化学抛光金属工件的方法与流程

本申请涉及化学抛光金属工件，尤其是旨在成为金属复合材料的一部分的金属嵌入物的方法。本发明进一步涉及由此生产的金属部件和产品，比如并入了这样的金属部件的金属-聚合物复合材料，其中聚合物优选为聚酰胺。

背景技术

在现代产品中，聚合物有利地替代了金属，特别在减重方面。然而，一些部件仍优选由金属制得，尤其用来确保更好的机械性性质。结果是，例如移动电话可并入金属框架，同时其他部件由聚合物制得。这样的金属-聚合物复合材料产品可通过嵌入成型生产。

制造这样的复合产品可具有挑战性，特别是因为大多数聚合物不易粘附至金属。然而，两种材料之间的良好粘附对于获得耐久且坚固的产品是必须的。还有，尽管存在后续生产步骤，比如用于装饰目的的金属阳极化，但粘附仍应当被保持。

对于某些应用，还需要金属-聚合物复合材料中的光亮的金属表面。在高温下使用强化学品可改进金属光亮度。这样的处理称作化学抛光。

文献CN 104 607 884B公开了加工具有金属光泽的移动电话壳体的方法。该方法涉及通过注射成型然后用酸进行化学抛光，随后阳极氧化来制造金属-聚合物复合材料，所述酸比如为硫酸或磷酸。

文献CN 108 015 491A公开了加工具有金属光泽的移动电话壳体的方法。该方法涉及通过注射成型然后用酸进行化学抛光来制造金属-聚合物复合材料，特别是铝合金-聚合物复合材料，所述酸比如为硫酸。

文献US 2017/081774 A1公开了通过注射成型来阳极处理与非金属材料组合的金属工件的方法，所述非金属材料比如为PPS、PBT或PA，其包括以下步骤：预处理，阳极氧化，水清洗，在真空下蒸发残留化学试剂，水清洗，活化，染色，和密封。预处理步骤包括：脱脂，碱刻蚀，酸洗，在90–93℃下用磷酸化学抛光，水清洗和干燥。

然而，已观察到当金属-聚合物复合材料经历使用强酸例如硝酸的常规化学抛光步骤时，大量的聚合物可被降解，尤其是其表面可被粗糙化。进一步地，对于一些聚合物，比如聚酰胺，这样的化学抛光还可影响颜色。此外，这样的酸的使用还可因磷酸盐(酯)释放而引起环境问题。

技术实现要素：

本发明因此目的在于提出化学抛光金属-聚合物复合材料内的金属工件的方法，其不产生上述问题，并且特别地避免了聚合物降解，比如表面的粗糙化和/或聚合物褪色(变色)。

本发明目的还在于提供生产包含具有优异光亮度的金属表面的这样的复合材料的方法。

事实上，发明人已经出乎预料的发现当使用碱而不是酸对金属-聚合物复合材料进行化学抛光时，聚合物得到了保护，并且以较低的程度，或甚至完全不经受褪色。

虽然使用酸常规地进行金属表面的化学抛光，但使用碱进行化学抛光也是已知的，例如来自专利申请JP 2000054166 A2，其对环境更友好。然而，该文献不涉及金属-聚合物复合材料并且因此没有解决聚合物降解的问题。

根据本发明的方法产生了复合材料的高光亮的金属表面，同时其不影响金属-聚合物复合材料的聚合物，且特别不影响其表面或颜色。

使用所公开的方法制造的金属-聚合物复合材料因此表现出具有优异光亮度的金属表面，其中聚合物的表面得到了保护并且具有其真实颜色。这样的复合材料特别适合用于制造E/E领域中的产品，用于消费者市场和用于车辆内饰。

因此，本发明的第一方面是化学抛光金属-聚合物复合材料内的金属表面的方法，其中所述复合材料包含具有所述金属表面的至少一个金属部件和至少一个由聚合物组合物制得的部件，所述方法包括以下步骤：

(i)在足以获得光亮的金属表面的温度和持续时间下，使所述复合材料至少部分地与包含氧化试剂和碱性试剂的水溶液接触。

根据特别的实施方式，聚合物组合物包含至少一种包含酰胺键的聚合物。

根据特别的实施方式，在步骤(i)中使用的水溶液中的碱性试剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化铵及其混合物。

