還形成有膠黏劑層，所述膠黏劑層含有水溶性丙烯酸膠黏劑、水溶性聚氨脂膠黏劑、水溶性環(huán)氧樹脂膠黏劑中的一種。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鋁合金復(fù)合體，其特征在于，所述納米級(jí)微孔的孔徑為20nm_200nm。
全文摘要
本發(fā)明提供一種鋁合金復(fù)合體的制備方法，包含以下步驟表面處理將經(jīng)過前處理的鋁合金基材浸入可溶性磷酸鹽、碳酸鹽、乙酸鹽、亞硫酸鹽中的至少一種的水溶液中進(jìn)行表面處理；成型將經(jīng)過表面處理后的鋁合金基材置于模具中，然后將樹脂組合物注入模具中與鋁合金基材相結(jié)合，成型后得到鋁合金復(fù)合體。本發(fā)明還涉及一種鋁合金復(fù)合體。本發(fā)明采用可溶性磷酸鹽、碳酸鹽、乙酸鹽對(duì)鋁合金基材進(jìn)行處理，得到納米級(jí)的微孔，可溶性磷酸鹽、碳酸鹽、乙酸鹽無毒無揮發(fā)性，對(duì)環(huán)境無危害，具有較佳的安全性能，并且經(jīng)過表面處理的鋁合金復(fù)合體的鋁合金基材與樹脂層結(jié)合力非常好，抗拉伸強(qiáng)度高。
文檔編號(hào)B32B15/08GK103171189SQ20111043779
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2011年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月23日
發(fā)明者張宜虎 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司