CN101396888A - 一种金属复合板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种金属复合板,该金属复合板包括金属基材以及依次附着在该金属基材表面的表面化学处理层和一层或几层树脂层,其中,所述树脂层为马来酸酐接枝的聚烯烃树脂层,或者为其它树脂与马来酸酐接枝的聚烯烃共混的树脂层,所述其它树脂为聚碳酸酯、聚己内酰胺、聚烯烃、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯。本发明还公开了该金属复合板的制备方法。本发明提供的金属复合板加工附着性和耐冲击加工性均很好。
Description
技术领域
本发明涉及一种金属复合板,还涉及一种该金属复合板的制备方法。
背景技术
目前,所公开的塑料覆金属箔技术是用热塑性树脂的树脂膜覆盖在经过表面处理的金属片上。由此得到的被覆树脂的金属片的耐腐蚀性、电绝缘性及冲压性能优异,因此得到广泛应用,例如用于电容器、饮料罐、AV机器或空调罩等家电制品的外包装、三合板制家具、钢制家具、电梯内部装饰、窗户材料、单元浴室壁材、单元浴室天花板材料、隔板等建筑内部装饰。
但是这些技术可使用的树脂材料种类很少,仅可以使用聚氯乙烯(PVC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、尼龙(PA)几种树脂。这主要是由于难以实现其它非极性树脂如乙烯-1-辛烯共聚物(POE)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABS)以及PC/ABS合金与金属基材的牢固粘接所致,并且,在该技术中,PVC、PET、PBT或PA树脂对金属的附着力较差。
CN1639387A公开了一种热塑性树脂涂层铝板及其制备方法,该涂层铝板至少在铝板的单面上形成微孔质阳极氧化膜,且在该微孔质阳极氧化膜上形成处理涂膜层,再在该涂膜层上形成热塑性树脂涂膜。所述处理涂膜层是涂布选自有机硅烷偶合剂、环氧树脂、脂肪酸、羟基取代苯酚当中的一种而形成的涂膜层。所述处理涂膜层为在250℃以上经热处理的热改性涂膜。在所述处理涂膜层上形成热塑性树脂涂膜的热塑性树脂,可举出聚对苯二甲酸乙二醇酯,聚对苯二甲酸丁二醇酯,用其它酸代替作为对苯二甲酸乙二醇酯或对苯二甲酸丁二醇酯中的酸成分的一部分对苯二甲酸而成的共聚聚酯树脂,或用其它醇来替代对苯二甲酸乙酯、对苯二甲酸丁酯的部分乙二醇而成的共聚聚酯树脂等聚酯类树脂,或混合此类聚酯树脂中的2种以上的树脂混合物,聚酰胺6、聚酰胺66、共聚酰胺66-6、聚酰胺6-10、聚酰胺7、聚酰胺12、聚己二酰间苯撑二甲胺等聚酰胺类树脂、聚乙烯、聚丙烯、乙丙共聚聚酯等聚烯烃类及用马来酸进行酸改性的聚烯烃类树脂,聚碳酸酯,聚萘二甲酸乙二醇酯、氟类树脂等热塑性树脂。
该专利申请的热塑性树脂涂层铝板及其制备方法,扩大了可应用的热塑性树脂的种类。但是,热塑性树脂涂层铝板上所形成的处理涂膜层为选自有机硅烷偶合剂、环氧树脂、脂肪酸、羟基取代苯酚当中的一种的涂膜层。当采用有机硅烷偶合剂作为处理涂膜层时,将涂覆了处理涂膜层的铝板加热到250℃以上的进行热处理后,有机硅烷偶合剂层会有部分粉化成SiO2,当材料经受变形时处理涂膜层会与铝板产生剥离,这样就会影响热塑性树脂涂层板的加工附着性和耐冲击加工性。
当采用环氧树脂、脂肪酸或羟基取代苯酚作为处理涂膜层时,将涂覆了处理涂膜层的铝板加热到250℃以上热处理后,此时虽然能够提高该涂膜层与铝板之间以及与热塑性树脂层之间的粘合强度,但是处理后的涂膜层拉伸断裂伸长能力较差,因此当该涂层铝板经受加工变形时很容易产生断裂,从而热塑性树脂涂层铝板的加工附着性和耐冲击加工性较差。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的涂层铝板的加工附着性和耐冲击加工性较差的缺陷,提供一种加工附着性和耐冲击加工性较好的金属复合板及其制备方法。