根据特别的实施方式，在步骤(i)中使用的水溶液中的氧化试剂选自高锰酸盐、过硫酸盐、高氯酸盐、过硼酸盐、过氧化物、过碳酸盐(酯)、铬酸盐、亚氯酸盐、氯酸盐、溴酸盐、次氯酸盐、硼酸盐、硝酸盐、二氯异氰尿酸盐(酯)及其混合物。

根据特别的实施方式，在步骤(i)中使用的水溶液包含碱金属氢氧化物和碱金属过硫酸盐。

根据特别的实施方式，在步骤(i)中使用的水溶液包含氢氧化钠和过硫酸钠。

根据特别的实施方式，在步骤(i)中使用的水溶液包含0.1-20重量％的至少一种碱性试剂和5-70重量％的至少一种氧化试剂。

根据特别的实施方式，金属-聚合物复合材料的聚合物组合物包含至少一种聚酰胺，其尤其选自：PA 410，PA 6，PA 66，PA 46，PA 610，PA 612，PA 614，PA 618，PA 10，PA 11，PA 12，PA 910，PA 912，PA 913，PA 914，PA 915，PA 916，PA 918，PA 936，PA 106，PA 1010，PA 1012，PA 1013，PA 1014，PA 1018，PA 126，PA 1210，PA 1212，PA 1213，PA 1214，PA 1218，PA 614，PA 613，PA 615，PA 616，PA 618，PA MXD6，PA PXD6，PA MXD10，PA PXD10，PA 4T，PA 6T，PA 9T，PA 10T，PA 12T，PA 18T，及其共混物或共聚物。

根据特别的实施方式，聚合物组合物进一步包含增强填料。

根据特别的实施方式，聚合物组合物带有颜色。

根据特别的实施方式，金属部件包含选自以下的金属或由以下金属组成：铝，铁，铜，钛，锌，镁，铌，锆，铪，钽及它们的合金。

根据特别的实施方式，金属-聚合物复合材料的至少一个金属部件的表面在步骤(i)之前、期间或之后，至少部分地经历阳极化步骤。

本发明的第二方面是金属-聚合物复合材料，其包含至少一个由包含至少一种包含酰胺键的聚合物的聚合物组合物制得的部件和至少一个化学抛光的金属部件，所述金属-聚合物复合材料能够通过上述方法获得。

本发明的第三方面是包含所述金属-聚合物复合材料的产品。

根据特别的实施方式，所述产品选自移动设备比如移动电话、计算机、平板电脑、智能表和相机。

具体实施方式

定义

在本申请中，术语聚合物意指由高相对分子质量的分子组成的大分子，其结构基本上包含实际上或概念上源自低相对分子质量的分子的单元的多次重复。该术语涵盖均聚物，其源自单一单元，该单一单元源自一个或多个低相对分子质量的分子，并且还涵盖共聚物，其源自两种或更多种这样的的单元。不同的单元可随机或以更规则的方式(例如以一定长度的单元的嵌段或重复出现的单元的序列的形式)布置在共聚物中。

术语聚酰胺表示具有通过酰胺键连接的重复单元的大分子。

术语长链聚酰胺意在表示对每个氮原子而言平均具有9个或更多个且优选10个或更多个碳原子的聚酰胺。

术语半结晶聚合物理解为意指这样的聚合物：其熔化焓大于30J/g，使用差示扫描量热法和20℃/min的加热速率根据ISO 11357-3(1999)测量。

术语金属-聚合物复合材料意在表示多相材料，其包含聚合物相和金属材料。在本申请内，其特别意指得自将金属工件接合至由聚合物组合物制得或包含聚合物组合物的材料。聚合物组合物包含一种或多种聚合物并且可进一步包含其他材料比如增强填料。

总的来说，本发明为通过与包含氧化试剂和碱性试剂的水溶液接触而化学抛光进一步包括半结晶聚合物的复合材料内的金属表面的方法。

水溶液

根据本发明，使用包含至少一种氧化试剂和至少一种碱性试剂的水溶液对金属-聚合物复合材料进行化学抛光。

碱性试剂

在水溶液中的碱性试剂可选自无机和有机碱。优选地，碱性试剂为强碱，即其能够将水完全解离成其阳离子和OH^-阴离子。这样的碱性试剂尤其是碱金属和碱土金属的氢氧化物。然而，还可考虑氢氧化铵。根据本发明的一个实施方式，碱性试剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化铵及其混合物。

