一种金属‑树脂复合体及其制备方法和应用以及一种平板电脑壳体及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种金属‑树脂复合体的制备方法，该方法包括将金属基体置于模具中，将含主体树脂的熔体的原料注入所述模具中，以在所述金属基体表面形成树脂层，其中，所述模具的设定温度T

【技术实现步骤摘要】
一种金属-树脂复合体及其制备方法和应用以及一种平板电脑壳体及其制备方法
本专利技术涉及一种金属-树脂复合体的制备方法以及由该方法制备的金属-树脂复合体及其应用，本专利技术还涉及一种平板电脑壳体的制备方法以及由该方法制备的平板电脑壳体。
技术介绍
在电子设备制造领域中，需要金属与树脂一体化成型技术。目前，常用的将金属和树脂相结合的方法是胶合技术。该技术通过化学胶粘剂将金属与已成型树脂结合在一起得到金属-树脂复合体。但是，采用胶合技术形成的金属-树脂复合体的结构稳定性不高。并且，随着移动电子设备向小型化和轻薄化的方向发展，通过胶合技术形成的金属-树脂复合体由于存在胶合层，因而厚度较大，难以满足使用要求。针对胶合技术存在的不足，研究人员又开发了新的金属与树脂一体化成型技术——在金属基材表面形成微孔和/或沟槽，然后将树脂注塑在金属基材表面，形成树脂层，得到金属-树脂复合体，其中，树脂层中的部分树脂填充在金属基材表面的微孔和/或沟槽中，以增强金属与树脂之间的结合力。CN1492804A公开了一种铝合金与树脂的复合体的制造方法，该方法包括以下工序：机械加工铝合金，形成铝合金形状物的加工工序；将前述铝合金形状物与选自氨、肼、肼衍生物、及水溶性胺系化合物中的一种以上的化合物接触的接触工序；在成型用的模具中插入用前述接触工序接触处理过的前述铝合金形状物，在前述铝合金形状物的表面将选自聚对苯二甲酸亚烷基酯、以所述聚对苯二甲酸亚烷基酯为主体的共聚物、和含有前述聚对苯二甲酸亚烷基酯成分的热塑性树脂组合物中的一种以上进行加压、加热一体化成型工序。CN102371697A公开了一种金属与树脂复合体的制备方法，该方法包括以下步骤：提供一金属件；对该金属件进行脱脂除油清洗；对该金属件进行局部遮蔽处理；使用硬质颗粒喷射该金属件，以在金属件暴露的表面形成微孔；将该金属件嵌入到一成型模具中，并加热金属件至100-350℃；于所述模具中注射熔融的结晶型热塑性树脂并冷却，树脂侵入金属件表面的微孔中与金属件结合。CN102371649A公开了一种金属与树脂复合体的制备方法，该方法包括以下步骤：提供一金属件；对该金属件进行脱脂除油清洗；用聚焦离子束对金属件进行蚀刻，以在金属件表面形成纳米孔点阵；将金属件嵌入到一成型模具中，并加热金属件至100-350℃；于所述模具中注射熔融的结晶型热塑性树脂并冷却，树脂侵入金属件表面的纳米孔中与金属件结合。CN102442028A公开了一种金属与树脂的复合体的制备方法，该方法包括以下步骤：提供一金属件；对该金属件进行脱脂除油清洗；用激光束烧蚀金属件表面，以在金属件表面形成若干微孔，所述微孔的开口直径小于孔底直径；将金属件嵌入到一成型模具中，并加热金属件至100-350℃；于所述模具中注射熔融的树脂并冷却，树脂侵入金属件表面的微孔中与金属件结合。CN103286908A公开了一种金属-树脂一体化成型方法，该方法包括以下步骤：对金属表面进行处理，在金属表面形成纳米孔；将热塑性树脂熔融在金属表面，然后直接一体注塑成型，其中，所述热塑性树脂为含有主体树脂和聚烯烃树脂的共混物，所述主体树脂为聚苯醚和聚苯硫醚的混合物，所述聚烯烃树脂的熔点为65-105℃，所述金属表面处理的方法为对金属表面进行阳极氧化，在金属表面形成含有纳米孔的氧化物膜层。CN103290449A公开了一种铝合金-树脂复合体的制备方法，该方法包括：将经过前处理的铝合金通过阳极氧化，得到表面含有孔径在10-100nm范围内的微孔的阳极氧化膜层的铝合金；将表面具有阳极氧化膜层的铝合金浸泡到蚀刻液中在阳极氧化膜层外表面形成孔径为200-2000nm的腐蚀孔；将经蚀刻的铝合金置于模具中，然后将树脂组合物注入模具中与铝合金基体相结合，成型后得到铝合金-树脂复合体。