一種金屬塑料復合材料金屬基表面處理方法
【專利摘要】本發明公開了一種金屬塑料復合材料金屬基表面處理方法，包括以下處理步驟：步驟一，前處理：將金屬基體表面進行超聲波清洗、水洗、烘干、噴砂、水洗、烘干處理；步驟二，脫脂處理：將經過步驟一處理的金屬基體依次進行堿性脫脂處理、中和處理、烘干處理；步驟三，表面活化處理：將經過步驟二處理的金屬基體依次進行表面活化處理、乙醇清洗處理以及烘干處理。本發明的金屬塑料復合材料金屬基表面處理方法，能夠極大的提升金屬基體和塑料工作層的結合強度。本發明的制備工藝簡單、成本低，適于大規模生產與應用。
【專利說明】
一種金屬塑料復合材料金屬基表面處理方法
技術領域
[0001] 本發明屬于材料表面處理領域，涉及一種金屬塑料復合材料金屬基表面處理方 法。
【背景技術】
[0002] 隨著時代的發展，全球資源越來越匱乏，各種優異性能的替代材料得以應用。金屬 塑料復合材料不但具有傳統鋼材的高強度，還具有抗沖擊、質量輕、自潤滑、耐磨損等增強 材料的各項優點，因此已成為制造領域的理想材料。但是當前存在金屬塑料復合材料結合 強度不高等缺點，所以急需一種更有效的結合技術，該技術需要有高結合強度、簡化的生產 工藝、低的成本。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的是克服上述現有技術的問題，提供一種金屬基體與塑料牢固結合、 工藝簡單、成本低、適于大規模生產應用的表面處理方法，解決了現有技術中粘結力不足的 缺陷。
[0004] 本發明的技術方案是這樣實現的：一種金屬塑料復合材料金屬基表面處理方法， 包括如下處理步驟：
[0005] 步驟一）前處理:將45#鋼板依次進行超聲波清洗、水洗、烘干、噴砂、水洗、烘干處 理;步驟二)脫脂處理:將經過步驟一)處理的45#鋼板依次進行堿性脫脂處理、中和處理、烘 干處理;步驟三)表面活化處理:將經過步驟二)處理的45#鋼板依次進行表面活化處理、乙 醇清洗處理以及烘干處理。
[0006] 優選的，所述步驟一）前處理中的超聲波清洗，清洗時間為30min，以去除45#鋼板 表面的灰塵、油污、氧化物。
[0007] 優選的，所述步驟一)前處理中的水洗，用去離子水對45#鋼板表面清洗，反復清洗 次數為5到10次。
[0008] 優選的，所述步驟一）、步驟二)和步驟三）中烘干處理，為真空烘干機烘干，烘干機 的溫度設置為70°c，時間為2小時。
[0009] 優選的，所述步驟一)前處理中的噴砂處理，對45#鋼板表面進行噴砂處理，噴砂粒 徑為40~80目石英砂，噴砂時間為10~20s，噴砂壓力為0.9MPa。
[0010] 優選的，所述步驟二）脫脂處理中的堿性脫脂處理，對45#鋼板表面使用質量百分 比濃度為0.5 %~5 %的強堿水溶液堿洗，溫度為20°C~60°C，浸泡時間為IOmin~15min，其 中強堿水溶液為氫氧化鈉溶液。
[0011] 優選的，所述步驟二）脫脂處理中的中和處理，對45#鋼板表面使用質量百分比濃 度為1 %~3 %的強酸水溶液中和，溫度為20°C-60°C，浸泡時間為15min~20min，所述強酸 水溶液為鹽酸溶液。
[0012]優選的，所述步驟三)表面活化處理中的表面活化處理，活化劑為氨水、馬來酸酐、 硅烷偶聯劑以及苯乙烯混合物；其中氨水質量百分比為60%~80%，馬來酸酐質量百分比 為5%~10%，硅烷偶聯劑質量百分比為10%~20%，苯乙烯質量百分比為5%~10%;其中 氨水的質量百分比濃度為5 %~8% ;采用浸泡的工藝處理，浸泡溫度為20°C~60°C，浸泡時 間為 30min ~60min。