水溶液中所需要的碱性试剂的量取决于所选的试剂和待抛光的金属的性质。一般来说，水溶液中的碱性试剂的量为以下是足够的：0.1-20，优选地0.2-10且特别是0.5-4重量％且尤其是1-2重量％。优选地，碱性试剂以不超过其在水溶液中的溶解度的量添加。

优选地，调节碱性试剂的量使得水溶液表现的pH为10或更高，优选地11或更高，且特别是12或更高。

氧化试剂

在水溶液中的氧化试剂可尤其选自已知氧化试剂，尤其是氧化性的盐，比如高锰酸盐，过硫酸盐，高氯酸盐，过硼酸盐，过氧化物，过碳酸盐，铬酸盐，亚氯酸盐，氯酸盐，溴酸盐，次氯酸盐，硼酸盐，硝酸盐，或二氯异氰尿酸盐，及其混合物。优选在25℃下在水中的溶解度为至少1g/L，且特别是至少10g/L的氧化试剂。优选的氧化试剂为过硫酸盐和过硼酸盐，比如过硫酸钠、过硫酸钾、过硼酸钠和过硼酸钾及其混合物。过硫酸钠和过硫酸钠钾是特别优选的氧化试剂。

水溶液中所需要的氧化试剂的量取决于所选的氧化试剂和待抛光的金属的性质。一般来说，水溶液可包含5-70，优选地10-50且特别是20-45重量％的氧化试剂。

其他添加剂比如表面活性剂也可存在于化学抛光中。然而，优选地，这样的添加剂以少量存在，特别地为0-5重量％且特别是0.1-1重量％，相对于水溶液计。

根据本发明的实施方式，水溶液包含0.1-20重量％的至少一种碱性试剂和5-70重量％的至少一种氧化试剂。

水溶液的余量为溶剂。溶剂包含水，优选地至少50重量％的水并且也可仅由水组成。然而，其他溶剂比如醇或醚也可存在，但优选地以少量存在。水优选地，但不必须是蒸馏水。

特别优选的水溶液包含碱金属氢氧化物和碱金属过硫酸盐，并且特别是，氢氧化钠和过硫酸钠。

金属-聚合物复合材料

原则上，金属-聚合物复合材料中的一个或多个(一种或多种)金属部件可由可经历化学抛光的任何种类的金属制得。

本发明的方法特别地可用于具有金属部件的复合材料，所述金属部件包含选自以下的金属或由选自以下的金属组成：铝，铁，铜，钛，锌，镁，铌，锆，铪，钽及它们的合金。

根据特别的实施方式，金属是能够阳极化的。其他金属比如铁或钢，尤其是不锈钢，也可单独或与刚提及的那些金属组合使用。

在化学抛光前，金属部件可已经过处理。特别地，它们可已经历TRI处理以改进对聚合物的粘附。TRI处理可通过简单地使金属部件的表面与三嗪三硫醇衍生物的溶液接触而进行，例如通过喷洒或浸涂。三嗪硫醇衍生物的溶液可尤其是水基的。然而，也可向水添加任意其他合适的衍生物的溶剂或用其替代水。

