本发明涉及电镀锡领域，特别涉及一种水溶性无铅焊锡丝。
背景技术：
：焊锡丝是由锡合金和助剂两部分组成，合金成份分为锡铅、无铅助剂均匀灌注到锡合金中间部位，焊锡丝的特质是具有一定的长度与直径的锡合金丝，在电子原器件的焊接中可与电烙铁配合使用。传统焊锡丝助焊剂主要成本是松香、卤素类物质和溶剂，其卤素残留多，已不符合当前环保趋势的发展，而且其焊接后要用氟利昂清洗，更是给环境造成了极大危害。为适用当前环保趋势，电子、电器和钎料领域诸多厂家投入了大量技术力量进行无卤素电子化产品的科学研究，力争推出高品质的无卤素无铅助焊剂系统产品。目前，公开号为cn102161135a的中国专利公开了一种无铅焊锡丝及其所用水溶性助焊剂，该种焊锡丝包括设有孔腔的铜锡合金丝和设置在孔腔中的水溶性助焊剂；铜锡合金丝和水溶性助焊剂的配比为：水溶性助焊剂：2.0～2.2％；铜锡合金丝：余量；其中铜锡合金丝包括以下组分：cu：0.75～1.0％；sn：余量；其中所述水溶性助焊剂包括以下组分：椰油烷基伯胺：20～30％；硬脂胺聚氧乙烯醚：30～40％；二乙胺盐酸盐：1～3％；水溶性高分子聚合物：余量；上述百分数是质量百分数；铵盐类卤化物为二乙胺盐酸盐；水溶性高分子聚合物是分子量为200至2000的聚乙二醇。这种焊锡丝的助焊剂中采用二乙胺盐酸盐作为助焊剂，其中含有氯元素，容易造成环境污染，不利于环境保护。技术实现要素：本发明的目的是提供一种水溶性无铅焊锡丝，其具有环保、焊接性能好的优点。本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种水溶性无铅焊锡丝，包括锡合金及助焊剂，所述助焊剂包括如下重量份物质：有机酸3-7份三乙醇胺1-2份水溶性丙烯酸树脂20-30份热稳定剂0.5-1份缓蚀剂0.6-1份表面活性剂0.3-0.6份水溶性载体70-80。通过采用上述技术方案，有机酸的羧基与氧化锌和待焊金属表面的氧化物反应生成金属皂，从而除去了母材和焊料表面的氧化物，从而使熔融焊料与母材接触，进行焊接。有机酸和三乙醇胺对氧化层的作用柔和、时间短、腐蚀性小，并且三乙醇胺为碱性，有机酸为酸性，三乙醇胺的添加也能对助焊剂的酸碱度进行调节；同时三乙醇胺还具有缓蚀作用，并且由于三乙醇胺具有易吸潮的缺点，所以含量不宜过高。水溶性丙烯酸树脂是良好的成膜材料，可以将三乙醇胺与有机酸进行包覆处理，保证在常温时活性物质的稳定；热稳定剂具有阻止水性丙烯酸树脂发生聚合的作用，保证丙烯酸树脂功能的良好发挥。缓蚀剂用于防止助焊剂中的活性物质对铜板产生较大的腐蚀；表面活性剂可以增进助焊剂对木材的均匀润湿，使焊点和焊缝规正、饱满。进一步设置：所述有机酸选自无水柠檬酸、dl-羟基丁二酸、乳酸、衣康酸和戊二酸中的至少两种。通过采用上述技术方案，无水柠檬酸具有较好的润湿性，且不会母材产生腐蚀，分解温度区间小，分解率高，适合作为活性剂的主料；dl-羟基丁二酸具有抗氧化的作用，并且不含腐蚀性组分，避免对母材产生侵蚀，其分解温度较宽，适合作为活性剂辅料。乳酸的分散性较强，有利于焊料与木材之间的分散，形成的焊料湿润角小，酸性较弱，方便对助焊剂酸度进行调节；戊二酸具有较强的破膜能力，衣康酸具有较好的润湿能力，焊料扩展较快，扩展面积较大，可达到较好的复配效果。进一步设置：所述表面活性剂选自op-10、tx-10、np-10和乙二醇丁醚中至少一种。