玻璃與塑料的複合體及其製作方法
2023-05-06 07:56:36 2
專利名稱：玻璃與塑料的複合體及其製作方法
技術領域：
本發明涉及一種玻璃與塑料的複合體及其製作方法。
背景技術：
玻璃具有通透性良好、強度高、硬度高、造型豐富、色彩多變、製造工藝無汙染及製造成本低廉等優點，廣泛應用於3C電子產品、建築、日用、化學、儀器及醫療等領域。但由於玻璃本身的抗衝擊性能差、易碎、與其他材料難以結合等缺點，限制了其在上述領域中的應用。為了克服玻璃的抗衝擊性能差及易碎的缺陷，現有技術採用點膠貼合工藝，將玻璃與塑料件通過粘結劑結合在一起。但這種方法存在工序繁雜、產品良率低及玻璃與塑料結合不佳等缺陷。
發明內容
有鑑於此，有必要提供一種可克服上述缺陷的玻璃與塑料的複合體。另外，有必要提供一種上述玻璃與塑料的複合體的製作方法。一種玻璃與塑料的複合體，包括玻璃基體及注塑結合於該玻璃基體上的塑料件，該玻璃基體包括經化學蝕刻形成的多孔表面，該多孔表面分布有多個納米孔，該納米孔的孔徑為50-200nm，該塑料件結合於該多孔表面上。一種玻璃與塑料的複合體的製作方法，包括如下步驟提供玻璃基體；通過化學蝕刻處理，使該玻璃基體形成多孔表面，該多孔表面分布有多個納米孔，該納米孔的孔徑為50-200nm ；通過注塑的方式，於該多孔表面上結合形成塑料件。所述多孔表面的形成大大增加了玻璃基體與塑料件之間的接觸面積，同時增大了塑料件發生收縮或翹起所需克服的摩擦力和其他阻力，如此可提高玻璃基體與塑料件之間的結合強度。因此，該玻璃與塑料的複合體的玻璃基體與塑料件牢固地結合在一起。此外，所述玻璃與塑料的複合體的製造過程中不需要採用粘結劑，如此，使該玻璃與塑料的複合體的製造工藝簡化、製造成本降低。
圖I為本發明較佳實施例在玻璃基體上形成納米多孔後的剖視示意圖；圖2為本發明較佳實施例的玻璃與塑料的複合體的剖視示意圖。主要元件符號說明玻璃與塑料的複合體 100玻璃基體10多孔表面12
納米孔122塑料件20如下具體實施方式
將結合上述附圖進一步說明本發明。
具體實施例方式請參閱圖I及圖2，本發明較佳實施例的玻璃與塑料的複合體100包括玻璃基體10及注塑結合於該玻璃基體10表面上的塑料件20。該玻璃與塑料的複合體100可以為3C電子產品的殼體，也可為建築用件、醫療器件及汽車等交通工具的零部件等。該玻璃基體10經化學蝕刻形成有一多孔表面12,該多孔表面12上分布有多個納米孔122。所述納米孔122的孔徑為50-200nm，較佳為60_100nm。該多孔表面12可提高玻璃基體10與塑料件20之間的結合力。所述塑料件20結合於該多孔表面12上。 該塑料件20可通過注塑的方式形成。形成該塑料件20的樹脂的主要成分為聚苯硫醚(PPS)塑料。可以理解的，為了提高該塑料件20的耐衝擊性、耐熱性及其他機械性能，還可於該樹脂中添加玻璃纖維或碳纖維等增強材料。較佳的，該增強材料為玻璃纖維。由於玻璃纖維的添加除了能提高塑料件20的機械性能，還能縮小玻璃基體10與塑料件20之間的膨脹係數，如此可有效防止塑料件20發生收縮、翹起或脫落，進而提高塑料件20與玻璃基體10之間的結合力。上述玻璃與塑料的複合體100的製作方法，包括如下步驟首先，提供玻璃基體10，該玻璃基體10可通過自動玻璃開料機將玻璃片材剪成所需尺寸而獲得。對玻璃基體10進行除油處理，以去除玻璃基體10表面的油脂。該除油處理的工藝條件為採用的除油液為水溶液，該除油液中含有質量百分含量為5-10%的壬基酚聚氧乙烯醚及質量百分含量為8-15%的脂肪酸甲酯磺酸鈉，除油溫度為50-80°C，除油時間為3-6min。對經上述除油處理後的玻璃基體10進行化學蝕刻。該化學蝕刻的工藝條件為以含有質量百分含量為40-50%的氫氟酸(HF)、質量百分含量為20-30%的氟化氨(NH4F)、質量百分含量為1-2%的雙氧水(H2O2)及質量百分含量為1-5%的草酸(H2C2O4)的水溶液為蝕刻液，所述蝕刻液的溫度為30-60°C，化學蝕刻時間為3-6min。經該化學蝕刻後所述玻璃基體10形成具多個納米孔122的多孔表面12。所述氟化氨的添加能夠使氫氟酸對玻璃基體10的侵蝕由面侵蝕改為點侵蝕，從而使經化學蝕刻後的玻璃基體10表面形成多個納米孔122。所述雙氧水的加入可提高蝕刻液的氧化能力，可進一步去除玻璃基體10表面的油汙及其他汙垢。所述草酸可與氟化物反應生成氫氟酸，如此可在消耗氫氟酸的同時補充氫氟酸，進而延長蝕刻液的使用時間。