三嗪硫醇衍生物优选地是以下通式(I)的化合物：

其中：

R表示–OR¹，-SR¹，-NHR¹或N(R¹)2；

R¹表示氢或烷基，烯基，苯基，苯基烷基，烷基苯基或环烷基；并且

M表示氢，单价金属比如Na、Li、K、1/2Ba或1/2Ca，脂族伯胺、仲胺、或叔胺，或季铵盐。

优选地，三嗪硫醇衍生物选自：1,3,5-三嗪-2,4,6-三硫醇(F)，1,3,5-三嗪-2,4,6-三硫醇单钠盐(FN)，1,3,5-三嗪-2,4,6-三硫醇三乙醇胺盐(F.TEA)，6-苯胺基-1,3,5-三嗪-2,4-二硫醇(AF)，6-苯胺基-1,3,5-三嗪-2,4-二硫醇单钠盐(AN)，6-二丁基胺基-1,3,5-三嗪-2,4-二硫醇(DB)，6-二丁基胺基-1,3,5-三嗪-2,4-二硫醇单钠盐(DBN)，6-二烯丙基氨基-1,3,5-三嗪-2,4-二硫醇(DA)，6-二烯丙基氨基-1,3,5-三嗪-2,4-二硫醇单钠盐(DAN)，1,3,5-三嗪-2,4,6-三硫醇二(四丁基铵盐)(F2A)，6-二丁基氨基-1,3,5-三嗪-2,4-二硫醇四丁基铵盐(DBA)，6-二月桂基氨基-1,3,5-三嗪-2,4-二硫醇(DL)，6-二月桂基氨基-1,3,5-三嗪-2,4-二硫醇单钠盐(DLN)，6-硬脂基氨基-1,3,5-三嗪-2,4-二硫醇(ST)，6-硬脂基氨基-1,3,5-三嗪-2,4-二硫醇单钾盐(STK)，6-油基氨基-1,3,5-三嗪-2,4-二硫醇(DL)和6-油基氨基-1,3,5-三嗪-2,4-二硫醇单钾(OLK)。

特别优选的是三嗪三硫醇衍生物，比如1,3,5-三嗪-2,4,6-三硫醇(F)、1,3,5-三嗪-2,4,6-三硫醇单钠盐(FN)、1,3,5-三嗪-2,4,6-三硫醇三乙醇胺盐(F.TEA)和1,3,5-三嗪-2,4,6-三硫醇二(四丁基铵盐)(F2A)。

三嗪硫醇衍生物可与聚合物组合物中含有的聚合物的末端官能团形成共价键，例如通过硫醇基团与聚酰胺的末端胺基反应。这样的共价键增强了聚合物和金属之间的粘附。

所使用的溶液优选地包含至少0.001重量％的三嗪硫醇衍生物。低于此含量的量可能无法对金属和聚合物组合物之间的粘附性产生任何显著影响。进一步地，电解溶液优选地包含不超过20重量％的三嗪硫醇衍生物。事实上，高于该值的浓度可能无法导致金属表面上的均质层。该溶液可进一步包含一种或多种添加剂。特别优选的是包含0.001-10重量％，并且特别是0.01-5重量％的三嗪硫醇衍生物的溶液。该处理导致在金属表面上形成含有三嗪硫醇衍生物的膜。

进一步地，通常需要对金属表面上色，例如通过使抛光的金属表面经历后续阳极化步骤。根据本发明的实施方式，该方法因此进一步包含其中使抛光的金属表面经历阳极化步骤的步骤。

阳极化是指用于提高金属部件的表面上的天然氧化物层的厚度的电解钝化工艺。该工艺称作阳极化是因为待处理的部件形成电解电池的阳极电极。阳极化改变了表面的微观质地(织构)和接近表面的金属晶体结构。厚涂层通常是多孔的，因此通常需要密封工艺以实现耐腐蚀性。例如，阳极化的铝表面比铝更硬但是具有30低至中等的耐磨性，其可通过提高厚度或通过施加合适的密封物质而改进。阳极膜也可用于装饰效果，通过可吸收染料的厚的多孔涂层或通过添加反射光的干涉效果的透明薄涂层。

阳极化可通过如下而进行：将金属浸没在电解溶液中，将其连接至阴极，和在两个电极之间施加特定的电压持续预定的时间。阴极可例如为由铂、钛或碳制得的板。

电解溶液可尤其包含水和一种或多种水溶性离子化合物，尤其是矿物或有机酸、碱或盐。优选的电解溶液除水之外还包含硫酸、硝酸或磷酸。

阳极化步骤可在含有上述三嗪硫醇衍生物的电解溶液中进行。

阳极化步骤通常在阴极和充当阳极的金属部件之间施加电压时进行。待施加的电压可显著变化，这取决于电解溶液的性质和浓度以及金属部件和阴极的尺寸、形式和性质。然而，令人满意的结果通常在施加的电压设定在0.1和30V之间，优选地在1和20V之间且特别是2和8V之间时获得。阳极化步骤的温度和持续时间可变化以获得具有所需厚度的阳极化的膜。1-50，优选地5-30并且特别是10-20微米之间的阳极化层的厚度通常被适应化以改进金属和聚合物组合物之间的粘附性。优选地，在处理之后，金属表面被清洁，例如通过用合适的溶剂比如水清洗。被清洁的经处理的金属表面可随后通过任何常规方式比如吹空气而被干燥。

