鋁合金表面處理劑及其在鋁合金表面制備納米孔洞的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于侶合金加工技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種侶合金表面處理劑，還設(shè)及使用 該處理劑在侶合金表面制備納米孔桐的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著汽車、家用電器、工業(yè)機器、電子3C產(chǎn)品的多樣化發(fā)展，人工電子智能產(chǎn)品的 大面積普及，作為運些領(lǐng)域共同所需材料的侶合金的需求也逐年上升，對侶合金的精密度 和技術(shù)性能等要求也相應(yīng)提高，侶合金和樹脂的一體化成型技術(shù)也成為近年來提高侶合金 性能的技術(shù)熱點。
[0003] 傳統(tǒng)的侶合金與樹脂結(jié)合成型技術(shù)采用粘合劑在常溫或加熱的環(huán)境下將侶合金 和樹脂結(jié)合在一起，得到的侶合金樹脂結(jié)合體結(jié)合力差，應(yīng)用受到限制，無法滿足產(chǎn)品的結(jié) 構(gòu)強度要求，且此類采用粘合劑取得的侶合金樹脂結(jié)合體，耐酸耐堿性能差，無法進行陽極 氧化等化學(xué)表面處理。一直W來，人們在不斷研究高強度，高結(jié)合力的侶合金與樹脂結(jié)合體 的制作方法。
[0004] 本領(lǐng)域的技術(shù)人員提出了侶合金與樹脂一體化納米加工處理技術(shù)（NMT)，通過將 侶合金表面納米化處理，讓樹脂直接在侶合金表面上射出成型，使侶合金與樹脂可W-體 化成型。對于侶合金與樹脂的有效結(jié)合，NMT是一種最好的方式方法，并取代目前常用的嵌 入射出或鋒侶、儀侶壓鑄件，提供一種具有價格競爭優(yōu)勢、性能優(yōu)良的侶塑一體化產(chǎn)品。與 膠合技術(shù)相比NMT具有明顯的優(yōu)勢，例如減少產(chǎn)品的整體重量、強度優(yōu)異、加工效率高等。 NMT應(yīng)用范圍涵蓋車輛、工業(yè)設(shè)備及3C產(chǎn)品，可W讓產(chǎn)品朝更輕薄、更微型的方向發(fā)展。
[0005] 現(xiàn)有公開的侶合金與樹脂一體化納米加工處理技術(shù)，采用胺類物質(zhì)，如氨基甲酸 醋、乙二胺等的水溶液對侶合金進行表面處理腐蝕出納米級的孔桐，并把胺類基團保留在 侶合金納米孔桐中，最后通過胺類基團與注塑材料的反應(yīng)，將樹脂與侶合金結(jié)合到一起，從 而得到有一定拉伸剪切強度的侶塑一體化產(chǎn)品，而采用此類胺類物質(zhì)腐蝕的技術(shù)，侶合金 表面形成的孔桐太小，樹脂難W直接注塑進入納米級的孔桐，降低了侶合金和樹脂的結(jié)合 強度，抗拉伸性能較差，同時樹脂和侶合金的結(jié)合主要依靠胺類基團，使用的樹脂的種類十 分有限，目前該技術(shù)能采用的樹脂只有PPS(聚苯硫酸），PA(聚獻胺），PPA(聚鄰苯二甲獻 胺樹脂)，PBT(聚對苯二甲酸下二醇酷)四類樹脂，實際應(yīng)用范圍也窄，而且采用的胺類物質(zhì) 均為有毒、易揮發(fā)的物質(zhì)，不利于安全生產(chǎn)、環(huán)保性能差。如專利（CN103286996A)所提到 的一種緩沖溶液，侶合金浸泡到公分=10~ 13的復(fù)合緩沖溶液中，浸入的次數(shù)為2到10次， 可W在侶合金的氧化膜層外表層形成腐蝕孔得到經(jīng)過表面處理的侶合金基材，復(fù)合緩沖溶 液為可溶性憐酸氨鹽和可溶性堿的混合溶液。該種方法雖然可W制備出良好的納米孔桐結(jié) 構(gòu)，侶合金與樹脂結(jié)合力良好，但是制劑中含有憐元素和強堿，對環(huán)境污染大。也有通過含 有無機面素化合物的酸性蝕刻液直接在侶合金表面腐蝕，然后注塑得侶塑一體化產(chǎn)品，采 用此類蝕刻液腐蝕侶合金表面的技術(shù)，存在蝕刻液濃度低則蝕刻時間長，蝕刻液濃度高則 反應(yīng)放熱大，溫度不好控制的問題，不利于大規(guī)模生產(chǎn)，且采用此種方法，侶合金與樹脂之 間的結(jié)合力差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種侶合金表面處理劑，并提供一種使用該處 理劑在侶合金表面制備納米孔桐的方法。該侶合金表面處理藥劑包括A、B、CΞ種制劑，不 含胺類和含憐物質(zhì)。A制劑在侶合金表面制造微細孔桐，B制劑對A制劑在侶合金表面制造 的微細孔桐進行擴孔，C制劑對由A和B制劑制造的侶合金表面微細孔桐進行潤孔。