[0013] 優選的，所述步驟三)表面活化處理中的乙醇清洗處理，是用乙醇溶液對45#鋼板 表面清洗，反復清洗次數為2到5次。
[0014] 本發明的有益技術效果:本發明的金屬塑料復合材料金屬基表面處理方法，能夠 極大的提高金屬基體和塑料工作層的結合強度。本發明的制備方法簡單易行，成本低廉，適 合大規模生產與應用。
【具體實施方式】
[0015] 為了更清楚的說明本發明的技術方案，下面結合【具體實施方式】對本發明做進一步 描述：
[0016] 實施例1
[00?7]將45#鋼板切害喊尺寸為30mm X 15mm X 3mm金屬片；用超聲波清洗30min;用去離子 水反復清洗5次;放入真空烘干機中在70 °C下烘干2小時；對45#鋼板表面進行噴砂處理，噴 砂粒徑為40目石英砂，噴砂時間為10，噴砂壓力為0.9MPa;用去離子水反復清洗5次;再放入 真空烘干機中在70°C下烘干2小時;使用質量百分比濃度為0.5%的氫氧化鈉溶液堿洗，溫 度為20°C，浸泡時間為IOmin;使用質量百分比濃度為1 %的鹽酸溶液中和，溫度為20°C，浸 泡時間為15min;放入真空烘干機中在70°C下烘干2小時；用活化劑浸泡30min，溫度為20°C， 活化劑為氨水、馬來酸酐、硅烷偶聯劑以及苯乙烯混合物，其中氨水質量百分比為60%，馬 來酸酐質量百分比為10%，硅烷偶聯劑質量百分比為20%，苯乙烯質量百分比為10%，其中 氨水的質量百分比濃度為5%;用乙醇溶液反復清洗2次；最后放入真空烘干機中在70°C下 烘干2小時，得到樣品1。
[0018] 實施例2
[0019]將45#鋼板切割成尺寸為30mm X 15mm X 3mm金屬片；用超聲波清洗30min;用去離子 水反復清洗7次;放入真空烘干機中在70 °C下烘干2小時；對45#鋼板表面進行噴砂處理，噴 砂粒徑為60目石英砂，噴砂時間為15s，噴砂壓力為0.9MPa;用去離子水反復清洗7次;再放 入真空烘干機中在70 °C下烘干2小時;使用質量百分比濃度為3 %的氫氧化鈉溶液堿洗，溫 度為40°C，浸泡時間為12min;使用質量百分比濃度為2%的鹽酸溶液中和，溫度為40°C，浸 泡時間為17min;放入真空烘干機中在70°C下烘干2小時；用活化劑浸泡45min，溫度為40°C， 活化劑為氨水、馬來酸酐、硅烷偶聯劑以及苯乙烯混合物，其中氨水質量百分比為70%，馬 來酸酐質量百分比為8%，硅烷偶聯劑質量百分比為15%，苯乙烯質量百分比為7%，其中氨 水的質量百分比濃度為6%;用乙醇溶液反復清洗3次；最后放入真空烘干機中在70°C下烘 干2小時，得到樣品2。
[0020] 實施例3
[0021]將45#鋼板切割成尺寸為30mm X 15mm X 3mm金屬片；用超聲波清洗30min;用去離子 水反復清洗10次;放入真空烘干機中在70°C下烘干2小時;對45#鋼板表面進行噴砂處理，噴 砂粒徑為80目石英砂，噴砂時間為20s，噴砂壓力為0.9MPa;用去離子水反復清洗10次;再放 入真空烘干機中在70 °C下烘干2小時;使用質量百分比濃度為5 %的氫氧化鈉溶液堿洗，溫 度為60°C，浸泡時間為15min;使用質量百分比濃度為3 %的鹽酸溶液中和，溫度為60°C，浸 泡時間為20min;放入真空烘干機中在70 °C下烘干2小時；用活化劑浸泡60min，溫度為60 °C， 活化劑為氨水、馬來酸酐、硅烷偶聯劑以及苯乙烯混合物，其中氨水質量百分比為80%，馬 來酸酐質量百分比為5%，硅烷偶聯劑質量百分比為10%，苯乙烯質量百分比為5%，其中氨 水的質量百分比濃度為8%;用乙醇溶液反復清洗5次；最后放入真空烘干機中在70°C下烘 干2小時，得到樣品3。