聚合物组合物

在根据本发明的方法中被处理的金属-聚合物复合材料中的聚合物组合物可原则上包含任何聚合物。

聚合物可为无定形的、微结晶的或半结晶的。然而，半结晶聚合物一般是特别优选的。根据本发明的优选的实施方式，聚合物组合物因此包含至少一种半结晶聚酰胺。

聚合物可进一步是均聚物、共聚物或其共混物。

特别地，对于包含至少一种包含酰胺键的聚合物的组合物，已经观察到表面粗糙化和褪色的问题。这样的聚合物可尤其是脂族、脂环族或半芳族聚酰胺或共聚酰胺或包含聚酰胺部分。

半结晶聚酰胺可尤其选自：PA 410，PA 6，PA 66，PA 46，PA 610，PA 612，PA 614，PA 618，PA 10，PA 11，PA 12，PA 910，PA 912，PA 913，PA 914，PA 915，PA 916，PA 918，PA 936，PA 106，PA 1010，PA 1012，PA 1013，PA 1014，PA 1018，PA 126，PA 1210，PA 1212，PA 1213，PA 1214，PA 1218，PA 614，PA 613，PA 615，PA 616，PA 618，PA MXD6，PA PXD6，PA MXD10，PA PXD10，PA 4T，PA 6T，PA 9T，PA 10T，PA 12T，PA 18T及其共混物或共聚物。

特别优选的半结晶聚酰胺以每个氮原子计具有平均8个或更多，9个或更多碳原子且尤其是10个或更多碳原子。这样的半结晶聚酰胺可选自：PA 610，PA 612，PA 614，PA 618，PA 10，PA 11，PA 12，PA 910，PA 912，PA 913，PA 914，PA 915，PA 916，PA 918，PA 936，PA 106，PA 1010，PA 1012，PA 1013，PA 1014，PA 1018，PA 126，PA 1210，PA 1212，PA 1213，PA 1214，PA 1218，PA 613，PA 614，PA 615，PA 616，PA 618，PA MXD10，PA PXD10，PA 10T，PA 12T，PA 18T，及其共混物或共聚物。

半结晶共聚酰胺也适合用于实施本发明。这样的共聚酰胺可尤其选自：PA 10/11，PA 10/12，PA 11/12，PA 6/10，PA 6/12，PA 6/9，PA 8/10，PA 11/10T，PA 12/10T，PA 66/6，PA 4T/4I，PA 4T/6I，PA 5T/5I，PA 6T/66，PA 6/6T/6I，PA 66/6T/6I，PA 6T/6I and PA 6/6T PA 6T/610，PA 6T/612，PA 6T/9T，PA 6T/10T，PA 6T/12T，PA 6T/6I/12，PA 6T/6I/11，PA 6T/6I/6，PA 6T/6I/10T，PA 10T/106，PA 10T/10I，PA 10T/612，PA 10T/1010，PA 10T/1012及其混合物。

特别优选的聚酰胺和共聚酰胺为PA 1010、PA 1012、PA 610、PA MXD10、PA 11、PA 12、PA 12/10T、PA 11/10T及其混合物。

聚合物组合物可进一步包含少量的其他聚合物，比如官能化的聚烯烃。然而，这样的额外的聚合物将以下量存在：小于30重量％，特别地小于20重量％并且特别地小于10重量％，相对于总体聚合物组合物计。

聚合物组合物还可包含一种或多种增强填料。这样的增强填料为添加的颗粒，以改进材料的机械性质。增强填料可尤其为粉末、珠、纤维、研磨的纤维或薄片的形式。它们可由重的(massive)材料制得或可以是空心的以节省重量。

增强填料可由各种材料制得，所述材料尤其是玻璃，碳，矿物氧化物比如滑石、二氧化硅或二氧化钛，或聚合物比如芳纶。本发明内优选的增强纤维由玻璃或碳制得。特别优选的是比如为玻璃纤维、研磨玻璃纤维、玻璃粉末、玻璃珠、玻璃薄片及其组合的增强填料。