[0007] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題通過W下技術(shù)方案予W實現(xiàn)： 一種侶合金表面處理劑，包括A、B、C3種制劑： A制劑由如下重量百分比的組分組成 氨氧化鋼1~8〇/〇; 十二烷基苯橫酸鋼0. 5 ~ 2. 5% ; 醋酸鋼 4. 5 ~8. 5〇/〇; 表面活性劑0. 1 ~ 2. 5〇/〇; 余量為純水； B制劑由如下重量百分比的組分組成： 碳酸鐘 2. 5 ~ 18. 5〇/〇; 葡萄糖酸鋼1. 0 ~ 2. 5〇/〇; 醋酸鋼 4. 5 ~8. 5〇/〇; 添加劑 0. 3 ~ 2. 5〇/〇; 余量為純水； C制劑由如下重量百分比的組分組成： 十二烷基苯橫酸鋼1. 5 ~ 5. 5% ; 碳酸氨鋼2. 0 ~ 7. 5% ; 葡萄糖酸鋼1. 0 ~ 25% ; 潤濕劑0. 1~2. 5〇/〇; 余量為純水。
[0008] 進一步的，所述A制劑中表面活性劑為脂肪醇聚氧乙締酸、烷基酪聚氧乙締酸、 脂肪酸聚氧乙締、季戊四醇聚氧乙締酸硫酸鋼、脂肪醇聚氧乙締酸硫酸鋼、月桂醇硫酸鋼 中的至少一種。
[0009] 進一步的，所述B制劑中添加劑為亞甲基二糞橫酸鋼（NN0)、亞甲基雙甲基糞橫酸 鋼（MF)、巧樣酸鋼、巧樣酸鐘、水楊酸鋼、酒石酸鋼、酒石酸鐘鋼、苯甲酸鋼的至少一種。
[0010] 進一步的，所述C制劑中潤濕劑為甘油、丙締乙二醇、聚乙二醇、司盤85、BYK-194、 BYK-191、BYK-190、BYK-180 中的至少一種。
[0011] 本發(fā)明侶合金表面處理劑在侶合金表面制備納米孔桐的方法按如下步驟： (1) :將侶合金進行前處理，除去侶合金表面的油污、雜質(zhì)和氧化膜； (2) :將步驟（1)得到的侶合金基材通過陽極氧化得到表面含有氧化膜層的侶合金； (3) :步驟（2)得到的含有氧化膜層的侶合金浸泡到A制劑中，在氧化膜層外表層形成 腐蝕孔桐，得到經(jīng)過表面處理的侶合金基材； (4) :將步驟（3)得到的經(jīng)過A制劑表面處理的侶合金基材浸泡到B制劑中，對氧化膜 層外表層形成的腐蝕孔桐進行擴孔，得到經(jīng)過表面處理的侶合金基材； (5) :將步驟（4)所得含有氧化膜層的侶合金浸泡到C制劑中，對氧化膜層外表層形成 的腐蝕孔桐進行潤孔，得到經(jīng)過表面處理的侶合金基材； (6) :將經(jīng)過（5)步驟表面處理的侶合金基材置于鼓風干燥箱中，在溫度為60~100°C條 件下，干燥10~3〇min，制得表面具有獨特雙層立體納米孔桐結(jié)構(gòu)的侶合金。 陽012] 本發(fā)明具有如下有益效果： 本發(fā)明不含胺類和含憐物質(zhì)，安全環(huán)保。制備出的納米孔桐形狀規(guī)整，容易檢測測量。 經(jīng)過本發(fā)明處理的侶合金，表面平滑，表面具有獨特雙層立體納米孔桐結(jié)構(gòu)，內(nèi)部為蜂窩結(jié) 構(gòu)，納米孔桐的表面圓潤光滑，樹脂容易進入侶合金孔桐，工藝簡單，易大規(guī)模生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0013] 圖1為本發(fā)明侶合金表面處理劑在侶合金表面制備的納米孔桐的掃描電鏡圖。
【具體實施方式】
[0014] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進行詳細說明，實施例僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，并 非是對本發(fā)明的限定。
[0015] 下表為實施例1-3的侶合金表面處理劑各成分及其用量。
[0016]
W實施例1為例說明本發(fā)明在侶合金表面制備納米孔桐的方法： (1) :將侶合金進行前處理，除去侶合金表面的油污、雜質(zhì)和氧化膜； (2) :將步驟（1)得到的侶合金基材通過陽極氧化得到表面含有氧化膜層的侶合金； (3) :步驟（2)得到的含有氧化膜層的侶合金浸泡到A制劑中，在氧化膜層外表層形成 腐蝕孔，得到經(jīng)過表面處理的侶合金基材； (4) :將步驟（3)得到的經(jīng)過A制劑表面處理的侶合金基材浸泡到B制劑中，對氧化膜 層外表層形成的腐蝕孔桐進行擴孔，得到經(jīng)過表面處理的侶合金基材； (5) :將步驟（4)所得含有氧化膜層的侶合金浸泡到C制劑中，對氧化膜層外表層形成 的腐蝕孔桐進行潤孔，得到經(jīng)過表面處理的侶合金基材； (6) :將經(jīng)過（5)步驟處理的侶合金基材置于鼓風干燥箱中，溫度80°C干燥20min，制得 表面具有獨特的雙層立體納米孔桐結(jié)構(gòu)的侶合金。
