一种水基助焊剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及化学制品技术领域,尤其涉及一种水基助焊剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 助焊剂:在焊接工艺中能帮助和促进焊接过程,同时具有保护作用、阻止氧化反应 的化学物质。助焊剂可分为固体、液体和气体。主要有"辅助热传导"、"去除氧化物"、"降低 被焊接材质表面张力"、"去除被焊接材质表面油污、增大焊接面积"、"防止再氧化"等几个 方面,在这几个方面中比较关键的作用有两个就是:"去除氧化物"与"降低被焊接材质表面 张力"。
[0003] 现有的助焊剂固含量高,沸点低,挥发快,气味大,易燃易爆,在预热和焊接阶段易 于发生火灾,安全性差。现有的助焊剂含有卤素类的化学物质,污染大,影响人体健康,不符 合电子行业中无卤和环保法规的要求。现有的助焊剂含碳量高,二氧化碳排放量大,不环 保。
[0004] 此外,现有的助焊剂焊后PCB板面不干净,有残留污染(锡珠、助焊剂残留);受环 境因素影响高,不稳定,可焊性弱,焊点不饱满不均匀,小孔贯穿性差,表面绝缘电阻率低, 降低了焊后产品的稳定性,耐腐蚀性差。
【发明内容】
[0005] 本发明为克服上述缺陷而提供了一种水基助焊剂及其制备方法,该水基助焊剂固 含量低,沸点高,挥发慢,无气味,难燃,不会爆炸,在预热和焊接阶段不会发生火灾,安全性 高;该水基助焊剂不含卤素类的化学物质,污染小,不影响人体健康,符合电子行业中无卤 和环保法规的要求;该水基助焊剂含碳量低,二氧化碳排放量小,环保;此外,该水基助焊 剂焊后PCB板面干净,无残留污染(锡珠、助焊剂残留);受环境因素影响极低,性质稳定, 可焊性强,焊点饱满均匀,小孔贯穿性好,表面绝缘电阻率高,提高了焊后产品的稳定性,耐 腐蚀性好;该水基助焊剂的制备方法工艺简单,操作容易,生产效率高,产率高,适合于大规 模推广应用。
[0006] 为实现上述目的,本发明采用如下的技术方案。
[0007] -种水基助焊剂,包括以下质量百分比的原料:
[0008] 烷基二元酸 0 3?1% 聚二醇 1?4% 氣化铵 1.5?4.5% 甘油 0.8?3.3% 柠檬酸 1.3?5.3% 壬基酚聚醚磷酸酯 1?20% 表面活性剂 0.05?0.6% 水 1?30% 溶剂 3卜90%。
[0009] 烷基二元酸是指带有两个羧基的直链有机酸。
[0010] 聚二醇是指带有两个羟基的醇类物质的聚合物。
[0011] 柠檬酸是一种重要的有机酸,又名枸橼酸,无色晶体,常含一分子结晶水,无臭,有 很强的酸味,易溶于水。其钙盐在冷水中比热水中易溶解,此性质常用来鉴定和分离柠檬 酸。结晶时控制适宜的温度可获得无水柠檬酸。在工业,食品业,化妆业等具有极多的用途。
[0012] 在室温下,柠檬酸为无色半透明晶体或白色颗粒或白色结晶性粉末,无臭、味极 酸,在潮湿的空气中微有潮解性。它可以以无水合物或者一水合物的形式存在:柠檬酸从热 水中结晶时,生成无水合物;在冷水中结晶则生成一水合物。加热到78°C时一水合物会分 解得到无水合物。在15摄氏度时,柠檬酸也可在无水乙醇中溶解。
[0013] 从结构上讲柠檬酸是一种三羧酸类化合物,并因此而与其他羧酸有相似的物理和 化学性质。加热至175°C时它会分解产生二氧化碳和水,剩余一些白色晶体。柠檬酸是一种 较强的有机酸,有3个H+可以电离;加热可以分解成多种产物,与酸、碱、甘油等发生反应。
[0014] 丙三醇是无色味甜澄明黏稠液体。无臭。有暖甜味。俗称甘油,能从空气中吸收 潮气,也能吸收硫化氢、氰化氢和二氧化硫。于苯、氯仿、四氯化碳、二硫化碳、石油醚和油 类。相对密度1.26362。熔点17. 8°C。沸点290. 0°C(分解)。折光率1.4746。闪点(开 杯)176°C。急性毒性:LD50 :12600mg/kg(大鼠经口)。丙三醇是甘油三酯分子的骨架成分。
[0015] 甘油的用途为:气相色谱固定液(最高使用温度75°C,溶剂为甲醇),分离分 析低沸点含氧化合物、胺类化合物、氮或氧杂环化合物,能完全分离3-甲基吡啶(沸点 144. 14°C)和4-甲基吡啶(沸点145. 36°C),适用于水溶液的分析、溶剂、气量计及水压机 缓震液、软化剂、抗生素发酵用营养剂、干燥剂、润滑剂、制药工业、化妆品配制、有机合成、 塑化剂。可与水以任何比例溶解,低浓度丙三醇溶液可做润滑油对皮肤进行滋润(开塞 露)。