纤维的平均直径优选为5-50μm，优选地10-45μm。纤维的平均直径和研磨纤维的长度对直径的比例优选分别为5-50μm以及2-150。粉末颗粒的平均尺寸优选为1-100μm。珠的平均尺寸优选为5-300μm。薄片的平均厚度优选为0.1-10μm。粒度分别根据ISO 13320-1:2009测定。

有利地，增强填料可用偶联剂表面处理以提高聚合物和增强填料之间的亲和性和粘附性。作为偶联剂，可提及基于硅烷、硼烷或铝酸盐的那些，钛酸盐类型等的那些。特别地，硅烷偶联剂是优选的，因为它们使得可实现无定形聚酰胺树脂和玻璃填料之间的良好的粘附性。作为硅烷类型的偶联剂，可使用氨基硅烷、环氧硅烷和丙烯酰基硅烷偶联剂等。在硅烷偶联剂中，氨基硅烷是优选的。

此外，除了偶联剂之外，填料的处理可任选地包括成膜剂、润滑剂、抗静电剂等。这些组分可单独或组合使用。作为成膜剂的实例，可提及乙酸乙烯酯、聚氨酯、丙烯酸类物质、聚酯、聚醚、苯氧基、聚酰胺和环氧树脂和/或类似物。作为润滑剂的实例，可提及脂族酯、脂族醚、芳族酯或芳族醚表面活性试剂。作为抗静电剂的实例，可提及无机盐，比如氯化锂或碘化钾，以及季铵盐，例如氯化铵或乙硫酸铵。

在本发明中，聚酰胺组合物中的增强填料的含量优选地为5-80重量％，特别是10-70重量％，优选地20-60重量％，并且尤其是30-50重量％，相对于聚合物组合物的总重量计。

除了增强填料之外，聚合物组合物还可包含一种或多种其他添加剂以及转化助剂比如着色剂，特别是颜料，染料，效果颜料，例如衍射颜料，干涉颜料，例如珠光剂，反射颜料及其混合物；稳定剂，尤其是UV稳定剂；抗老化剂；抗氧化剂；流化剂；抗磨剂；脱模剂；增塑剂；抗冲改性剂；表面活性剂；增亮剂；蜡及其混合物，和/或聚合物领域中公知的任意其他添加剂。

本发明特别适合用于包含带颜色的聚合物组合物，尤其是包含颜料和/或染料的聚合物组合物的金属-聚合物复合材料。

颜料和染料可特别地选自有机或无机化合物，尤其选自炭黑、氧化锌、二氧化钛、铬锑钛抛光金红石、群青、钛酸钴绿尖晶石及其混合物。

聚合物组合物优选包含0-30重量％，有利地1-20重量％并且特别是5-10重量％的颜料、染料或其他这样的添加剂，相对于聚合物组合物的总重量计。

金属-聚合物复合材料可根据公知工艺生产。

特别地，可用于本发明中的金属-聚合物复合材料可通过包含以下步骤的方法生产：

(i)至少部分地用三嗪三硫醇衍生物的溶液处理至少一个金属部件的表面以获得经处理的金属表面；和

(ii)使经处理的金属表面至少部分地与至少一种聚合物组合物，尤其是聚酰胺组合物接触，以获得金属-聚合物复合材料。

所述方法的步骤(ii)可有利地通过常规聚合物转化技术实施，比如嵌入成型，比如嵌入成型，共挤出或粉末涂覆。

术语嵌入成型是指这样的工艺，其中将聚合物组合物注射到含有预放置的部件的模具中，所述预放置的部件也称作嵌入物，通常由金属制得。嵌入成型的结果是单一的成型工件，其中嵌入物被聚合物组合物围绕。嵌入成型的应用包括嵌入成型耦合件、有螺纹的固定件、过滤器和电气组件。这样的工艺是常规的并且可使用市场上存在的特定机器实施。

化学抛光

根据本发明，化学抛光通过在足以获得光亮的金属表面的温度和持续时间下，使金属-聚合物复合材料至少部分地与包含氧化试剂和碱性试剂的水溶液接触而进行。

使复合材料与溶液接触可根据常规方式进行，例如在配备有适宜的加热装置的合适的容器中。

在该步骤期间，水溶液优选地具有20-95℃，特别是30-90℃，尤其是40-85℃且最优选60-80℃的温度。

化学抛光复合材料内的金属表面所需的时间是相当短的但取决于比如溶液的温度和性质等参数。其可易于使用简单的测试而确定。一般而言，获得通过化学抛光的光亮的金属表面所需的时间为10s和30min之间，特别是30s-20min且尤其是1-10min。