[0017]圖1為實施例1的侶合金表面處理劑及采用上述方法在侶合金表面制備的納米孔 桐的掃描電鏡圖，由圖1可W看出，侶合金表面孔桐密集、孔桐數(shù)量多、成型規(guī)則、容易測量 量化，樹脂進入運些納米孔桐中會與侶合金進行強有力的結(jié)合。
【主權(quán)項】
1. 一種鋁合金表面處理劑，其特征在于，包括A、B、C3種制劑： 所述A制劑由如下重量百分比的組分組成： 氫氧化鈉1 ~ 8% ; 十二烷基苯磺酸鈉0. 5 ~ 2. 5% ; 醋酸鈉4. 5 ~ 8. 5% ; 表面活性劑0. 1 ~ 2. 5% ; 余量為純水； 所述B制劑由如下重量百分比的組分組成： 碳酸鉀 2. 5 ~ 18. 5% ; 葡萄糖酸鈉1. 〇 ~ 2. 5% ; 醋酸鈉4. 5 ~ 8. 5% ; 添加劑〇· 3 ~ 2. 5% ; 余量為純水； 所述C制劑由如下重量百分比的組分組成： 十二烷基苯磺酸鈉1. 5 ~ 5. 5% ; 碳酸氫鈉2. 0 ~ 7. 5% ; 葡萄糖酸鈉1. 〇 ~ 25% ; 潤濕劑〇· 1~ 2. 5% ; 余量為純水。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金表面處理劑，其特征在于，所述A制劑中表面活性劑為 脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯、季戊四醇聚氧乙烯醚硫酸鈉、 脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉、月桂醇硫酸鈉中的至少一種。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金表面處理劑，其特征在于，所述B制劑中添加劑為亞甲 基二萘磺酸鈉（NNO)、亞甲基雙甲基萘磺酸鈉（MF)、檸檬酸鈉、檸檬酸鉀、水楊酸鈉、酒石酸 鈉、酒石酸鉀鈉、苯甲酸鈉的至少一種。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金表面處理劑，其特征在于，所述C制劑中 潤濕劑為甘油、丙烯乙二醇、聚乙二醇、司盤85、BYK-194、BYK-191、 BYK-190、BYK-180 中的至少一種。5. -種使用權(quán)利要求1所述的鋁合金表面處理劑在鋁合金表面制備納米孔洞的方法， 其特征在于，由如下步驟組成： (1) :將鋁合金進行前處理，除去鋁合金表面的油污、雜質(zhì)和氧化膜； (2) :將步驟（1)得到的鋁合金基材通過陽極氧化得到表面含有氧化膜層的鋁合金； (3) :步驟（2)得到的含有氧化膜層的鋁合金浸泡到A制劑中，在氧化膜層外表層形成 腐蝕孔洞，得到經(jīng)過表面處理的鋁合金基材； (4) :將步驟（3)得到的經(jīng)過A制劑表面處理的鋁合金基材浸泡到B制劑中，對氧化膜 層外表層形成的腐蝕孔洞進行擴孔，得到經(jīng)過表面處理的鋁合金基材； (5) :將步驟（4)所得含有氧化膜層的鋁合金基材浸泡到C制劑中，對氧化膜層外表層 形成的腐蝕孔洞進行潤孔，得到經(jīng)過表面處理的鋁合金基材； (6) :將經(jīng)過步驟（5)表面處理的鋁合金基材置于鼓風干燥箱中，在溫度為60~100°C條 件下，干燥l〇~30min，制得具有獨特雙層立體納米孔洞結(jié)構(gòu)的鋁合金。
【專利摘要】本發(fā)明屬于鋁合金加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋁合金表面處理劑，還涉及使用該處理劑在鋁合金表面制備納米孔洞的方法。該鋁合金表面處理藥劑由A、B、C三種制劑組成。所述A制劑在鋁合金表面制造微細孔洞，所述B制劑對A制劑在鋁合金表面制造的微細孔洞進行擴孔，所述C制劑對由A和B制劑制造的鋁合金表面微細孔洞進行潤孔。本發(fā)明能夠在鋁合金表面形成獨特的雙層立體孔洞結(jié)構(gòu)，提高樹脂和鋁合金的結(jié)合力，容易成型，對鋁合金外觀基本無影響，適用范圍廣，對環(huán)境無污染，適合大規(guī)模生產(chǎn)。
【IPC分類】C25D11/24
【公開號】CN105332034
【申請?zhí)枴緾N201510674075
【發(fā)明人】王田軍, 況金權(quán)
【申請人】博羅縣東明化工有限公司
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年10月19日