通过采用上述技术方案，op-10、tx-10、np-10具有较好润湿性，能提高焊料与木材之间的扩散，使焊接性能更好；乙二醇丁醚除了可以增加润湿性外，还能增没加焊接表面绝缘电阻，在焊接过程中完全挥发。进一步设置：所述热稳定剂为邻苯二酚、甲基苯酚和对苯二酚中至少一种。通过采用上述技术方案，对苯二酚可以有效防止丙烯酸树脂聚合，从而在焊接过程中更好的发挥成膜效果，提高助焊剂贮存的稳定性；甲基苯酚和邻苯二酚可以减少焊接时氧化物在烙铁上的残留，提高焊点质量。进一步设置：所述水溶性载体为聚乙二醇，其相对分子质量为1000-10000之间。通过采用上述技术方案，聚乙二醇具有较好的水溶性，在常温下，该分子量区间的聚乙二醇为固态，制得的助焊剂具有固态形状，方便加工成焊锡丝。进一步设置：所述缓蚀剂为苯并三氮唑。通过采用上述技术方案，苯并三氮唑与铜反应生成不溶性的沉淀膜，该沉淀膜与金属表面平行，性能稳定，可以较好的抑制母材腐蚀，具有较好的缓蚀效果。进一步设置：所述助焊剂包括如下重量份物质：无水柠檬酸2份dl-羟基丁二酸1份三乙醇胺1.5份水溶性丙烯酸树脂20份对苯二酚0.5份苯并三氮唑0.5份乙二醇丁醚0.3份聚乙二醇75份，其中聚乙二醇的相对分子质量为1800-2000。通过采用上述技术方案，在该组分选取下，助焊剂的助焊性能较好，焊点规正，连续焊接形成的焊点质量均匀。进一步设置：所述助焊剂的加工方法包括如下步骤：步骤一、将有机酸、三乙醇胺与去离子水在50摄氏度下搅拌混合30min，再添加水溶性丙烯酸树脂，继续搅拌10min后进行冷却、干燥得到活性组分；步骤二、将水溶性载体、表面活性剂、缓蚀剂、热稳定剂水浴加热至45℃，先搅拌20min后，缓慢添加步骤一得到的活性组分，添加完成后温度保持45℃，回流搅拌150min，得到半成品溶液；步骤三、将步骤二中的半成品溶液进行冷却、过滤，得到产品。通过采用上述技术方案，先将助焊活性组分混合形成颗粒状的活性组分，再与水溶性载体和其他组分混合，最后过滤形成成品。进一步设置：步骤一中活性组分干燥后研磨成粉末状。通过采用上述技术方案，粉末状的活性组分在搅拌时能更好的混合，保证形成的助焊剂不分层，助焊效果好。综上所述，本发明具有以下有益效果：1、焊锡丝组分不含卤素和铅，清洁环保，避免对环境产生污染，保证使用人员的健康；2、焊接性能好，焊接完成后组分能快速清洗，提高焊接质量。具体实施方式实施例1：一种焊锡丝，包括锡铜合金和助焊剂，助焊剂组成如下：（单位：kg）衣康酸4乙二酸2三乙醇胺1.3水溶性丙烯酸树脂22甲基苯酚0.3对苯二酚0.3np-100.4苯并三氮唑0.6聚乙二醇76，其中聚乙二醇的相对分子质量为3000。实施例2：一种焊锡丝，包括锡铜合金和助焊剂，助焊剂组成如下：（单位：kg）乳酸4dl-羟基丁二酸2三乙醇胺2水溶性丙烯酸树脂25邻苯二酚1tx-100.5苯并三氮唑0.9聚乙二醇70，其中聚乙二醇的相对分子质量为1000。实施例3：一种焊锡丝，包括锡铜合金和助焊剂，助焊剂组成如下：（单位：kg）无水柠檬酸5dl-羟基丁二酸2三乙醇胺1水溶性丙烯酸树脂30甲基苯酚0.8np-100.6苯并三氮唑1聚乙二醇72，其中聚乙二醇的相对分子质量为10000。