但是，采用现有工艺将树脂熔体注射在金属基体表面，使金属基体与树脂一体化成型而得到的金属-树脂复合体中，特别是树脂层的平面尺寸较大的金属-树脂复合体中，树脂层极易发生形变，对产品的外观产生不利影响，更重要的是，由于树脂层形变而产生应力集中，导致金属基体与树脂层之间的结合强度下降，缩短产品的使用寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服采用现有工艺将树脂熔体注射在金属基体表面，使金属基体与树脂一体化成型而得到的金属-树脂复合体中，树脂层极易发生形变的技术问题。本专利技术的专利技术人针对上述问题进行了深入的研究，发现：将金属基体置于模具中，然后注入含主体树脂熔体的原料并进行成型时，模具的设定温度以及原料的温度是影响最终形成的金属-树脂复合体中树脂层是否易于发生形变的两个关键因素，如果将模具的设定温度控制为介于主体树脂的玻璃化转变温度和结晶温度之间的一个温度，同时使原料的温度为主体树脂熔点以上15-35℃的一个温度，可以有效地抑制树脂层发生形变。在此基础上完成了本专利技术。根据本专利技术的第一个方面，本专利技术提供了一种金属-树脂复合体的制备方法，该方法包括将金属基体置于模具中，将含主体树脂的熔体的原料注入所述模具中，以在所述金属基体表面形成树脂层，其中，所述模具的设定温度Tset为介于主体树脂的玻璃化转变温度和结晶温度之间，所述原料的温度为处于(Tm+15)℃至(Tm+35)℃的范围内，Tm为所述主体树脂的熔点。根据本专利技术的第二个方面，本专利技术提供了一种由根据本专利技术的方法制备的金属-树脂复合体。根据本专利技术的第三个方面，本专利技术提供了根据本专利技术的金属-树脂复合体作为移动电子设备外壳的应用。根据本专利技术的第四个方面，本专利技术提供了一种平板电脑外壳的制备方法，该方法包括在金属壳本体的表面形成塑胶层，其中，采用根据本专利技术的金属-树脂复合体的制备方法在金属壳本体表面形成所述塑胶层。根据本专利技术的第五个方面，本专利技术提供了一种由根据本专利技术的方法制备的平板电脑外壳。采用本专利技术的方法制备的金属-树脂复合体中，树脂层的形变小，不仅能够获得较好的外观，而且复合体具有较高的力学性能。本专利技术的方法特别适于制备树脂层的平面尺寸较大的金属-树脂复合体。具体实施方式本专利技术提供了一种金属-树脂复合体的制备方法，该方法包括将金属基体置于模具中，将含主体树脂的熔体的原料注入所述模具中，以在所述金属基体表面形成树脂层。根据本专利技术的方法，所述主体树脂为部分结晶聚合物，存在玻璃化转变过程和熔融过程。所述主体树脂优选为聚芳硫醚、聚醚和聚酯中的一种或两种以上。所述聚酯是指分子结构中含有酯基(即，)的聚合物。所述主体树脂的具体实例可以包括但不限于：聚苯硫醚、聚苯醚、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸环己烷对二甲醇酯、聚间苯二甲酸二烯丙酯、聚对苯二甲酸二烯丙酯、聚萘二酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯中的一种或两种以上。从进一步提高制备的金属-树脂复合体中金属基体与树脂层之间的结合强度的角度出发，所述主体树脂选自聚苯硫醚、聚苯醚和聚对苯二甲酸二醇酯。所述聚对苯二甲酸二醇酯优选为聚对苯二甲酸丁二醇酯和/或聚对苯二甲酸乙二醇酯。进一步优选地，所述主体树脂为聚苯硫醚。根据本专利技术的方法，所述主体树脂的灰分含量一般为不高于1重量％。优选地，所述主体树脂的灰分含量为不高于0.2重量％，这样能够进一步降低制备的金属-树脂复合体中树脂层的介电损耗。在确保制备的金属-树脂复合体中树脂层具有较低的介电损耗本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属‑树脂复合体的制备方法，该方法包括将金属基体置于模具中，将含主体树脂的熔体的原料注入所述模具中，以在所述金属基体表面形成树脂层，其特征在于，所述模具的设定温度Tset为介于主体树脂的玻璃化转变温度和结晶温度之间，所述原料的温度为处于(Tm+15)℃至(Tm+35)℃的范围内，Tm为所述主体树脂的熔点。

【技术特征摘要】