本发明的方法的步骤(i)可后接清理金属-聚合物复合材料以消除水溶液的步骤(ii)。

所获得的金属-聚合物复合材料具有光亮的金属表面，同时聚合物既没有降解也没有褪色。这样的复合材料可直接使用或经历进一步处理。

根据第二方面，本发明涉及金属-聚合物复合材料，其包含至少一个由包含至少一种包含酰胺键的聚合物的聚合物组合物制得的部件和至少一个化学抛光的金属部件，其能够通过根据本发明的方法获得。

金属和聚合物两者的杰出的美学品质，与高粘附强度和高防水性的结合使得这样的复合材料对于制造用于移动设备比如移动电话、计算机、平板电脑的部件，和密封连接器是特别有吸引力的。

根据第三方面，本发明因此涉及包含所述金属-聚合物复合材料的产品，尤其是用于移动设备比如移动电话、计算机、平板电脑、智能表和相机的部件且更一般地用于防水的设备。

本发明将通过以下实施例进行更详细的说明。

[实施例]

实施例1-6

聚合物-金属复合材料被制备并且经历碱抛光。

首先，由铝(A-1050)制得的样品棒如下通过TRI技术处理：

(1)在加热至42℃的5重量％氢氧化铝在水中的溶液中浸没1min(碱蚀刻)；

(2)在加热至40℃的10mL/L硫酸的水溶液中浸没2min(中和)；

(3)配备有充当阴极的铂板的且填充有加热至60℃的0.003重量％1,3,5-三嗪-2,4,6-三硫醇单钠盐和2.3重量％硫酸的水溶液的电沉积浴中浸没75min，同时施加2.7V的电压，以在铝表面上形成包含氧化铝和三嗪硫醇衍生物的阴极氧化物膜；

(4)用热水清洗；和

(5)在热空气(80℃)中干燥4min。

经处理的铝棒密封在真空袋中以在用于通过用两种不同的聚合物组合物(见下表1)注射成型来制备金属-聚合物复合材料之前避免吸收水分。

表1：增强聚合物

*具有成核剂的配方

注射成型在Nissei TNS50 RE5VE竖直注射机中进行，其具有50吨的最大加持力和22mm螺杆直径并且使用179MPa的注射压力、10％的注射速度和10秒的注射时间。

然后，使获得的金属-聚合物复合材料(实施例1和2)经历化学抛光步骤，其使用如下的碱化学抛光。碱化学抛光(剂)通过以下制备：在合适的容器中在66,5g的蒸馏水中溶解1,5g的NaOH和32g的Na2S2O。将抛光(剂)加热至70℃并且将待抛光的金属沉浸在溶液中达6分钟的持续时间。

在化学抛光之后的样品的外观通过目视检查来评估。结果提供在下表2中。

进一步地，制造尺寸为30x100x1mm³的不同聚酰胺(见上表1)的样品板并且将样品的一部分沉浸在上述化学抛光(剂)中(实施例3-6)。样品的经处理的和未经处理的部分的外观以目视方式评估。结果提供在下表2中。

表2：经历化学抛光的样品的外观

*具有成核剂的配方

对比实施例1和2

为了比较，如实施例1和2那样制备聚合物-金属复合材料的样品，但经历下述的使用酸而非碱的化学抛光(实施例C1和C2)。

酸化学抛光的溶液通过在合适的容器中以85:7:8的体积比混合H3PO4(浓度85％)、HNO3(浓度60％)和蒸馏水而制备。将获得的溶液加热至85℃并且将待抛光的金属沉浸在溶液中达20秒的持续时间。

化学抛光后的样品的外观通过目视检查评估。结果提供在上表2中。

结果表明使用根据本发明的碱抛光而非常规的酸抛光来抛光金属-聚合物复合材料允许金属表面的优异的光亮度，同时其避免了在聚合物中的损害比如表面粗糙化或褪色。

[引用文献列表]

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