[0022]將樣品1到樣品3與市售產品進行結合強度對比實驗，對比數據如下。
[0024] 從數據可知，采用本發明的金屬塑料復合材料與目前市售產品相比，結合強度大 大提高。同時，本發明的制備方法簡單易行，成本低廉，適合大規模生產與應用。
[0025] 以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精 神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種金屬塑料復合材料金屬基表面處理方法，其特征在于:包括如下處理步驟： 步驟一)前處理:將45#鋼板依次進行超聲波清洗、水洗、烘干、噴砂、水洗、烘干處理;步 驟二)脫脂處理:將經過步驟一）處理的45#鋼板依次進行堿性脫脂處理、中和處理、烘干處 理;步驟三)表面活化處理:將經過步驟二)處理的45#鋼板依次進行表面活化處理、乙醇清 洗處理以及烘干處理。2. 根據權利要求1所述的金屬塑料復合材料金屬基表面處理方法，其特征在于:所述步 驟一）前處理中的超聲波清洗，清洗時間為30min，以去除45#鋼板表面的灰塵、油污、氧化 物。3. 根據權利要求1所述的金屬塑料復合材料金屬基表面處理方法，其特征在于:所述步 驟一)前處理中的水洗，用去離子水對45#鋼板表面清洗，反復清洗次數為5到10次。4. 根據權利要求1所述的金屬塑料復合材料金屬基表面處理方法，其特征在于:所述步 驟一）、步驟二)和步驟三）中烘干處理，為真空烘干機烘干，烘干機的溫度設置為70°C，時間 為2小時。5. 根據權利要求1所述的金屬塑料復合材料金屬基表面處理方法，其特征在于:所述步 驟一)前處理中的噴砂處理，對45#鋼板表面進行噴砂處理，噴砂粒徑為40~80目石英砂，噴 砂時間為10~20s，噴砂壓力為0.9MPa。6. 根據權利要求1所述的金屬塑料復合材料金屬基表面處理方法，其特征在于:所述步 驟二)脫脂處理中的堿性脫脂處理，對45#鋼板表面使用質量百分比濃度為0.5 %~5 %的強 堿水溶液堿洗，溫度為20°C~60°C，浸泡時間為lOmin~15min，其中強堿水溶液為氫氧化鈉 溶液。7. 根據權利要求1所述的金屬塑料復合材料金屬基表面處理方法，其特征在于:所述步 驟二)脫脂處理中的中和處理，對45#鋼板表面使用質量百分比濃度為1%~3%的強酸水溶 液中和，溫度為20 °C -60 °C，浸泡時間為15min~20min，所述強酸水溶液為鹽酸溶液。8. 根據權利要求1所述的金屬塑料復合材料金屬基表面處理方法，其特征在于:所述步 驟三)表面活化處理中的表面活化處理，活化劑為氨水、馬來酸酐、硅烷偶聯劑以及苯乙烯 混合物;其中氨水質量百分比為60%~80%，馬來酸酐質量百分比為5%~10%，硅烷偶聯 劑質量百分比為10%~20%，苯乙烯質量百分比為5%~10% ;其中氨水的質量百分比濃度 為5%~8% ;采用浸泡的工藝處理，浸泡溫度為20°C~60°C，浸泡時間為30min~60min。9. 根據權利要求1所述的金屬塑料復合材料金屬基表面處理方法，其特征在于:所述步 驟三)表面活化處理中的乙醇清洗處理，是用乙醇溶液對45#鋼板表面清洗，反復清洗次數 為2到5次。
【文檔編號】B24C1/08GK106086861SQ201610561196
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年7月15日
【發明人】戴亞春, 崔沛, 駱志高, 吳勃
【申請人】江蘇大學