实施例4：一种焊锡丝，包括锡铜合金和助焊剂，助焊剂组成如下：（单位：kg）无水柠檬酸2dl-羟基丁二酸1三乙醇胺1.5水溶性丙烯酸树脂20对苯二酚0.5乙二醇丁醚0.3苯并三氮唑0.7聚乙二醇74，其中聚乙二醇的相对分子质量为2000。实施例5：一种焊锡丝，包括锡铜合金和助焊剂，助焊剂组成如下：（单位：kg）无水柠檬酸3衣康酸2三乙醇胺1.7水溶性丙烯酸树脂27对苯二酚0.9op-100.4苯并三氮唑0.8聚乙二醇80，其中聚乙二醇的相对分子质量为5000。对比例1：一种焊锡丝，包括锡铜合金和助焊剂，助焊剂组成如下：（单位：kg）无水柠檬酸2dl-羟基丁二酸1水溶性丙烯酸树脂20对苯二酚0.5乙二醇丁醚0.3苯并三氮唑0.2聚乙二醇74，其中聚乙二醇的相对分子质量为2000。对比例2：一种焊锡丝，包括锡铜合金和助焊剂，助焊剂组成如下：（单位：kg）无水柠檬酸2dl-羟基丁二酸1三乙醇胺1.5对苯二酚0.5乙二醇丁醚0.3苯并三氮唑0.7聚乙二醇74，其中聚乙二醇的相对分子质量为5000。对比例3：一种焊锡丝，包括锡铜合金和助焊剂，助焊剂组成如下：（单位：kg）无水柠檬酸3三乙醇胺1.5水溶性丙烯酸树脂20对苯二酚0.5苯并三氮唑0.7聚乙二醇74，其中聚乙二醇的相对分子质量为2000。上述对比例和实施例中的焊锡丝的助焊剂的制备工艺包括如下步骤：步骤一、将有机酸、三乙醇胺与去离子水在50摄氏度下搅拌混合30min，再添加水溶性丙烯酸树脂，继续搅拌10min后进行冷却、干燥得到活性组分；步骤二、将水溶性载体、表面活性剂、缓蚀剂、热稳定剂水浴加热至45℃，先搅拌20min后，缓慢添加步骤一得到的活性组分，添加完成后温度保持45℃，回流搅拌150min，得到半成品溶液；步骤三、将步骤二中的半成品溶液进行冷却、过滤，得到产品。将实施例和对比例中的焊锡丝制成质量为0.3±0.01g，直径为0.8mm的焊锡丝，绕呈内径为2mm的钎料环，放置于20mm×20mm×0.5mm的纯铜基板的正中间，将带有钎料环的基板放置于温度为260±5℃的锡炉中，钎料熔融后保持15s，自然冷却；将制备好的焊点清洗干净，并用冷风吹干。使用10mm×10mm的正方形作为标准参照物，固定相机的高度，将铺展焊点和标准参照物拍摄在同一张图片中，采用photoshop软件对其进行处理分析计算出焊点区域的实际铺展面积s。将上述焊接完成的带焊点的铝片方式3wt%的氯化钠水溶液中，每个1h观察焊点是否脱落，记录脱落时间t。将实施例和对比例中的焊锡丝制成直径为1mm的焊锡丝，将圆柱形的屏蔽板在5mm厚的铜板上固定，在铜板上进行螺旋形焊接，测定飞溅率（飞溅率=屏蔽板上飞溅物质量/焊丝前后质量差×100%）。表1焊锡丝性能检测试验结果表铺展面积（mm2）脱落时间（h）飞溅率（%）实施例162.3301.16实施例261.2341.12实施例363.9361.02实施例464.8350.97实施例560.8331.21对比例155.7211.45对比例263.5341.89对比例359.8291.58从上述试验结果中可以看出，三乙醇胺对活性剂的活性具有较好的促进效果，焊接性能好，苯并三氮唑和乙二醇丁醚具有抗氧化、防腐蚀的效果，减缓了焊点的腐蚀；从飞溅率可以看出实施例中的助焊剂组分均匀，不易飞溅，各组分之间结合良好，适合焊接。上述的实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。当前第1页12