本发明提供了一种金属复合板,该金属复合板包括金属基材以及附着在该金属基材表面的表面化学处理层,其中,该金属复合板还包括在附着有表面化学处理层的金属基材上形成的一层或几层树脂层,所述树脂层为马来酸酐接枝的聚烯烃树脂层,或者为其它树脂与马来酸酐接枝的聚烯烃共混的树脂层,所述其它树脂为聚碳酸酯、聚己内酰胺、聚烯烃、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯。
本发明还提供了一种金属复合板的制备方法,该方法包括将金属基材进行表面化学处理,其中,该方法还包括在表面化学处理过的金属基材上形成一层或几层树脂层,所述树脂层为马来酸酐接枝的聚烯烃树脂层,或者为其它树脂与马来酸酐接枝的聚烯烃共混的树脂层,所述其它树脂为聚碳酸酯、聚己内酰胺、聚烯烃、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯。
本发明提供的金属复合板,将马来酸酐接枝的聚烯烃树脂层、或者其它树脂与马来酸酐接枝的聚烯烃共混的树脂层直接形成在附着有表面化学处理层的金属基材上,而无需现有技术中的处理涂膜层,首先是简化了制作方法。另外,该树脂层可以与金属基材的表面化学处理层牢固粘接,因而可以获得很好的加工附着性和耐冲击加工性。
具体实施方式
本发明提供的金属复合板包括金属基材以及附着在该金属基材表面的表面化学处理层,其中,该金属复合板还包括在附着有表面化学处理层的金属基材上形成的一层或几层树脂层,所述树脂层为马来酸酐接枝的聚烯烃树脂层,或者为其它树脂与马来酸酐接枝的聚烯烃共混的树脂层,所述其它树脂为聚碳酸酯、聚己内酰胺、聚烯烃、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯。
根据本发明提供的金属复合板,构成本发明金属复合板树脂层的树脂不受特别限制,可以是马来酸酐接枝的各种聚烯烃,也可以是其它树脂与马来酸酐接枝的聚烯烃共混的树脂,所述其它树脂为聚碳酸酯、聚己内酰胺、聚烯烃、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯。
根据本发明提供的金属复合板,所述聚烯烃可以为各种聚烯烃,例如聚丙烯、聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-丁二烯共聚物(SBC或K树脂)、乙烯-1-辛烯共聚物(POE)、三元乙丙橡胶(EPDM)、二元乙丙橡胶(EPM)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)等,其中,聚乙烯(PE)可以为高密度聚乙烯或低密度聚乙烯。
根据本发明提供的金属复合板,该树脂层的树脂的例子可以包括,马来酸酐接枝的聚丙烯(PP-g-MAH)、聚丙烯与马来酸酐接枝的聚丙烯的共混树脂(PP/PP-g-MAH)、聚己内酰胺与马来酸酐接枝的聚丙烯的共混树脂(PA6/PP-g-MAH)、聚对苯二甲酸乙二醇酯与马来酸酐接枝的聚丙烯的共混树脂(PET/PP-g-MAH)、马来酸酐接枝的乙烯-1-辛烯共聚物(POE-g-MAH)、聚丙烯与马来酸酐接枝的乙烯-1-辛烯共聚物的共混树脂(PP/POE-g-MAH)、聚己内酰胺与马来酸酐接枝的乙烯-1-辛烯共聚物的共混树脂(PA6/POE-g-MAH)、马来酸酐接枝的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS-g-MAH)、聚碳酸酯与马来酸酐接枝的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的共混树脂(PC/ABS-g-MAH)、马来酸酐接枝的聚乙烯(PE-g-MAH)、高密度聚乙烯与马来酸酐接枝的聚乙烯的共混树脂(HDPE/PE-g-MAH)、