聚氨酯粘結劑及其制備方法和金屬-樹脂復合體及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及材料領域，具體的，本發明涉及聚氨酯粘結劑及其制備方法和金 屬-樹脂復合體及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 金屬與塑膠注塑結合，通常通過在金屬件需要注塑的部位涂上熱熔膠，然后在模 具中進行注塑，通過膠融化來粘結金屬和塑膠，然而，通常金屬和塑膠之間的結合力較差。
[0003] 因此，目前制備金屬-樹脂復合體的方法仍有待改進。
【發明內容】
[0004] 本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明的一個目的 在于提出能夠有效提高金屬-樹脂復合體中金屬與樹脂之間結合力的手段。
[0005] 在本發明的第一方面，本發明提出了一種聚氨酯粘結劑，根據本發明的實施例，所 述聚氨酯粘結劑的pH值大于7。
[0006] 根據本發明的實施例，由于該聚氨酯粘結劑的pH值大于7,可以呈堿性，因此，當 在金屬基體的表面施加該粘結劑時，粘結劑中所含有的or會與金屬基體表面的金屬發生 反應，對金屬基體的表面造成腐蝕，從而形成腐蝕孔。進而在后續處理中，通過在金屬表面 上注塑樹脂，能夠有效地提高所得到的金屬-樹脂復合體中金屬基體與樹脂之間的結合 力。
[0007] 在本發明的第二個方面，本發明提出了一種制備聚氨酯粘結劑的方法。根據本發 明的實施例，該方法包括：
[0008] (a)使聚酯多元醇、親水型擴鏈劑和二異氰酸酯反應形成聚氨酯預聚體；
[0009] (b)使Cpw多元醇與步驟（a)中得到的所述聚氨酯預聚體發生交鏈反應；
[0010] (c)利用&~1(|二元醇對步驟（b)中得到的交聯反應產物進行擴鏈處理；以及
[0011] (d)將步驟（C)中所得到的擴鏈處理產物的pH值調節至大于7,以便獲得所述聚 氣醋粘結劑。
[0012] 根據本發明實施例的制備聚氨酯粘結劑的方法可以有效制備上述聚氨酯粘結劑。
[0013] 在本發明的第三方面，本發明提出了一種金屬-樹脂復合體。根據本發明的實施 例，該金屬-樹脂復合體包括：
[0014] 金屬基體，所述金屬基體的至少一個表面形成有腐蝕孔；
[0015] 粘結層，所述粘結層形成在所述腐蝕孔中；以及
[0016] 樹脂層，所述樹脂層通過注塑形成在所述金屬基體的形成有腐蝕孔的表面上。
[0017] 根據本發明的實施例，由于在金屬基體的表面上形成有腐蝕孔，因此，通過注塑在 形成有腐蝕孔的表面上所形成的樹脂層與金屬基體之間，形成了緊密的結構，能夠有效地 提高金屬基體和樹脂層之間的結合力。
[0018] 在本發明的第四方面，本發明提出了一種制備金屬-樹脂復合體的方法。根據本 發明的實施例，該方法包括：
[0019] (1)在金屬基體的表面上施加上述所述的聚氨酯粘結劑，以便在所述金屬基體的 表面形成腐蝕孔；以及
[0020] (2)在所述金屬基體的形成有腐蝕孔的表面上注塑樹脂，以便獲得所述金屬-樹 脂復合體。
[0021] 根據本發明的實施例，正如前所述，由于所采用的粘結劑的pH值大于7,呈堿性， 因此，當在金屬基體的表面施加該粘結劑時，粘結劑中所含有的0H-會與金屬基體表面的 金屬發生反應，對金屬基體的表面造成腐蝕，從而形成腐蝕孔。進而在后續處理中，通過在 金屬表面上注塑樹脂，能夠有效地提高所得到的金屬-樹脂復合體中金屬基體與樹脂之間 的結合力。
[0022] 本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變 得明顯，或通過本發明的實踐了解到。
【附圖說明】
[0023] 本發明的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變 得明顯和容易理解，其中 ：
[0024] 圖1是根據本發明一個實施例的制備粘結劑的方法的流程示意圖；
[0025] 圖2是根據本發明又一個實施例的制備粘結劑的方法的流程示意圖；
[0026] 圖3是根據本發明又一個實施例的制備粘結劑的方法的流程示意圖；
[0027] 圖4是根據本發明一個實施例的金屬-樹脂復合體的結構示意圖；
[0028] 圖5是根據本發明又一個實施例的金屬_樹脂復合體的結構示意圖；
[0029] 圖6是根據本發明一個實施例的制備金屬-樹脂復合體的流程示意圖；