1.一种金属-树脂复合体的制备方法，该方法包括将金属基体置于模具中，将含主体树脂的熔体的原料注入所述模具中，以在所述金属基体表面形成树脂层，其特征在于，所述模具的设定温度Tset为介于主体树脂的玻璃化转变温度和结晶温度之间，所述原料的温度为处于(Tm+15)℃至(Tm+35)℃的范围内，Tm为所述主体树脂的熔点，所述原料还含有改性树脂的熔体，所述改性树脂的熔点比所述主体树脂的玻璃化转变温度高3-20℃，所述改性树脂含有由烯烃形成的结构单元和式I所示的含环氧基团的结构单元，式I中，R1为氢或C1-C5的烷基。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述模具的设定温度Tset为比所述主体树脂的玻璃化转变温度高15-30℃。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述原料还含有结合力增强树脂的熔体，所述结合力增强树脂的起始熔融温度不高于所述主体树脂的结晶温度。4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述原料还含有结合力增强树脂的熔体，所述结合力增强树脂的起始熔融温度不高于所述主体树脂的结晶温度。5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述结合力增强树脂的起始熔融温度比所述主体树脂的结晶温度低10-20℃。6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述结合力增强树脂的起始熔融温度比所述主体树脂的结晶温度低10-20℃。7.根据权利要求3-6中任意一项所述的方法，其中，所述结合力增强树脂为含有含马来酸酐基团的结构单元的聚烯烃。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述结合力增强树脂中，含马来酸酐基团的结构单元的含量为0.5-2重量％。9.根据权利要求3-6中任意一项所述的方法，其中，相对于100重量份主体树脂，所述结合力增强树脂的含量为1-5重量份。10.根据权利要求7所述的方法，其中，相对于100重量份主体树脂，所述结合力增强树脂的含量为1-5重量份。11.根据权利要求1-6中任意一项所述的方法，其中，所述原料还含有纤维。12.根据权利要求7所述的方法，其中，所述原料还含有纤维。13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述纤维为玻璃纤维，所述玻璃纤维的氧化硅含量不低于70重量％。14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述玻璃纤维的氧化硅含量为70-75重量％。15.根据权利要求12所述的方法，其中，所述纤维为玻璃纤维，所述玻璃纤维的氧化硅含量不低于70重量％。16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述玻璃纤维的氧化硅含量为70-75重量％。17.根据权利要求1所述的方法，其中，所述改性树脂含有由乙烯形成的结构单元和式II所示的含环氧基团的结构单元，18.根据权利要求1所述的方法，其中，所述改性树脂中，含环氧基团的结构单元的含量为1-8重量％。19.根据权利要求17所述的方法，其中，所述改性树脂中，含环氧基团的结构单元的含量为1-8重量％。20.根据权利要求1所述的方法，其中，相对于100重量份主体树脂，所述改性树脂的含量为1-10重量份。21.根据权利要求17所述的方法，其中，相对于100重量份主体树脂，所述改性树脂的含量为1-10重量份。22.根据权利要求18所述的方法，其中，相对于100重量份主体树脂，所述改性树脂的含量为1-10重量份。23.根据权利要求19所述的方法，其中，相对于100重量份主体树脂，所述改性树脂的含量为1-10重量份。24.根据权利要求1-6中任意一项所述的方法，其中，所述主体树脂的灰分含量为不高于0.2重量％。25.根据权利要求7所述的方法，其中，所述主体树脂的灰分含量为不高于0.2重量％。26.根据权利要求8所述的方法，其中，所述主体树脂的灰分含量为不高于0.2重量％。27.根据权利要求9所述的方法，其中，所述主体树脂的灰分含量为不高于0.2重量％。28.根据权利要求11所述的方法，其中，所述主体树脂的灰分含量为不高于0.2重量％。29.根据权利要求13所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雄，谭术平，易友红，周维，宫清，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44