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昭和電工(SDK)開發(fā)了一種創(chuàng)新技術(shù)，可直接將鋁合金和聚碳酸酯樹脂連接/粘接的技術(shù)，整個(gè)過程中不需要使用粘合劑。

　　通常鋁合金和聚碳酸酯樹脂是由機(jī)械連接(使用螺栓等)或粘合劑(使用粘合劑)連接/粘合的。近年來，人們將注意力集中在樹脂材料注塑成型時(shí)直接連接/粘合金屬材料的新技術(shù)上。這些新技術(shù)有簡(jiǎn)化流程，提高生產(chǎn)率，并加工成復(fù)雜形狀的潛力。然而，許多情況下，它們依賴于機(jī)械粘合力，例如由樹脂注入粗糙金屬表面而產(chǎn)生的錨固效應(yīng)。因此，一般認(rèn)為聚碳酸酯樹脂(和其它非結(jié)晶工程塑料)不適合通過常規(guī)方法連接/粘合金屬材料。

     SDK憑借其多年來在鋁合金和聚合物化學(xué)方面的專業(yè)知識(shí)，實(shí)現(xiàn)了這種直接連接/粘合。具體來說，SDK開發(fā)了一種基于鋁合金的特殊表面處理和底漆處理的創(chuàng)新連接/粘接技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)除了達(dá)到錨固效果外還實(shí)現(xiàn)了化學(xué)鍵合能力。實(shí)驗(yàn)表明，新技術(shù)可以常規(guī)的聚碳酸酯成型條件下使用，提供超過25MPa的可靠粘合強(qiáng)度。在確保足夠的粘合強(qiáng)度的同時(shí)不需要特殊條件或設(shè)備。

　　該技術(shù)能夠直接接合/粘接商品聚碳酸酯樹脂和輕質(zhì)鋁，因此適用于智能手機(jī)的外殼。SDK將繼續(xù)開發(fā)優(yōu)化其鋁表面處理技術(shù)和底漆涂層條件，從而提高粘合強(qiáng)度和耐久性。未來，SDK將致力于在汽車零件應(yīng)用中使用更高耐熱性的超級(jí)工程塑料技術(shù)。

　　在SDK中期業(yè)務(wù)計(jì)劃“TOP 2021”中，SDK正在促進(jìn)各個(gè)業(yè)務(wù)部門之間的合作并加強(qiáng)營(yíng)銷。汽車和電子設(shè)備工業(yè)對(duì)多種復(fù)雜材料的需求日益增長(zhǎng)。這些材料很輕并且有更好的散熱，蓄熱和絕緣特性。鑒于這種市場(chǎng)需求，SDK正在努力通過結(jié)合其自身的多樣化技術(shù)來開發(fā)復(fù)合材料。這次公布的金屬/樹脂直接連接/粘合技術(shù)是這方面努力的一個(gè)例子。很多材料都以聚碳酸酯樹脂為基礎(chǔ)材料，進(jìn)行拓展性研發(fā)創(chuàng)新，開發(fā)出高性能產(chǎn)品。如何提高聚碳酸酯復(fù)合材料本身的特性，也是研發(fā)者一直不斷思索的問題。

高抗沖高模量聚碳酸酯復(fù)合材料的制備：

以α– 磷酸鋯(α–ZrP) 為剛性研磨介質(zhì)，超高分子量聚乙烯(PE–UHMW) 為抗沖改性劑，聚碳酸酯(PC) 作為基體材料，通過母粒法( 兩步熔融共混法) 制備了高抗沖高模量復(fù)合材料。研究了PE–UHMW 添加量及幾種無機(jī)填料對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能及微觀結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明，當(dāng)PE–UHMW 含量為8 份、α–ZrP 含量為2 份時(shí)，復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度、彎曲彈性模量達(dá)到最大值。α–ZrP 的加入還使復(fù)合材料的其它力學(xué)性能得到了一定程度改善。經(jīng)掃描電子顯微鏡分析表明，α–ZrP 的加入起到了助分散的作用，促進(jìn)了PE–UHMW 在基體樹脂中的均勻分散，所以沖擊性能得到進(jìn)一步提高。

實(shí)驗(yàn)：無機(jī)填料對(duì)復(fù)合材料性能的影響

為得到綜合性能優(yōu)異的材料，向PC／PE–UHMW體系中分別加入2 份滑石粉、凹凸棒土、MMT 和α–ZrP，研究不同類型填料對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能的影響，結(jié)果如下表所示。

結(jié)論

(1) 母料法制備的PC／PE–UHMW 復(fù)合材料的力學(xué)性能優(yōu)于一步法。

(2) PC／PE–UHMW 復(fù)合材料中含有7 份PE–UHMW 時(shí)，復(fù)合材料的力學(xué)性能較好，尤其是沖擊強(qiáng)度由578.7 J／m 增加到703.2 J／m。

(3) 不同類型的無機(jī)填料對(duì)PC／PE–UHMW 復(fù)合材料的影響不同，當(dāng)加入α–ZrP 時(shí)，復(fù)合材料具有優(yōu)異的綜合性能，沖擊強(qiáng)度接近900 J／m，其它性能也有不同程度的提高。

(4) α–ZrP 的加入起到了助分散的作用，使PE–UHMW 在復(fù)合材料中具有更好的分散效果。

從以上發(fā)明中可以看出，研發(fā)創(chuàng)新對(duì)社會(huì)發(fā)展的重要性，也能看出材料對(duì)科學(xué)發(fā)展起到的重要推動(dòng)作用。這也和我司一直以來秉承的理念一致：致力于材料科學(xué)的創(chuàng)新，為研發(fā)提供創(chuàng)新的解決方案，為材料開發(fā)提供新的思路。