[0016] 氯化铵为无色晶体或白色结晶性粉末;无臭,味咸、凉;有引湿性。本品在水中易 溶,在乙醇中微溶,无色晶体或白色颗粒性粉末,是一种强电解质,溶于水电离出铵根离子 和氯离子,氨气和氯化氢化合生成氯化铵时会有白烟。无气味。味咸凉而微苦。吸湿性小, 但在潮湿的阴雨天气也能吸潮结块。粉状氯化铵极易潮解,湿铵尤甚,吸湿点一般在76%左 右,当空气中相对湿度大于吸湿点时,氯化铵即产生吸潮现象,容易结块。能升华(实际上 是氯化铵的分解和重新生成的过程)而无熔点。相对密度1.5274。折光率1.642。低毒, 半数致死量(大鼠,经口)1650mg/kg。有刺激性。加热至350°C升华,沸点520°C。
[0017] 易溶于水,微溶于乙醇,溶于液氨,不溶于丙酮和乙醚。盐酸和氯化钠能降低其在 水中的溶解度,其水中溶解度在〇°C时为29. 4g,10°C为33. 2g,20°C为37. 2g,30°C为41. 4g, 40°C为 45. 8g,50°C为 50. 4g,60°C为 55. 3g,70°C为 60. 2g,80°C为 65. 6g,90°C为 71. 2g, 100°C为77. 3g)。加热至100°C时开始分解,337. 8°C时可以完全分解为氨气和氯化氢气体, 遇冷后又重新化合生成颗粒极小的氯化铵而呈现为白色浓烟,不易下沉,也极不易再溶解 于水。
[0018] 水溶液的pH:因为在水中电离出的按根离子水解使溶液显酸性,常温下饱和氯化 铵溶液PH值一般在5. 6左右。25°C时,1%为5. 5,3%为5. 1,10%为5. 0。氯化铵本身可以 作为铋、锑的稳定试剂(提供氯离子进行配位,使用时将其化合物与氯化铵共溶于稀盐酸 中)。
[0019] 壬基酚聚醚磷酸酯具有乳化、分散、清洗等性能,主要用于清洗行业。
[0020] 表面活性剂,是指加入少量能使其溶液体系的界面状态发生明显变化的物质。具 有固定的亲水亲油基团,在溶液的表面能定向排列。表面活性剂的分子结构具有两亲性: 一端为亲水基团,另一端为憎水基团;亲水基团常为极性基团,如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或 胺基及其盐,羟基、酰胺基、醚键等也可作为极性亲水基团;而憎水基团常为非极性烃链,如 8个碳原子以上烃链。表面活性剂分为离子型表面活性剂(包括阳离子表面活性剂与阴离 子表面活性剂)、非离子型表面活性剂、两性表面活性剂、复配表面活性剂、其他表面活性剂 等。
[0021] 表面活性剂由于具有润湿或抗粘、乳化或破乳、起泡或消泡以及增溶、分散、洗涤、 防腐、抗静电等一系列物理化学作用及相应的实际应用,成为一类灵活多样、用途广泛的精 细化工产品。表面活性剂除了在日常生活中作为洗涤剂,其他应用几乎可以覆盖所有的精 细化工领域。
[0022] 具体地,表面活性剂具有如下作用:1.增溶作用;2.乳化作用;3.润湿作用;4.助 悬作用;5.起泡和消泡作用;6.消毒、杀菌作用;7.抗硬水性作用;8.增粘性及增泡性作 用;9.去垢、洗绦作用。
[0023] 水和溶剂均起分散作用。
[0024] 其中,所述烷基二元酸为乙二酸、丙二酸、丁二酸和戊二酸的一种或一种以上的混 合物。
[0025] 优选地,所述烷基二元酸为丁二酸。
[0026] 琥珀酸别名为丁二酸,分子量为118. 09,无色结晶体,味酸,可燃。有二种晶形,相 对密度1. 572 (25/4°C)。溶解特性:lg溶于13ml冷水、lml沸水、18. 5ml乙醇、6. 3ml甲醇、 36ml丙酮、20ml甘油和11ml乙醚,几乎不溶于苯、二硫化碳、四氯化碳和石油醚。
[0027] 琥珀酸为无色结晶;相对密度1. 572 (25/4°C),熔点188°C,在235°C时分解;在减 压下蒸馏可升华;能溶于水,微溶于乙醇、乙醚和丙酮中。
[0028] 工业上,琥珀酸常由丁烯二酸催化还原制得,琥珀酸也可由丁二腈水解制备。在实 验室中,琥珀酸可用两分子丙二酸二乙酯的钠盐与碘反应,继而水解脱羧制得。
[0029] 琥珀酸的重要用途是制备五元杂环化合物,例如,琥珀酸受热迅速失水,形成琥珀 酸酐,它是呋喃环系化合物。琥珀酸酐是制造药物、染料和醇酸树脂的重要原料。琥珀酸酐 与氨共热,即生成丁二酰亚胺。丁二