當(dāng)我決定做手機外殼
我開始關(guān)注艾邦高分子
手機金屬外殼納米注塑技術(shù)最早來自日本：大成塑料（Taiseiplas）歷經(jīng)三年，將NMT納米成型技術(shù)成功商業(yè)化；同樣來自日本的東亞電化有限公司也在研究一項塑料＋金屬結(jié)合技術(shù)－TRI（Technology Rising from IWATE）技術(shù)。和NMT技術(shù)的關(guān)鍵物質(zhì)胺類物質(zhì)不同，TRI技術(shù)的關(guān)鍵物質(zhì)為三嗪硫醇。我們先從三嗪硫醇的歷史開始講起：
圖：手機壓鑄外殼納米注塑，艾邦高分子拍攝于深圳市金宏欣科技有限公司
一 TRI技術(shù)關(guān)鍵物質(zhì)：三嗪硫醇
三嗪硫醇最開始是被用作銀和銅等重金屬的脫除劑，由于毒性和臭味更小，三嗪硫醇受到青睞。后來又被用作樹脂或橡膠的穩(wěn)定劑、交聯(lián)促進劑，為金屬表面的三嗪硫醇成膜法打下基礎(chǔ)。
1985年，日本巖手大學(xué)、巖手縣工業(yè)技術(shù)中心和東亞電化有限公司一起開始以三嗪硫醇衍生物進行鍍鎳表面功能化的研究工作。他們成功采用三嗪硫醇衍生物提高鍍鎳表面的耐熱性、耐腐蝕性能，之后又研發(fā)出金屬表面三嗪硫醇的成膜方法。
圖：三嗪硫醇納鹽的分子式
關(guān)于三嗪硫醇，這里簡單介紹一下，如上圖所示：三嗪硫醇分子末端含有三個活躍的硫原子，硫常常用作高分子材料的交聯(lián)固化，故三嗪硫醇能與高分子材料緊密結(jié)合。為什么三嗪硫醇能夠與金屬粘接呢？這是因為三嗪硫醇是通過電聚合反應(yīng)鍍到金屬表面的，跟電鍍的原理有些相似。
二 T處理技術(shù)和TRI技術(shù)有什么差別？
1. T處理技術(shù)
NMT納米成型技術(shù)是先將金屬表面經(jīng)過納米化處理，塑膠直接注射成型在金屬表面，得到塑膠+金屬一體化結(jié)構(gòu)的技術(shù)。T處理即是納米成型技術(shù)的金屬表面前處理技術(shù)。
圖：T處理機理，來源于鑫迪科技
如以上原理圖所示：T處理液中含有脂氨酸，T處理之后該物質(zhì)殘留在納米孔洞中。當(dāng)塑料與金屬一體注射時，一般情況下塑膠會立刻固化，難以射入納米孔洞中；這時脂氨酸和塑膠發(fā)生酯與胺的化學(xué)放熱反應(yīng)，延緩了塑膠的固化，促進脂氨酸和塑膠位置的交換，從而保證了塑膠成功進入納米孔洞！
圖：T處理工藝流程
金屬基材先通過堿洗除去表面的油脂等雜質(zhì)，通過酸洗除去表面的金屬氧化物并刻蝕出納米級孔洞；再通過T處理刻蝕出尺寸更小的納米級孔洞；水洗干燥后的金屬夾持在模具內(nèi)，和塑料注塑達到一體化結(jié)構(gòu)。
2. TRI技術(shù)
圖：TRI化學(xué)反應(yīng)鏈接合原理
與NMT納米注塑不同，TRI技術(shù)的機理是納米級物理接合+化學(xué)反應(yīng)鏈接合，具體為：
納米級物理接合：是指經(jīng)過TRI處理的鋁合金表面會形成納米級的微孔，樹脂與金屬進行咬合，形成“錨栓效應(yīng)”；
化學(xué)反應(yīng)鏈接合：是指經(jīng)過TRI處理的鋁合金形成一層厚度70-1500nm的氧化膜，氧化膜內(nèi)含有三嗪硫醇等即能與樹脂反應(yīng)又可以和金屬結(jié)合的物質(zhì)，在高溫高壓下產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，使樹脂與金屬牢固結(jié)合。
圖：TRI處理工藝流程
總體來講，NMT納米成型技術(shù)利用了酯與胺的化學(xué)反應(yīng)，使得塑膠進入納米孔洞；TRI技術(shù)利用三嗪硫醇成膜技術(shù)，將金屬和塑膠結(jié)合起來。具體如下表所示（文末附TRI技術(shù)PPT詳解）：
表：T處理和TRI技術(shù)的區(qū)別
|
T處理 |
TRI技術(shù) |
|
|
關(guān)鍵物質(zhì) |
脂氨酸 |
三嗪硫醇 |
|
結(jié)合方式 |
錨栓效應(yīng) |
錨栓效應(yīng)+化學(xué)反應(yīng)鏈結(jié)合 |
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技術(shù)優(yōu)勢 |
生產(chǎn)效率高，適合不銹鋼、鋁合金和MIM，適合復(fù)雜結(jié)構(gòu)件 |
結(jié)合強度高，適合復(fù)雜結(jié)構(gòu)件，時效長達一月以上，使用的化學(xué)品較少，防水性能突出，有效物質(zhì)分布均勻，產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定 |
|
技術(shù)劣勢 |
使用大量強酸強堿污染環(huán)境，不適合壓鑄鋁，時效只有一周 |
目前開發(fā)成熟的技術(shù)只有鋁合金與銅合金，其他合金還在開發(fā)中 |
三TRI技術(shù)在中國--GEO-Nation與東亞電化的合作
故事還沒講完。。。
日本東亞電化有限公司在TRI技術(shù)開發(fā)成功后，出于對技術(shù)的保密，并沒有像日本大成那樣做廣泛的商業(yè)推廣，只是在日本國內(nèi)的動力電池上的銅電極上有一些應(yīng)用。機緣巧合之下，GEO-Nation了解到TRI技術(shù)的特點和優(yōu)勢，敏銳覺察到其在消費類電子領(lǐng)域的巨大市場，決定與東亞電化有限公司合作，對TRI進行商業(yè)推廣。最后二者達成協(xié)議，東亞電化給與GEO-Nation獨家銷售協(xié)議，而東亞電化公司擔(dān)任技術(shù)支持與技術(shù)改善與研發(fā)的角色，二者打成戰(zhàn)略伙伴關(guān)系。
圖：GEO Nation TRI 使用授權(quán)證明
之后，GEO-Nation開始向韓國三星與LG公司進行商業(yè)推廣，在經(jīng)過三星與LG內(nèi)部嚴(yán)格的技術(shù)審查以及與目前市場上已經(jīng)有應(yīng)用的其他技術(shù)進行比較之后，耗時10個月，決定指定TRI技術(shù)為其高端機型納米注塑前處理工藝。
圖：TRI處理線，來自深圳市金宏欣科技有限公司
附：TRI技術(shù)PPT詳解
附水下開機視頻：
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