[发明专利]一种金属‑树脂复合体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属-树脂复合体及其制备方法，更具体地，本发明涉及一种铜或铜合金-树脂复合体及其制备方法。

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，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。该方法通过化学胶粘剂将金属与已成型树脂结合在一起得到复合体。但是，由该方法得到的复合体中，金属与树脂的结合强度较差，且胶粘剂结合层不耐酸碱，影响复合体的使用场合。另外，由于胶粘剂结合层具有一定的厚度，因而会影响最终产品的尺寸。

针对胶粘剂法存在的上述不足，研究人员开发了多种用于将金属与树脂结合的方法。

CN101528437B公开了一种金属与树脂的复合体，由铜或铜合金的基材与第一树脂组合物或第二树脂组合物形成，所述铜或铜合金的基材通过如下方式形成：在利用机械加工而加工成规定形状后，为了将表面溶解而进行化学蚀刻，并且所述表面被在强碱性下通过氧化剂形成的铜氧化物薄层覆盖；所述第一树脂组合物或所述第二树脂组合物利用注塑成型而与所述表面直接地接合，所述第一树脂组合物以聚苯硫醚树脂作为主成分，所述第二树脂组合物以聚对苯二甲酸丁二醇酯作为主成分，所述表面具有如下的超微细凹凸面并且同时具有由如下的粗糙度面构成的面，其中，所述超微细凹凸面是指被间隔周期为10-500nm、直径为10-150nm且深度或高度为10-500nm的凹部或凸部覆盖了的超微细凹凸面，所述粗糙度面是指所述凹凸面的大的凹凸周期为0.5-10μm RSm即山谷平均周期，而且该粗糙面的凹凸高低差为0.2-5μm Rz即最大粗糙度高度的粗糙度面。该金属与树脂的复合体可以采用以下方法制成：利用机械加工将基材加工成规定的形状，然后进行化学蚀刻以将表面溶解，并在强碱性下通过氧化剂在表面形成铜氧化物的薄层，利用注塑成型将第一树脂组合物或第二树脂组合物与基材表面直接结合。

CN102371697A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：(1)提供一金属件，其中，所述金属件可以为铜或铜合金；(2)对该金属件进行脱脂除油清洗；(3)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，树脂进入金属件表面的微孔中与金属件结合。

但是，采用上述方法制备的金属-树脂的复合体中，树脂与金属基材之间的结合强度仍然有待于进一步提高。另外，CN101528437B公开的方法对树脂的种类也有一定的要求，这在一定程度上限制了金属-树脂复合体的应用场合。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的铜或铜合金-树脂复合体中，树脂层与铜或铜合金基材之间的结合强度不高的技术问题，提供一种铜或铜合金-树脂复合体及其制备方法，由本发明的方法制备的铜或铜合金-树脂中，树脂层与铜或铜合金基材之间具有较高的结合强度。

根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种金属-树脂复合体的制备方法，所述金属为铜或铜合金，该方法包括以下步骤：

(1)提供一种金属基材，该金属基材包括金属基体层以及附着在所述金属基体层的至少部分表面的氧化物膜层，所述金属基体层与所述氧化物膜层为一体结构；

(2)将所述金属基材进行化学蚀刻，以在所述氧化物膜层表面形成腐蚀孔，得到经表面处理的金属基材；

(3)向所述经表面处理的金属基材的表面注入含树脂的组合物，并使部分组合物向下延伸并填充于所述腐蚀孔中，成型后形成树脂层。

根据本发明的第二个方面，本发明提供了一种由本发明的方法制备的金属-树脂复合体。

根据本发明的第三个方面，本发明提供了一种金属-树脂复合体，所述金属为铜或铜合金，该复合体包括金属基材以及附着在所述金属基材的至少部分表面的树脂层，所述金属基材包括金属基体层以及附着在所述金属基体层的至少部分表面的氧化物膜层，所述氧化物膜层与所述金属基体层为一体结构，所述氧化物膜层的表面分布有腐蚀孔，所述树脂层中的部分树脂向下延伸并填充于所述腐蚀孔中。

根据本发明的金属-树脂复合体，树脂与金属基材之间的结合强度高，树脂层不易从金属基材表面脱落，因而本发明提供的金属-树脂复合体具有较高的结构稳定性，能够满足对结构稳定性要求较高的使用场合的要求。

本发明提供的金属-树脂复合体的制备方法的适用性好，可以用于将多种树脂与金属基材结合，从而满足多种使用场合的要求。

具体实施方式