[发明专利]一种基于羟丙基-β-环糊精磷酸酯超分子化合物添加剂及其应用方法

说明书

本发明涉及一种基于羟丙基‑β‑环糊精磷酸酯超分子化合物添加剂，以重量份计，所述添加剂至少包含以下组分：羟丙基‑β‑环糊精磷酸酯10‑40份；芳香烃衍生物1‑10份；溶剂100份。本发明的有益效果是：本发明提供一种添加剂的应用，通过湿法化学法处理铝材表面，在铝材表面全方位的造孔，具有精准、不降面、尺寸无损造孔的优点，而形成的孔洞形貌为孔口小，孔内大的卯榫结构，有利于提升复合材料的结合力。

技术领域

本发明涉及一种基于羟丙基-β-环糊精磷酸酯超分子化合物添加剂，该添加剂可应用于铝合金表面处理。更具体地，涉及铝或铝合金表面不降面、不损尺寸的精准蚀刻造孔及相关复合材料应用。

背景技术

近年来，二氧化碳排放越来越受到能源和环境领域的关注，开发新型轻量化材料成为各行各业亟待解决的新问题。高分子材料具有较高的强度和质轻等优点，广泛应用到航空、汽车、3C等领域；然而，与金属材料相比，高分子材料还不足以达到金属的强度要求；进而，金属-高分子复合材料应运而生，利用一体化成型技术将高分子材料连接到金属主体上，降低金属材料的使用量，将以往使用金属的部件的一部分代替为高分子树脂。这样，一方面可确保复合部件的强度，另一方面可显著降低其质量。

然而，金属材料与高分子材料为两种表面性质完全不同的材料，二者的相容性限制了金属-高分子复合材料的应用。通常，将金属与高分子树脂部件结合的方法有以下几种：第一、提高金属表面的粗糙度，增大金属材料与高分子树脂的接触面积；第二、对金属表面进行化学处理，改变金属表面的反应活性，提高与高分子材料的相容性；第三、粘胶剂粘合；第四、使用螺丝等机械方法结合。

使用粘胶剂粘合技术使用多年，但是，粘胶剂存在有机溶剂的挥发等环境负荷问题，难以进行复合件精准的结合、难以掌控粘胶剂的固化状态，以及暴露在恶劣条件下，复合材料结合强度容易失效等缺点，其表现常往往不能令人满意。

铝材-塑胶复合材料，表面进行磷酸阳极氧化然后注塑一体成型，铝表面形成孔径30-100nm的多孔氧化膜，与塑胶形成化学键结合。然而，该工艺适合PBT、PPS等塑胶，对其他高分子材料，比如PEEK，结合力不太理想；另外，由于磷酸阳极膜太薄，通常经常小于1μm，阳极氧化膜不耐酸碱腐蚀，在恶劣环境容易造成复合件的强度失效。

对金属材料进行激光照射，激光束轰击金属表面，在金属表面产生凹坑，提高了铝材的粗糙度，增大金属材料与高分子树脂的接触面积，从而提升结合强度。然而，对于那些需要通孔内壁以及盲孔内壁造孔，增强部件结合力的场合，激光加工办法可能会有困难。

CN102206821A公布了一种铝合金蚀刻、调整组合物，该铝合金蚀刻、调整组合物分为A和B两种组份，其中A组份是蚀刻液，B组份是调整液；所述A组份包括三氯化铁、磷酸、pH调节剂、缓蚀剂和消泡剂；所述B组份包括磷酸和硫酸。该方案蚀刻过程产生反应剧烈，铝表面产生大量黑灰。腐蚀后的铝表面粗糙度增加，同时对铝基材的尺寸损伤较大。

发明内容

本发明提供一种基于羟丙基-β-环糊精磷酸酯超分子化合物添加剂，通过该添加剂制造的孔洞具有精准、不降面、尺寸无损造孔，孔洞形貌为孔口小，孔内大的卯榫结构，有利于提升复合材料的结合力的优点，是通过如下技术方案实现的。

一种基于羟丙基-β-环糊精磷酸酯超分子化合物添加剂，以重量份计，所述添加剂至少包含以下组分：

羟丙基-β-环糊精磷酸酯 10-40份；

芳香烃衍生物 1-10份；

溶剂 100份。

作为本发明实施例的优选方案：所述羟丙基-β-环糊精磷酸酯的磷酸酯化官能团取代度为1-7个不等的单组分或多组分的混合物。