[0030] 圖7是根據本發明又一個實施例的制備金屬-樹脂復合體的流程示意圖；以及
[0031] 圖8是根據本發明又一個實施例的制備金屬-樹脂復合體的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0032] 下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終 相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附 圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。在本發明 的描述中，術語"上"等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為 了便于描述本發明而不是要求本發明必須以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本 發明的限制。
[0033] 在本發明的第一方面，本發明提出了一種聚氨酯粘結劑，根據本發明的實施例，所 述聚氨酯粘結劑的pH值大于7。
[0034] 根據本發明的實施例，由于該聚氨酯粘結劑的pH值大于7,可以呈堿性，因此，當 在金屬基體的表面施加該粘結劑時，粘結劑中所含有的0H-會與金屬基體表面的金屬發生 反應，對金屬基體的表面造成腐蝕，從而形成腐蝕孔。進而在后續處理中，通過在金屬表 面上注塑樹脂，能夠有效地提高所得到的金屬-樹脂復合體中金屬基體與樹脂之間的結合 力。
[0035] 根據本發明的實施例，該聚氨酯粘結劑的pH值可以為10~11，優選地，該聚氨酯 粘結劑的pH值為9。由此，可以控制利用粘結劑在金屬基體表面所形成腐蝕孔的尺寸在適 當的范圍內，從而不會使得腐蝕孔的尺寸過大而削弱所得到金屬基體-樹脂復合體中金屬 基體與樹脂之間的結合力。
[0036] 根據本發明的實施例，調節該聚氨酯粘結劑的pH值所采用的手段并不受特別限 制，根據本發明的具體實例，粘結劑的pH值是利用弱堿進行調節的。由此，可以有效地將粘 結劑的pH值控制在預定的范圍內，并且粘結劑對金屬基體表面的腐蝕性能并不會太強，從 而可以控制利用粘結劑在金屬基體表面所形成腐蝕孔的尺寸在適當的范圍內，從而不會使 得腐蝕孔的尺寸過大而削弱所得到金屬基體-樹脂復合體中金屬基體與樹脂之間的結合 力。根據本發明的實施例，可以采用的弱堿包含有機胺、吡啶、哌啶、肼、氨水、堿金屬或堿土 金屬的無機弱酸鹽的至少一種。根據本發明的具體實施例，可以采用的有機胺為選自脂肪 胺、醇胺、酰胺、脂環胺、芳香胺、聚乙烯亞胺以及羥胺的至少一種。根據本發明的具體實施 例，可以采用的脂肪胺包括選自甲胺、丙胺、2-丙烯胺、叔丁胺、癸胺、二甲胺、二丙胺、環丙 胺、二異丁胺、三甲胺、三丙胺、正丁胺、己胺、十六胺、乙胺、異丙胺、二正丁胺、2-乙基己胺、 十八胺、二乙胺、二異丙胺、異丁胺、己二胺、二硬脂胺、三乙胺、1，2-二甲基丙胺、仲丁胺、三 辛胺、1，5-二甲基己胺、乙二胺、1，2-丙二胺、1，4-丁二胺以及1，10-癸二胺的至少一種。根 據本發明的具體實施例，可以采用的醇胺包括選自乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、3-丙醇胺、 異丙醇胺、二異丙醇胺、三異丙醇胺、N，N-二甲基乙醇胺以及N，N-二乙基乙醇胺的至少一 種。根據本發明的具體實施例，可以采用的酰胺包括選自甲酰胺、乙酰胺、丙酰胺、丁酰胺、 異丁酰胺、丙烯酰胺、聚丙烯酰胺、己內酰胺、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺的至少一種。根 據本發明的具體實施例，可以采用的脂環胺包括三亞乙基二胺、二亞乙基三胺、六亞甲基四 胺、六亞甲基亞胺、三亞乙基二胺、環乙烯亞胺、嗎啉、哌嗪以及環己胺的至少一種。根據本 發明的具體實施例，可以采用的芳香胺包括苯胺、二苯胺、聯苯胺、鄰苯二胺、間苯二胺、對 苯二胺、鄰甲基苯胺、間甲基苯胺、對甲基苯胺、2, 3-二甲基苯胺、2, 4-二甲基苯胺、2, 5-二 甲基苯胺、2, 6-二甲基苯胺、3, 4-二甲基苯胺、3, 5-二甲基苯胺、2, 4, 6-三甲基苯胺、鄰乙 基苯胺、N-丁基苯胺、2, 6-二乙基苯胺、N-甲酰苯胺、對丁基苯胺、N-乙酰苯胺、3-甲氧基苯 胺、鄰氯苯胺、間氯苯胺、對氯苯胺、鄰乙氧基苯胺、間乙氧基苯胺、對乙氧基苯胺、N-甲基苯 胺、2, 3