低密度聚乙烯与马来酸酐接枝的聚乙烯的共混树脂(LDPE/PE-g-MAH)、聚碳酸酯与马来酸酐接枝的聚乙烯的共混树脂(PC/PE-g-MAH)、聚对苯二甲酸丁二醇酯与马来酸酐接枝的聚乙烯的共混树脂(PBT/PE-g-MAH)、马来酸酐接枝的苯乙烯-丁二烯共聚物(SBC或K树脂)、聚己内酰胺与马来酸酐接枝的苯乙烯-丁二烯共聚物(SBC或K树脂)的共混树脂(PA6/K-g-MAH)、马来酸酐接枝的苯乙烯-丁二烯三嵌段共聚物(SBS-g-MAH)、马来酸酐接枝的三元乙丙橡胶(EPDM-g-MAH)、聚苯醚与马来酸酐接枝的三元乙丙橡胶的共混树脂(PPO/EPDM-g-MAH)和聚己内酰胺与马来酸酐接枝的三元乙丙橡胶的共混树脂(PA6/EPDM-g-MAH)。
根据本发明提供的金属复合板,在优选情况下,所述树脂层的树脂的悬臂梁缺口冲击强度为100-650J/m。并且考虑到本发明的金属复合板要进行冲压加工等后续加工处理,作为与金属进行粘接的树脂层需要有足够接枝的马来酸酐基团,以保证与金属表面的牢固粘结,还要有足够的韧性、拉伸性能、低的结晶度以及耐化学品性能。因此,在所述马来酸酐接枝的聚烯烃树脂中,马来酸酐的接枝率优选为0.1-15%、更优选为0.5-10%、最优选为0.8-5%。
本文所使用的术语“接枝率”表示,在接枝聚合过程中,被接枝的单体质量与所得聚合物总质量(包括未接枝的原聚合物、接上枝的聚合物和接枝单体的均聚物或接枝混合单体的共聚物三部分质量)之比。接枝率是表示接枝效率的一个参数。可用接枝率%=(被接枝的单体质量/聚合物总质量)×100表示。接枝率越大可以参与反应的活性基团越多,有利于提高接枝共聚物与金属的附着性。另一方面接枝率太高也会使树脂有一定程度的降解,从而使树脂本身的力学性能有所下降,同时材料成本也会相应提高。一般情况下,如果接枝率太高,可以用相应的未接枝树脂进行共混稀释,使之性能提高,同时降低成本。
根据本发明提供的金属复合板,为了增加树脂层与金属的附着力,所述树脂层优选为其它树脂与马来酸酐接枝的聚烯烃共混的树脂层,所述其它树脂与所述马来酸酐接枝的聚烯烃共混的重量比优选为(0.5-10):1、更优选为(1-8):1,最优选为(1.5-6):1。
根据本发明提供的金属复合板,所述树脂层的厚度优选为5-100微米。
根据本发明提供的金属复合板,所述金属基材可以为各种金属基材,例如铝、铝合金、钢、铜、铜合金、锡、镍或锌。而优选铝、铝合金或钢。其中钢可以是各种冷轧钢、热轧钢或不锈钢。铝板厚度或钢板厚度不限,根据需要而定。
根据本发明提供的金属复合板,所述金属基材为铝时,附着在所述金属基材表面的表面化学处理层为阳极氧化层,所述阳极氧化层的厚度为0.2-20微米,优选为3-6微米。
根据本发明提供的金属复合板,所述金属基材为钢时,附着在所述金属基材表面的表面化学处理层为磷酸盐层或铬酸盐层,所述磷酸盐层或铬酸盐层的厚度为1-50微米,优选为3-8微米。
本发明提供的金属复合板的制备方法包括,将金属基材进行表面化学处理,其中,该方法还包括在表面化学处理过的金属基材上形成一层或几层树脂层,所述树脂层为马来酸酐接枝的聚烯烃树脂层,或者为其它树脂与马来酸酐接枝的聚烯烃共混的树脂层,所述其它树脂为聚碳酸酯、聚己内酰胺、聚烯烃、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯。
根据本发明提供的制备方法,在优选情况下,为了将树脂层均匀层压在金属基材上,在表面化学处理过的金属基材上形成的树脂层的厚度为5-100微米。所述树脂层可以是单层或两层以上。这些树脂层可以是未拉伸无定向树脂膜,也可以是单向或双向拉伸定向的树脂膜。
