本发明涉及金属加工助剂技术领域，具体涉及一种高效助焊剂及其制备方法。
背景技术：
随着电子技术的不断发展以及集成电路应用的日益普及，助焊剂在电子行业及其相关行业中扮演着越来越重要的角色，现代工业生产中，助焊剂的应用越来越广泛，助焊剂是一种具有化学及物理活化性能的物质，能够除去被焊接金属表面的氧化物或其他已形成的表面膜层以及焊锡本身外表面上所形成的氧化物，以达到被焊接表面能够沾锡及焊牢的目的，助焊剂的功用还可保护金属表面，使在焊接的高温环境中而不被再氧化，同时能够减少融态锡的表面张力，以及促进焊锡的分散及流动等。
助焊剂的种类很多，大体上可分为有机、无机和树脂三大系列；树脂焊剂通常是从树木的分泌物中提取，属于天然产物，不具有腐蚀性，松香是这类焊剂的代表，所以也称为松香类焊剂；助焊剂通常是以松香为主要成分的混合物，是保证焊接过程顺利进行的辅助材料，助焊剂的主要作用是清除焊料和被焊母材表面的氧化物，使金属表面达到必要的清洁度，它防止焊接时表面的再次氧化，降低焊料表面张力，提高焊接性能，助焊剂性能的优劣，直接影响到电子产品的质量传统的助焊剂是由普通松香、助剂和有机溶剂等组成，容易造成焊接后绝缘阻抗较低、容易出现漏电风险、污染环境等问题。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有技术的问题，提供一种活性高、助焊性能优异、免清洗且环保的助焊剂。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：
一种高效助焊剂，该高效助焊剂由以下重量份数的原料制成：聚丙烯酸4-10份、丁二酸3-8份、环氧硬脂酸辛酯2-6份、十二碳醇脂1-5份、改性松香20-40份、苯并三氮唑0.3-0.8份、苯并咪唑0.2-0.8份、丙烯酸醋1-5份、丙烯晴0.2-0.6份、苯甲醇5-15份、环己醇2-6份、乙醇30-50份、表面活性剂0.3-0.8份、防氧化剂0.2-0.6份、纳米二氧化硅2-8份、纳米钛白粉3-10份、去离子水100-200份。
优选的，所述聚丙烯酸7份、丁二酸5份、环氧硬脂酸辛酯4份、十二碳醇脂3份、改性松香30份、苯并三氮唑0.5份、苯并咪唑0.5份、丙烯酸醋3份、丙烯晴0.4份、苯甲醇10份、环己醇4份、乙醇40份、表面活性剂0.5份、防氧化剂0.4份、纳米二氧化硅5份、纳米钛白粉6份、去离子水150份。
优选的，所述表面活性剂为辛基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、异辛基酚聚氧乙烯醚、非离子氟表面活性剂、全氟辛基酰胺季胺盐中的一种或两种以上的混合物。
优选的，所述防氧化剂为酚类化合物、改性纤维素、多元酚醛树脂、缩醛、聚醚及多元醇中的一种或两种以上的混合物。
优选的，所述纳米二氧化硅的粒径为30-50nm。
优选的，所述纳米钛白粉的粒径为70-100nm。
一种高效助焊剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份数计，将苯甲醇、环己醇、乙醇以及水放入反映器中，混合均匀；
(2)向所述反应器中依次加入聚丙烯酸、丁二酸、环氧硬脂酸辛酯、十二碳醇脂、改性松香、苯并三氮唑、苯并咪唑、丙烯酸醋、丙烯晴、表面活性剂以及防氧化剂，搅拌1-3h；
(3)再向所述反应中同时加入纳米二氧化硅、纳米钛白粉，搅拌均匀，制得高效助焊剂。
优选的，所述步骤(1)混合均匀条件：以200-300r/min搅拌10-20min。
优选的，所述步骤(1)混合均匀条件：以350-450r/min搅拌20-40min。
本发明与现有技术相比，具有如下的有益效果：本发明的助焊剂活性高，助焊性能优异，采用其焊接后，固体物残留少，易于清洗，被焊基体的表面透明、干净、没有痕迹，且制备方法简单，易于实现，适于工业化生产，具体如下：
(1)本发明通过采用聚丙烯酸、丁二酸、水杨酸作为第一活性物质，环氧硬脂酸辛酯、十二碳醇脂作为第二活性物质，通过第一活性物质与第二活性物质的复配，使助焊剂能在较宽的温度区间内具有较高活性，同时可降低焊接时的表面张力，提高焊料与被焊基体间的润湿能力，提高被焊基体的可焊性；
(2)本发明通过采用表面活性剂可降低焊料与被焊基体间的界面张力，以获得较好的焊接效果；
(3)本发明采用丙烯酸醋、丙烯晴可辅助改性松香作为成膜剂，在被焊基体表面形成保护层，阻止被焊基体内部的进一步氧化，提高焊点的可靠性；
(4)本发明通过加入纳米二氧化硅、纳米钛白粉提高助焊剂活性，促进焊料在被焊基体表面的铺张，并与苯并三氮唑、苯并咪唑配合进一步改善焊接的效果。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
一种高效助焊剂，该高效助焊剂由以下重量份数的原料制成：聚丙烯酸7份、丁二酸5份、环氧硬脂酸辛酯4份、十二碳醇脂3份、改性松香30份、苯并三氮唑0.5份、苯并咪唑0.5份、丙烯酸醋3份、丙烯晴0.4份、苯甲醇10份、环己醇4份、乙醇40份、表面活性剂0.5份、防氧化剂0.4份、纳米二氧化硅5份、纳米钛白粉6份、去离子水150份。