將經化學蝕刻後的玻璃基體10置於模具(圖未示)中進行注塑。該注塑的條件為注塑的樹脂主要成分為聚苯硫醚(PPS)塑料，樹脂溫度為300-340°C，模具溫度為120-150°C，注塑壓力為l_4MPa，注塑時間為O. 5-1. 5s，於該玻璃基體10的多孔表面12上結合所述塑料件20，從而製得所述玻璃與塑料的複合體100。其中，較佳的模具溫度為130-150°C。可以理解的，所述樹脂中還可添加玻璃纖維或碳纖維等增強材料。較佳的，該增強材料為玻璃纖維。所述玻璃與塑料的複合體100的製作方法還包括在除油及化學蝕刻後分別對玻璃基體10進行水洗的步驟。本發明較佳實施方式的玻璃與塑料的複合體100的製造方法，通過化學蝕刻的方法於玻璃基體10上形成具有多個納米孔122的多孔表面12，再通過注塑的方法於該多孔表面12成型塑料件20。所述多孔表面12的形成大大增加了玻璃基體10與塑料件20之間的接觸面積，同時增大了塑料件20發生收縮或翹起所需克服的摩擦力和其他阻力，如此可提高玻璃基體10與塑料件20之間的結合強度。進一步地，由於聚苯硫醚塑料具有高流動性，可在成型塑料件20的過程中流入並充分填充所述納米孔122，從而進一步提高所述塑料件20與玻璃基體10之間的結合強度。因此，該玻璃與塑料的複合體100的玻璃基體10與塑料件20牢固地結合在一起。
此外，所述玻璃與塑料的複合體100的製造過程中不需要採用粘結劑，如此，使該玻璃與塑料的複合體100的製造工藝簡化、製造成本降低。
權利要求
1.一種玻璃與塑料的複合體，包括玻璃基體及注塑結合於該玻璃基體上的塑料件，其特徵在於該玻璃基體包括經化學蝕刻形成的多孔表面，該多孔表面分布有多個納米孔，該納米孔的孔徑為50-200nm，該塑料件結合於該多孔表面上。
2.如權利要求I所述的玻璃與塑料的複合體，其特徵在於該塑料件的主要成分為聚苯硫醚塑料。
3.如權利要求2所述的玻璃與塑料的複合體，其特徵在於該塑料件還包括玻璃纖維或碳纖維。
4.一種玻璃與塑料的複合體的製作方法，包括如下步驟 提供玻璃基體； 通過化學蝕刻處理，使該玻璃基體形成多孔表面，該多孔表面分布有多個納米孔，該納米孔的孔徑為50-200nm ； 通過注塑的方式，於該多孔表面上結合形成塑料件。
5.如權利要求4所述的玻璃與塑料的複合體的製作方法，其特徵在於所述化學蝕刻是以含有質量百分含量為40-50%的氫氟酸、質量百分含量為20-30%的氟化氨及質量百分含量為1-2 %的雙氧水的水溶液為蝕刻液，蝕刻液的溫度為30-60°C，蝕刻時間為3-6min。
6.如權利要求5所述的玻璃與塑料的複合體的製作方法，其特徵在於所述蝕刻液中還包含有質量百分含量為1-5%的草酸。
7.如權利要求4所述的玻璃與塑料的複合體的製作方法，其特徵在於注塑形成該塑料件的工藝條件為注塑的樹脂主要成分為聚苯硫醚，樹脂溫度為300-340°C，模具溫度為120-150，注塑壓力為l_4MPa，注塑時間為O. 5-1. 5s。
8.如權利要求7所述的玻璃與塑料的複合體的製作方法，其特徵在於所述樹脂還包括玻璃纖維或碳纖維。
9.如權利要求4所述的玻璃與塑料的複合體的製作方法，其特徵在於所述製作方法還包括在化學蝕刻前對所述玻璃基體進行除油處理的步驟。
10.如權利要求9所述的玻璃與塑料的複合體的製作方法，其特徵在於所述除油處理的工藝條件為採用的除油液為水溶液，該除油液中含有質量百分含量為5-10%的壬基酚聚氧乙烯醚及質量百分含量為8-15%的脂肪酸甲酯磺酸鈉，除油溫度為50-80°C，除油時間為 3_6min。
全文摘要
一種玻璃與塑料的複合體，包括玻璃基體及注塑結合於該玻璃基體上的塑料件，該玻璃基體包括經化學蝕刻形成的多孔表面，該多孔表面分布有多個納米孔，該納米孔的孔徑為50-200nm，該塑料件結合於該多孔表面上。本發明還提供一種上述玻璃與塑料的複合體的製作方法，包括如下步驟提供玻璃基體；通過化學蝕刻處理，使該玻璃基體形成多孔表面，該多孔表面分布有多個納米孔，該納米孔的孔徑為50-200nm；通過注塑的方式，於該多孔表面上結合形成塑料件。
文檔編號C03C17/28GK102786230SQ201110125978
公開日2012年11月21日 申請日期2011年5月16日 優先權日2011年5月16日
發明者李孔婷, 毛盾, 蔣煥梧, 陳正士 申請人:鴻富錦精密工業(深圳)有限公司, 鴻海精密工業股份有限公司