根据本发明提供的制备方法,在表面化学处理之前,要对金属基材表面分别进行除油、除锈的前处理。对前处理的方法没有特别的限制,可以采用本领域技术人员公知的各种除油方法,只要能除去附着在金属基材表面的油脂,除去不均匀氧化物即可。例如可采用弱碱性脱脂液进行脱脂处理后,之后在硝酸水溶液中进行去污处理的方法。上述前处理还可以对金属基材进行蚀刻,以替代除油和除锈的处理,将金属基材粗化到不着色的程度,以提高表面化学处理层在金属基材表面的固定。在此,蚀刻法的方法为本领域技术人员公知的各种方法,可以列举使用氢氧化钠的碱蚀刻,使用硫酸、氢氟酸的酸蚀刻,以及在硝酸的酸性溶液中通过电解进行的蚀刻等。
根据本发明提供的制备方法,所述金属基材为铝时,在铝表面进行的化学处理为阳极氧化,形成厚为0.2-20微米、优选为3-6微米的阳极氧化层。
阳极氧化的方法为本领域技术人员所公知,进行阳极氧化的电解质水溶液可以采用各种用于阳极氧化的电解质水溶液,例如硫酸、磷酸、铬酸、草酸、己二酸酯、丙二酸酯、邻苯二酸酯、或硅酸酯。但从对膜层溶解性、氧化效率和多孔结构来说,优选硫酸、磷酸、铬酸或草酸的电解质溶液。
如本领域技术人员公知的,阳极氧化层的厚度可通过调节铝板的电解时间、电解质水溶液的种类、电解质的浓度、电解质水溶液的pH、电解质水溶液的温度、外加电压、电流密度等电解条件来调整。电解的时间随电解条件而有所不同,通常为5-40分钟,优选为5-15分钟。
如本领域技术人员公知的,阳极氧化的条件通常为,电解质水溶液中电解质的浓度为2-300g/l,电解质水溶液的温度为13-26℃,以铝板为阳极,以不溶性导电材料作为阴极,外加电压为3-200V,电流密度为0.8-10A/dm2。
根据本发明提供的制备方法,所述金属基材为钢,所述将金属基材进行表面化学处理为在钢的表面进行磷化处理或铬酸盐处理,形成厚为1-50微米、优选为3-8微米的磷酸盐层或铬酸盐层。
对钢的表面进行磷化处理或铬酸盐处理是本领域技术人员公知的,在钢的表面进行磷化处理时,磷化液可以采用各种公知的用于对钢板进行磷化的磷化液,例如锌系、锌钙系、锰系、锰锌系或铁系。在本发明中对磷化液没有特别限制,因为各种磷化液均可形成主要成分为带有结晶水的磷酸盐层作为钢板的表面化学处理层。
例如磷化处理的过程通常为,将需进行磷化处理的金属板放入温度为50-70℃的磷化液中,进行磷化处理20分钟。所述磷化液为本领域技术人员公知的各种磷化液,例如锌系的磷化液为含有60g/L的Zn(H2PO4)2·2H2O、80g/L的Zn(NO3)2·6H2O、1.6g/L的Na2NO2和9ml/L的H3PO4的水溶液。
例如铬酸盐处理的过程通常为,将需要进行铬酸盐处理的金属板放入温度控制在60℃的处理溶液中,浸润15分钟后,以蒸馏水清洗金属板。所述处理溶液为本领域技术人员公知的,例如为含有25%的硫酸、2.5%的重铬酸钠的水溶液。
根据本发明提供的制备方法,将树脂层附着在金属板上的方法没有特别的限制,可以采用本领域技术人员公知的公知方法,例如可用T型模、I型模等挤出机以薄膜状挤出加热熔融的树脂,并直接在金属板上挤出层压的挤出法;也可用吹膜法、T模法、压延法等预先制成的树脂层覆盖于加热到树脂熔点的金属板上,用一对层压辊夹住树脂层和金属板并层压覆盖的叠层法。
下面采用实施例的方式对本发明进行进一步详细地描述。
实施例1
金属基材选用厚为0.3mm的铝板(JIS1100)
1、铝板的前处理
在50℃的温度下,将铝板浸泡在10%氢氧化钠水溶液中,对铝板表面蚀刻处理30秒钟,然后,用10%硝酸水溶液进行中和,用水洗涤10秒钟。
2、铝板的阳极氧化处理
接着,将上述前处理后的铝板浸入含有180g/L浓硫酸和0.03g/LAl2(SO4)3的电解液中,以25V的电压和8A/dm2的电流密度,对将该铝板阳极氧化5分钟,形成了厚为4.5微米的多孔阳极氧化层。然后用水洗涤阳极氧化后的铝板30秒钟,在80℃的温度下干燥。
3、制备金属复合板
表1中列出了9种马来酸酐接枝的树脂或共混树脂及它们的性能指标。
将表1中序号1的马来酸酐接枝的聚丙烯(PP-g-MAH)树脂通过挤出机T型模头挤出厚度为50微米的熔融树脂层,通过热压辊树脂层与预热到PP-g-MAH树脂的熔融温度的上述处理后的铝板上进行热压叠层,然后通过冷鼓进行急冷。得到金属复合板产品。
