专利名称：一种水溶性铜保护剂及其制备方法和使用方法
技术领域：
本发明涉及金属防腐蚀技术领域，特别是一种用于防止铜或铜合金被氧化、变色 和腐蚀的防腐蚀剂。
背景技术：
铜和铜合金具有优良的导电性、导热性、机械加工性能、可焊接性及耐腐蚀性等特 点。长期以来，在工业、军事及民用等各个领域均得到了广泛的应用，尤其是在电子电器上 的应用最为普遍。但它在使用环境中容易发生腐蚀变色，变色膜会降低铜的各种性能，严重 影响它们的使用效果和寿命。铜材料表面如电子印刷板、接插件、腔体等在大气中容易遭到 一定程度的腐蚀，引起接触不良、可焊性下降、回流电阻增强等不良现象，对微波影响尤其 严重，可造成产品使用寿命缩短等后果。铜表面经过缓蚀剂处理是抑制腐蚀的最经济的方 法，苯并三氮唑及其衍生物在工业作为铜及其合金的缓蚀剂使用已经多年。但是单一组分 的三氮唑及其衍生物的防护性能相对较弱，仍具有明显的不足。目前，市场上还存在很多有 机溶剂类保护剂，虽然这些产品操作简单，能够满足产品的耐腐蚀性要求，但是安全环保问 题依然突出。因此，寻求防腐蚀效果好、效率高、废液易处理而且价廉无公害的铜保护剂具 有重要的意义。
发明内容
为了克服现有技术防腐蚀效果不强或不够环保的不足，本发明提供一种水溶性铜 保护剂，符合环保要求且耐腐蚀性能好。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种水溶性铜保护剂，各组分按下 列重量百分比组成成膜物质0.7 0.8%，助表面活性剂16 19%，表面活性剂2. 8 3. 6 %，余量为水。所述的成膜物质为苯并三氮唑、5-苯基四氮唑、1-苯基-5-巯基四氮唑、2-巯基咪 唑、2-巯基苯并咪唑、2-巯基苯并噻唑、2-氨基-5-巯基-1，3，4-噻二唑中任意几种的混合 物。所述的助表面活性剂为乙醇、正丙醇、正丁醇中的任意一种。所述的表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、Tween-80中的任意一 种。本发明还提供了所述水溶性铜保护剂的制备方法将重量百分比为0. 7 0. 8 %的成膜物质溶于16 19 %助表面活性剂中，在50 60 0C的温度下以400转/分钟的速度密闭搅拌15 20分钟，配制成A溶液；将2. 8 3. 6% 的表面活性剂溶于余量的水中，在40 50°C的温度下以400转/分钟的速度密闭搅拌15
320分钟，配制成B溶液；将A溶液加入到B溶液中以600转/分钟的速度密闭搅拌进行微 乳化，加入过程完毕后继续搅拌10 15分钟；冷却到室温后装罐。本发明还提供了所述水溶性铜保护剂的使用方法先将水溶性铜保护剂加热到60 70°C，然后将洁净干燥的工件放入，在60 70°C下浸渍5 10分钟之后取出晾干即可包装入库。本发明的有益效果是一般水溶性铜保护剂采用乳化工艺生产而成，产品外观呈乳状，这是因为溶质在 溶剂中分散不均勻。本发明采用微乳化工艺生产而成，溶质在溶剂中分散溶解具有自发性， 能够更快更好地分散，但考虑到实际生产效率，生产中往往是需要短时间搅拌加快微乳化。 成品完全透明且不易分层，非常稳定，克服了一般乳化生产工艺带来的搅拌时间长，分散不 均勻的缺点。本发明采用氮唑类、咪唑类、噻唑类作为保护剂的主要成分，通过几种保护物质的 复配，在铜及其合金表面形成自组装单分子保护膜，其耐腐蚀性能大大优于一般单一组分 的保护剂成品。虽然所形成的单分子膜在纳米级，但由于分子间范德华力影响，形成的保护 膜非常致密，因此足以长时间保护金属不被腐蚀。本发明的优点在于1.抗腐蚀能力强，在中性盐雾测试和自然暴露等腐蚀试验中，具有极佳的防变色、 防腐蚀效果。2.稳定的电气性能，保护膜有效的保证了电子、电气元件的可靠性，延长其使用寿 命，完全不影响其电接触性、可焊性。3.安全和环保，配方物质完全符合环保要求，产品不燃不爆，不含有害重金属以及 卤素，使用过程中产生的废物处理也很方便。4.低成本，本发明铜保护剂可以循环使用，成膜物质消耗量极低，因而生产成本低 廉
MTv ο本发明用水作为溶剂，采用微乳化工艺配制而成，保护剂溶液完全透明且不易分 层，具有良好的分散能力、渗透能力和封闭能力，可在金属表面形成薄而致密的保护膜，防 止氧化变色且不影响其接触电阻和焊接性能，保护膜还具有良好的耐高温性。本发明应用于铜或铜合金，中性盐雾测试48小时无变色。下面结合实施例对本发明进一步说明。