其中，所述表面活性剂为辛基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、异辛基酚聚氧乙烯醚、非离子氟表面活性剂、全氟辛基酰胺季胺盐中的一种或两种以上的混合物。
其中，所述防氧化剂为酚类化合物、改性纤维素、多元酚醛树脂、缩醛、聚醚及多元醇中的一种或两种以上的混合物。
其中，所述纳米二氧化硅的粒径为40nm。
其中，所述纳米钛白粉的粒径为85nm。
一种高效助焊剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份数计，将苯甲醇、环己醇、乙醇以及水放入反映器中，混合均匀；
(2)向所述反应器中依次加入聚丙烯酸、丁二酸、环氧硬脂酸辛酯、十二碳醇脂、改性松香、苯并三氮唑、苯并咪唑、丙烯酸醋、丙烯晴、表面活性剂以及防氧化剂，搅拌1-3h；
(3)再向所述反应中同时加入纳米二氧化硅、纳米钛白粉，搅拌均匀，制得高效助焊剂。
其中，所述步骤(1)混合均匀条件：以250r/min搅拌15min。
其中，所述步骤(1)混合均匀条件：以400r/min搅拌30min。
实施例2
一种高效助焊剂，其特征在于，该高效助焊剂由以下重量份数的原料制成：聚丙烯酸4份、丁二酸3份、环氧硬脂酸辛酯2份、十二碳醇脂1份、改性松香20份、苯并三氮唑0.3份、苯并咪唑0.2份、丙烯酸醋1份、丙烯晴0.2份、苯甲醇5份、环己醇2份、乙醇30份、表面活性剂0.3份、防氧化剂0.2份、纳米二氧化硅2份、纳米钛白粉3份、去离子水100份。
其中，所述表面活性剂为辛基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、异辛基酚聚氧乙烯醚、非离子氟表面活性剂、全氟辛基酰胺季胺盐中的一种或两种以上的混合物。
其中，所述防氧化剂为酚类化合物、改性纤维素、多元酚醛树脂、缩醛、聚醚及多元醇中的一种或两种以上的混合物。
其中，所述纳米二氧化硅的粒径为30nm。
其中，所述纳米钛白粉的粒径为70nm。
一种高效助焊剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份数计，将苯甲醇、环己醇、乙醇以及水放入反映器中，混合均匀；
(2)向所述反应器中依次加入聚丙烯酸、丁二酸、环氧硬脂酸辛酯、十二碳醇脂、改性松香、苯并三氮唑、苯并咪唑、丙烯酸醋、丙烯晴、表面活性剂以及防氧化剂，搅拌1h；
(3)再向所述反应中同时加入纳米二氧化硅、纳米钛白粉，搅拌均匀，制得高效助焊剂。
其中，所述步骤(1)混合均匀条件：以200r/min搅拌10min。
其中，所述步骤(1)混合均匀条件：以350r/min搅拌20min。
实施例3
一种高效助焊剂，其特征在于，该高效助焊剂由以下重量份数的原料制成：聚丙烯酸10份、丁二酸8份、环氧硬脂酸辛酯6份、十二碳醇脂5份、改性松香40份、苯并三氮唑0.8份、苯并咪唑0.8份、丙烯酸醋5份、丙烯晴0.6份、苯甲醇15份、环己醇6份、乙醇50份、表面活性剂0.8份、防氧化剂0.6份、纳米二氧化硅8份、纳米钛白粉10份、去离子水200份。
其中，所述表面活性剂为辛基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、异辛基酚聚氧乙烯醚、非离子氟表面活性剂、全氟辛基酰胺季胺盐中的一种或两种以上的混合物。
其中，所述防氧化剂为酚类化合物、改性纤维素、多元酚醛树脂、缩醛、聚醚及多元醇中的一种或两种以上的混合物。
其中，所述纳米二氧化硅的粒径为50nm。
其中，所述纳米钛白粉的粒径为100nm。
一种高效助焊剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份数计，将苯甲醇、环己醇、乙醇以及水放入反映器中，混合均匀；
(2)向所述反应器中依次加入聚丙烯酸、丁二酸、环氧硬脂酸辛酯、十二碳醇脂、改性松香、苯并三氮唑、苯并咪唑、丙烯酸醋、丙烯晴、表面活性剂以及防氧化剂，搅拌3h；
(3)再向所述反应中同时加入纳米二氧化硅、纳米钛白粉，搅拌均匀，制得高效助焊剂。
其中，所述步骤(1)混合均匀条件：以300r/min搅拌20min。
其中，所述步骤(1)混合均匀条件：以450r/min搅拌40min。
实施例4
根据助焊剂美国标准《ansij-std-004-1995》，采取实施例1-3的助焊剂以及市售的另外两款助焊剂分别作为对照组1和对照组2进行测试：
测试内容：对表面绝缘电阻、扩展率、润湿性进行测定及助焊剂残留物的腐蚀性的确定。
相关标准为：表面绝缘电阻测定标准具体为：icptm6502.6.3.3b；润湿性测定标准具体为：icptm6502.4.46；扩展率测定标准具体为icptm6502.5.56：助焊剂残留物的腐蚀性判定标准具体为：icptm650。
得到如表1的测试结果：
由表1可知，本发明的高效助焊剂的各项性能指标均优于对照组的助焊剂，本发明的助焊剂活性高、助焊性能优异、免清洗且环保的助焊剂。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。