表1
实施例2
按照实施例1中描述的方法制备金属复合铝板,不同的是,对前处理后的铝板进行阳极氧化5分钟,得到厚为20微米的阳极氧化层;而且采用表1中序号2的聚丙烯与马来酸酐接枝的聚丙烯的共混树脂(PP/PP-g-MAH)代替马来酸酐接枝的聚丙烯(PP-g-MAH)树脂挤出厚度为5微米的熔融树脂层。最终得到金属复合板产品。
实施例3
按照实施例1中描述的方法制备金属复合铝板,不同的是,对前处理后的铝板进行阳极氧化5分钟,得到厚为0.2微米的阳极氧化层;而且采用表1中序号3的聚丙烯与马来酸酐接枝的聚丙烯的共混树脂(PP/PP-g-MAH)代替马来酸酐接枝的聚丙烯(PP-g-MAH)树脂挤出厚度为100微米的熔融树脂层。最终得到金属复合板产品。
实施例4-9
按照实施例1中描述的方法制备金属复合铝板,不同的是,分别采用表1中序号4-9树脂代替马来酸酐接枝的聚丙烯(PP-g-MAH)树脂,最终得到金属复合板产品。
实施例10
金属基材选用厚度为0.3mm的钢板(SUS304)
1、钢板的前处理
用甲乙酮擦洗、干燥后,用氯仿脱脂10分钟,然后在50℃的温度下,用10%氢氧化钠水溶液浸泡钢板30秒钟,接着用10%硝酸水溶液进行中和处理,用水洗涤10秒钟,干燥。
2、钢板的磷化处理
将上述前处理后的钢板浸入温度为25℃的含有35g/L马日夫盐(二水合磷酸二氢锰)、150g/L硝酸锌、6g/L氧化锌和4g/L氟化钠的低温锌系磷化液中,磷化处理30分钟,然后在80℃的温度下干燥,在钢板表面得到厚为0.5微米的磷酸盐层。
3、制备金属复合板
将表1中序号1的马来酸酐接枝的聚丙烯(PP-g-MAH)树脂通过挤出机T型模头挤出厚度为50微米的熔融树脂层,通过热压辊使树脂层与预热到对应的树脂熔融温度的上述处理后的钢板上进行热压叠层,然后通过冷鼓进行急冷。得到金属复合板产品。
实施例11
1、钢板的前处理
按照实施例10描述的方法进行前处理。
2、钢板的铬酸盐处理
将经过上述前处理的钢板在温度为60℃的铬酸盐溶液(浓硫酸(98%,5重量份),重铬酸钠(2.5重量份),水(72.5重量份))中浸润10分钟,然后以蒸馏水清洗半分钟,最后在70℃的烘箱中烘干2分钟,在钢板表面得到厚为1微米的铬酸盐层。
3、制备金属复合板
将表1中序号2的聚丙烯与马来酸酐接枝的聚丙烯的共混树脂(PP/PP-g-MAH)代替马来酸酐接枝的聚丙烯(PP-g-MAH)树脂通过挤出机T型模头挤出厚度为5微米的熔融树脂层,通过热压辊使树脂层与预热到对应的树脂熔融温度的上述处理后的钢板上进行热压叠层,然后通过冷鼓进行急冷。得到金属复合板产品。
实施例12
按照实施例10中描述的方法制备金属复合钢板,不同的是,对前处理后的钢板进行磷化处理10分钟,得到厚为50微米的磷酸盐层;而且采用表1中序号3的聚丙烯与马来酸酐接枝的聚丙烯的共混树脂(PP/PP-g-MAH)代替马来酸酐接枝的聚丙烯(PP-g-MAH)树脂挤出厚度为100微米的熔融树脂层。最终得到金属复合板产品。
实施例13-18
按照实施例10中描述的方法制备金属复合钢板,不同的是,分别采用表1中序号4-9树脂代替马来酸酐接枝的聚丙烯(PP-g-MAH)树脂,最终得到金属复合板产品。
比较例1-5
金属基材选用厚为0.3mm的铝板(JIS1100)
表2中列出了5种未经马来酸酐接枝的树脂及它们的性能指标。
按照实施例1中步骤1和2中描述的方法对上述铝板分别进行前处理和阳极氧化处理。然后,分别将表2中的5种树脂通过挤出机T型模头挤出厚度为50微米的熔融树脂层,通过热压辊使该树脂层与预热到对应的树脂熔融温度的上述处理后的铝板上进行热压叠层,然后通过冷鼓进行急冷。各得到金属复合板产品。
表2
比较例6
金属基材选用厚为0.3mm的铝板(JIS1100)