具体实施例方式实施例1 制备100公斤的铜保护剂按下述比例进行各组分的配比苯并三氮唑0. 38公斤，2-巯基苯并噻唑0. 32公 斤，乙醇19公斤，十二烷基硫酸钠3公斤，余量为77. 3公斤的水。该实施例的配制过程是1.将成膜物质溶于助表面活性剂中，在60°C的温度下以400转/分钟的速度密闭 搅拌15分钟，配制成A溶液；2.将表面活性剂溶于水中，在50°C的温度下以400转/分钟的速度密闭搅拌15 15分钟，配制成B溶液；
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3.将A溶液缓慢加入到B溶液中以600转/分钟的速度密闭搅拌，加入过程完毕 后继续搅拌10分钟；4.冷却到室温后装罐。该实施例的使用方法是先将水溶性铜保护剂加热到60°C，然后将洁净干燥的工件放入，在60°C下浸渍10 分钟之后取出晾干即可包装入库。实施例2 制备100公斤的铜保护剂按下述比例进行各组分的配比5_苯基四氮唑0. 24公斤，2-巯基咪唑0. 16公斤， 2-氨基-5-巯基-1，3，4-噻二唑0. 4公斤，正丙醇16公斤，十二烷基苯磺酸纳3. 6公斤，余 量为79. 6公斤的水。该实施例的配制过程是1.将成膜物质溶于助表面活性剂中，在60°C的温度下以400转/分钟的速度密闭 搅拌20分钟，配制成A溶液；2.将表面活性剂溶于水中，在50°C的温度下以400转/分钟的速度密闭搅拌15 20分钟，配制成B溶液；3.将A溶液缓慢加入到B溶液中以600转/分钟的速度密闭搅拌，加入过程完毕 后继续搅拌15分钟；4.冷却到室温后装罐。该实施例的使用方法是先将水溶性铜保护剂加热到65°C，然后将洁净干燥的工件放入，在65°C下浸渍6 分钟之后取出晾干即可包装入库。实施例3 制备100公斤的铜保护剂按下述比例进行各组分的配比1-苯基-5-巯基四氮唑0. 4公斤，2-巯基苯并咪 唑0. 32公斤，正丁醇17. 4公斤，Tween-802. 8公斤，余量为72. 6公斤的水。该实施例的配制过程是1.将成膜物质溶于助表面活性剂中，在60°C的温度下以400转/分钟的速度密闭 搅拌20分钟，配制成A溶液；2.将表面活性剂溶于水中，在50°C的温度下以400转/分钟的速度密闭搅拌15 15分钟，配制成B溶液；3.将A溶液缓慢加入到B溶液中以600转/分钟的速度密闭搅拌，加入过程完毕 后继续搅拌15分钟；4.冷却到室温后装罐。该实施例的使用方法是先将水溶性铜保护剂加热到70°C，然后将洁净干燥的工件放入，在70°C下浸渍6 分钟之后取出晾干即可包装入库。各实施例中性盐雾测试结果
权利要求
一种水溶性铜保护剂，其特征在于各组分按下列重量百分比组成成膜物质0.7～0.8％，助表面活性剂16～19％，表面活性剂 2.8～3.6％，余量为水；所述的成膜物质为苯并三氮唑、5 苯基四氮唑、1 苯基 5 巯基四氮唑、2 巯基咪唑、2 巯基苯并咪唑、2 巯基苯并噻唑、2 氨基 5 巯基 1，3，4 噻二唑中任意几种的混合物；所述的助表面活性剂为乙醇、正丙醇、正丁醇中的任意一种；所述的表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、Tween 80中的任意一种。
2.—种权利要求1所述水溶性铜保护剂的制备方法，其特征在于包括下述步骤将重 量百分比为0. 7 0. 8%的成膜物质溶于16 19%助表面活性剂中，在50 60°C的温度 下以400转/分钟的速度密闭搅拌15 20分钟，配制成A溶液；将2. 8 3. 6%的表面活 性剂溶于余量的水中，在40 50°C的温度下以400转/分钟的速度密闭搅拌15 20分 钟，配制成B溶液；将A溶液加入到B溶液中以600转/分钟的速度密闭搅拌进行微乳化， 加入过程完毕后继续搅拌10 15分钟；冷却到室温后装罐。
3.—种权利要求1所述水溶性铜保护剂的使用方法，其特征在于包括下述步骤先将 水溶性铜保护剂加热到60 70°C，然后将洁净干燥的工件放入，在60 70°C下浸渍5 10分钟之后取出晾干即可包装入库。
全文摘要
本发明公开了一种水溶性铜保护剂及其制备方法和使用方法，将重量百分比为0.7～0.8％的成膜物质溶于16～19％助表面活性剂中配制成A溶液；将2.8～3.6％的表面活性剂溶于余量的水中配制成B溶液；将A溶液加入到B溶液中进行微乳化制得。使用时将水溶性铜保护剂加热到60～70℃，将洁净干燥的工件放入，在60～70℃下浸渍5～10分钟之后取出晾干即可包装入库。本发明抗腐蚀能力强，有稳定的电气性能，安全环保，成本低。
文档编号C23F11/00GK101974758SQ201010535620
公开日2011年2月16日 申请日期2010年11月4日 优先权日2010年11月4日
发明者李佳, 李博 申请人:西北工业大学