[发明专利]一种利用树枝状大分子增强金属/环氧树脂复合材料界面性能的方法

权利要求书

1.一种增强金属/环氧树脂复合材料界面性能的方法，其特征在于利用树枝状大分子增强金属/环氧树脂复合材料界面性能的方法按照以下步骤进行：一、清洗基片；二、将清洗后的基片进行机械处理；三、将经机械处理的基片氧化处理后真空干燥；四、采用浸泡法、提拉法或旋涂法将0.5～4.5代聚酰胺-胺树状分子覆盖在经步骤三处理的基片的表面，然后在20～100℃条件下反应0.5～12h；五、用去离子水和溶剂交替清洗经步骤四处理的基片，然后在70～90℃真空条件下进行干燥，即得到金属基底；六、环氧树脂固化体涂于金属基底表面，在压力为0.3～0.6MPa的条件下，将温度升温至60～80℃保温1～2h，然后再升温至120～150℃保温固化3～6h，即得到强化后的金属/环氧树脂复合材料。

2.根据权利要求1所述一种增强金属/环氧树脂复合材料界面性能的方法，其特征在于步骤一中的基片为金属铝或钛。

3.根据权利要求1或2所述一种增强金属/环氧树脂复合材料界面性能的方法，其特征在于步骤一中清洗基片的方法是将基片放入有机溶剂中，在超声频率为0.5～100kHz的条件下处理5～30min，其中有机溶剂是由丙酮、甲醇或乙酸乙酯中的一种或其中的几种组成。

4.根据权利要求3所述一种增强金属/环氧树脂复合材料界面性能的方法，其特征在于步骤二中机械处理方法是喷沙法，其中喷沙法的压力控制在100～125kPa之间，以1g/cm²的速率由氮气喷送直径为50μm的氧化铝颗粒。

5.根据权利要求1、2或4所述一种增强金属/环氧树脂复合材料界面性能的方法，其特征在于步骤三中氧化处理的方法采用的是硝酸/氢氟酸浸蚀法，操作如下，将基片完全浸没在硝酸/氢氟酸混合溶液中，在23℃条件下浸渍1.5min，然后用去离子水清洗基片，在50℃条件下真空干燥10分钟，即实现了基片的氧化处理，其中硝酸/氢氟酸混合溶液中HF的体积浓度为13％，HNO₃的体积浓度为70％。

6.根据权利要求1、2或4所述一种增强金属/环氧树脂复合材料界面性能的方法，其特征在于步骤三中氧化处理的方法采用的是NaOH溶液浸蚀法：基片完全浸没在浓度为50g/L的NaOH溶液中，在66℃的条件下浸渍5分钟，用去离子水清洗，在50℃的条件下真空干燥10min，即实现了基片的氧化处理。

7.根据权利要求1、2或4所述一种增强金属/环氧树脂复合材料界面性能的方法，其特征在于步骤五中去离子水和溶剂的清洗时间均为3～10min，清洗次数均为2～8次。

8.根据权利要求6所述一种增强金属/环氧树脂复合材料界面性能的方法，其特征在于步骤五中去离子水和溶剂的清洗时间均为3～10min，清洗次数均为2～8次。 

9.根据权利要求7所述一种增强金属/环氧树脂复合材料界面性能的方法，其特征在于步骤六中环氧树脂固化体的制作方法如下：将环氧树脂加热到60℃，然后加入到占环氧树脂质量15％～40％的极性有机溶剂中，在超声频率为25～50Hz的条件下，超声波处理10min后，搅拌10min使其均匀并蒸除溶剂，然后按照环氧树脂的环氧基团与固化剂中胺基氢原子物质的摩尔比为1∶0.9～1.1的比例将处理后的环氧树脂加入到固化剂中，搅拌10～20min即得到环氧树脂固化体，其中环氧树脂为环氧当量175～192的液态双酚A型，环氧树脂是环氧树脂E51、环氧树脂E44或环氧树脂E85，极性有机溶剂由丙酮和/或N，N-二甲基甲酰胺组成，固化剂为小分子脂肪胺或芳香胺，小分子脂肪胺为乙二胺，芳香胺为4，4-二胺基二苯甲烷、间苯二胺或间苯二甲胺。