按照实施例1中步骤1和2中描述的方法对上述铝板分别进行前处理和阳极氧化处理。然后,在上述处理后的铝板上以50mg/m2涂布氨基有机硅烷偶合剂,待干燥后,将此铝板加热到250℃进行热处理。然后将表1中第5种树脂PA6/POE-g-MAH通过挤出机T型模头挤出厚度为50微米的熔融树脂层,通过热压辊使树脂层与预热到PA6/POE-g-MAH的熔融温度的上述处理后的铝板上进行热压叠层,然后通过冷鼓进行急冷。各得到金属复合板产品。
比较例7
金属基材选用厚为0.3mm的铝板(JIS1100)
按照实施例1中步骤1和2中描述的方法对上述铝板分别进行前处理和阳极氧化处理。然后,在上述处理后的铝板上用辊涂机涂布溶解于丁酮的双酚A型环氧树脂(分子量:380,环氧当量:180-200),常温下放置6小时干燥,形成厚度为1μm的涂膜。在350℃对该涂膜进行热处理。然后将表1中第5种树脂PA6/POE-g-MAH通过挤出机T型模头挤出厚度为50微米的熔融树脂层,通过热压辊使该树脂层与预热到PA6/POE-g-MAH的熔融温度的上述处理后的铝板上进行热压叠层,然后通过冷鼓进行急冷。各得到金属复合板产品。
性能评价
1、树脂层的加工附着性
将金属复合板冲压成直径为50毫米,高度为30毫米的圆筒壳体,使树脂层位于圆筒壳体的内侧。
用划格器在上述圆筒壳体内侧面上切出十字格子图形,切口深至露出金属基材;用毛刷对角线方向各刷五次,用胶带贴在切口上再拉开;观察格子区域的情况,可用放大镜观察;按照以下的标准等级来划分附着力的好坏:
好:切口的边缘完全光滑,格子边缘没有任何剥落;
较好:在切口的相交处有小片剥落,划格区内实际破损不超过5%;
较差:在切口的相交处有小片剥落,划格区内实际破损超过5%,但小于10%;
差:切口的边缘和/或相交处有被剥落,其面积大于10%。
2、树脂层的耐冲击加工性
在上述圆筒壳体的圆筒底部中心处裁剪下一块长宽均为30毫米的试样,从1米的高度落球冲击试样的金属板侧。在试样附着有树脂层一侧由于落球冲击造成的的突起处放置浸有浓度为1%的NaCl溶液的海绵,对该试样施加6伏的电压,测定通过的电流。电流值越低,表明树脂层产生的裂纹越小,其耐冲击性越好。评价的标准如下:
好:小于0.05mA
较好:0.05mA以上,且小于0.1mA
较差:0.1mA以上,且小于0.3mA
差:0.3mA以上。
3、与注塑树脂的附着性
将上述所得的圆筒壳体放入尺寸与圆筒壳体匹配的注塑机模具中,将模具预热至温度为200℃,将聚碳酸酯树脂注入圆筒壳体附着有树脂层的内侧。
将以上注塑了的样品在2米高处跌落,每个样品测试做50次;然后,观察金属板与注塑的聚碳酸酯是否剥离,可用放大镜观察,不剥离的为好;轻微剥离的为较差;明显剥离的为差。
4、冲压加工后树脂的表观性能
在上述圆筒壳体的圆筒底部中心处裁剪下一块长宽均为30mm的试样,从1m的高度落球,冲击试样的金属一侧,在试样覆有树脂层一侧的突起处用放大镜观察是否有发白的现象,如果无发白现象,则表观性能好;如果只是轻微发白,则为较好;有大片发白现象,则表观性能差。
5、高低温冲击性能测试
将上述圆筒壳体放入高低温冲击试验箱(上海富琪设备有限公司,GDWJ50)中,在-40℃和85℃的两个温度之间转换,每个温度保持2小时,转换时间小于3分钟,共5个周期,持续20小时,观察试样,未发生树脂层与金属板剥离或圆筒壳体未发生变形为好;若树脂层与金属板未发生剥离而圆筒壳体只是轻微变形则为较差;若树脂层与金属板剥离或圆筒壳体变形则为差。
以上所述的“好”表示为“○”;
“较好”表示为“⊙”;
“差”表示为“×”。
按上述性能评价方法对实施例1-18,比较例1-7所得到的金属复合板进行评价,所得结果列于表3中。
从表3的评价结果可以看出,本发明所提供的复合金属板的树脂层加工附着性和树脂层耐冲击加工性均很好,而且高低温冲击性能和树脂层加工后表观性能也均很好。而且,与采用未经马来酸酐接枝的树脂制备的复合金属板、采用氨基有机硅烷偶合剂或溶解于丁酮的双酚A型环氧树脂作为金属板的处理涂膜层相比较,上述性能均好很多。
表3
Claims (16)
1、一种金属复合板,该金属复合板包括金属基材以及依次附着在该金属基材表面的表面化学处理层和一层或几层树脂层,其特征在于,所述树脂层为马来酸酐接枝的聚烯烃树脂层,或者为其它树脂与马来酸酐接枝的聚烯烃共混的树脂层,所述其它树脂为聚碳酸酯、聚己内酰胺、聚烯烃、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯。
2、根据权利要求1所述的金属复合板,其中,所述树脂层的树脂的悬臂梁缺口冲击强度为100-650J/m,在所述马来酸酐接枝的聚烯烃树脂中,马来酸酐的接枝率为0.1-15%。
3、根据权利要求1所述的金属复合板,其中,所述树脂层为其它树脂与马来酸酐接枝的聚烯烃共混的树脂层,所述其它树脂与马来酸酐接枝的聚烯烃共混的重量比为(0.5-10):1。
4、根据权利要求1所述的金属复合板,其中,所述聚烯烃为聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、乙烯-1-辛烯共聚物、二元乙丙橡胶、三元乙丙橡胶或丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物。
5、根据权利要求1所述的金属复合板,其中,所述树脂层的厚度为5-100微米。
6、根据权利要求1所述的金属复合板,其中,所述金属基材为铝、铝合金、钢、铜、铜合金、锡、镍或锌。
7、根据权利要求1或6所述的金属复合板,其中,所述金属基材为铝,附着在所述金属基材表面的表面化学处理层为阳极氧化层,所述阳极氧化层的厚度为0.2-20微米。
8、根据权利要求1或6所述的金属复合板,其中,所述金属基材为钢,附着在所述金属基材表面的表面化学处理层为磷酸盐层或铬酸盐层,所述磷酸盐层或铬酸盐层的厚度为1-50微米。
9、权利要求1所述的金属复合板的制备方法,该方法包括将金属基材进行表面化学处理,其特征在于,该方法还包括在表面化学处理过的金属基材上形成一层或几层树脂层,所述树脂层为马来酸酐接枝的聚烯烃树脂层,或者为其它树脂与马来酸酐接枝的聚烯烃共混的树脂层,所述其它树脂为聚碳酸酯、聚己内酰胺、聚烯烃、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯。
10、根据权利要求9所述的制备方法,其中,所述形成的树脂层的树脂的悬臂梁缺口冲击强度为100-650J/m,在所述马来酸酐接枝的聚烯烃树脂中,马来酸酐的接枝率为0.1-15%。
11、根据权利要求9所述的制备方法,其中,所述其它树脂与所述马来酸酐接枝的聚烯烃共混的重量比为(0.5-10):1。
12、根据权利要求9所述的制备方法,其中,所述聚烯烃为聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、乙烯-1-辛烯共聚物、二元乙丙橡胶、三元乙丙橡胶或丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物。
13、根据权利要求9所述的制备方法,其中,在表面化学处理过的金属基材上形成树脂层的厚度为5-100微米。
14、根据权利要求9所述的制备方法,其中,所述金属基材为铝、铝合金、钢、铜、铜合金、锡、镍或锌。
15、根据权利要求9或14所述的制备方法,其中,所述金属基材为铝,所述将金属基材进行的表面化学处理为在铝的表面进行阳极氧化,形成厚为0.2-20微米的阳极氧化层。
16、根据权利要求9或14所述的制备方法,其中,所述金属基材为钢,所述将金属基材进行表面化学处理为在钢的表面进行磷化处理或铬酸盐处理,形成厚为1-50微米的磷酸盐层或铬酸盐层。
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