一种无挥发有机物水基助焊剂及其制备方法与流程

文档序号:17269256发布日期:2019-03-30 10:35阅读:477来源:国知局

本发明属于电路焊接用助焊剂制备的化工领域,涉及到一种无挥发有机物水基助焊剂及其制备方法。



背景技术:

助焊剂是焊接工艺中不可缺少的一环,它的主要功能就是去除金属表面的氧化物。除此之外,还可以保护焊接区,降低液态钎料的表面张力,改善液态钎料的漫流性,增强填缝能力,改善焊接区热量的传递与平衡等。

目前,市场上部分助焊剂的活性成分中含有卤素,含有卤素的助焊剂可以快速去除焊盘的氧化膜,加强焊料的润湿性,但是卤素的添加会使焊点的可靠性能减弱,表面绝缘电阻降低,对生态环境也有不利影响,越来越多的企业开始选择无卤素助焊剂来面对严格的环境监管,无卤素是焊剂的发展趋势。低固含量助焊剂是近年来受市场欢迎研制开发的新型免清洗助焊剂,一般固体含量≤5%,它避免了臭氧层损耗物质(ods)类溶剂对生态环境的破坏,具有焊后离子残渣少,不含卤素,绝缘电阻高,不需清洗,不影响焊接后pcb板外观等优点。

目前,许多助焊剂都用乙醇,异丙醇等醇类作为溶剂载体,其成本高,运输不方便且易燃易爆,容易造成安全隐患。而醇类的挥发会形成光化学烟雾,对人类的身体与生存环境产生危害。为此,用去离子水代替醇类成为焊剂的发展趋势。用去离子水作为溶剂,可以降低成本,但是如果助焊剂粘度不够,不足以抑制溶剂挥发速度,会引起炸锡,飞溅现象,可能会烫伤工作人员。此外,许多助焊剂用松香作为成膜剂以及载体,有的虽然可以达到免清洗条件,但是松香的残留也有轻微的腐蚀性,还会引起吸潮,对于电路板的机械与电气性能存在不良影响。中国专利(cn104551452b)的一种水基助焊剂,该助焊剂有不含卤素,固含量低,环保等优点。但是其水含量只有1~30%,含有其他有机物溶剂,其水含量并不占主要部分。提高了助焊剂的成本,会产生挥发性气体。



技术实现要素:

本发明针对现有技术的上述不足,本发明的目的在于提供一种无挥发有机物水基助焊剂及制备方法;解决现有助焊剂以醇类酮类为载体而产生大量挥发性气体,不稳定,污染环境等缺点。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种无挥发有机物水基助焊剂,一种无挥发有机物水基助焊剂,其特征在于:各组分及质量百分比如下:

活性剂2.5~7%;表面活性剂2%~5%;

成膜剂0~0.6%;抗氧化剂0.01~0.2%;

缓蚀剂0.01~0.2%,余下为溶剂,全部组分总质量百分比为100%;

所述的活性剂为衣康酸,庚二酸,dl-苹果酸,二羟甲基丁酸,甲基丁二酸的至少两种以各自大于0%的质量比混合;

所述的表面活性剂为aeo-9(脂肪醇聚氧乙烯醚),np-9(烷基酚聚氧乙烯(9)醚),surfynol465中至少两种以各自大于0%的质量比混合;surfynol系列药品是美国空气化工产品,surfynol465中文名可以是美国空气465,也可以直接用这个英文名。

所述的成膜剂为三乙醇胺;其添加量不应太多,这里的含量在0~0.6%,在30℃~60℃的温度下搅拌促进成膜剂溶解。

所述的抗氧化剂为对苯二酚;

所述的缓蚀剂为羟丙基壳聚糖;

所述的溶剂为去离子水。

进一步的特征:还包括添加剂,质量百分比0~0.6%;所述的添加剂为聚乙二醇400。

所述的表面活性剂为aeo-9(脂肪醇聚氧乙烯醚),np-9(烷基酚聚氧乙烯(9)醚),surfynol465中的任一种,或任两种以各自大于0%的质量比混合。

一种无挥发有机物水基助焊剂的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:

第一步:按照工艺要求的配比准备组分;将活性剂加入溶剂当中,在30℃~60℃的温度下加热搅拌以使活性剂溶解;

第二步:将表面活性剂加入第一步得到的溶液中,在30℃~60℃的温度下搅拌溶解;

第三步:将成膜剂,抗氧化剂,缓蚀剂,添加剂加入第二步得到的溶液中,在30℃~60℃的温度下搅拌溶解,混合均匀后,过滤即得所述助焊剂。

进一步地:在第二、第三步中,采用加热设备加热,使温度保持在30℃~60℃范围。

本发明的无挥发有机物水基助焊剂及制备方法,具有如下有益效果:

1、本发明的助焊剂,化学性质稳定,无刺激性气味;

2、无卤素,无松香,固含量少,焊后残余微小。

总之,本发明无挥发有机物水基助焊剂,无卤素,无松香,固含量少,焊后残余微小,减少了对电路板的腐蚀。且焊后表面干净光亮,挥发性气体少,无刺激性气味,无炸锡现象,适用面广泛,满足多种工艺要求,制作简单成本微小,存储运输方便,不会影响操作人员身体健康,环保。

具体实施方式

以下将结合具体实施方式,对本发明进行详细说明。

一种无挥发有机物水基助焊剂,各组分及质量百分比如下:

活性剂2.5~7%;表面活性剂2%~5%;

成膜剂0~0.6%;抗氧化剂0.01~0.2%;

缓蚀剂0.01~0.2%,余下为溶剂,全部组分总质量百分比为100%

所述的活性剂为衣康酸,庚二酸,dl-苹果酸,二羟甲基丁酸,甲基丁二酸的至少两种以各自大于0%的质量比混合,混合时温度控制30~60℃;

所述的成膜剂为三乙醇胺;

所述的抗氧化剂为对苯二酚;

所述的缓蚀剂为羟丙基壳聚糖;

所述的溶剂为去离子水。

进一步的特征:还包括添加剂,质量百分比0~0.6%;所述的添加剂为聚乙二醇400。

所述的表面活性剂为np-9(烷基酚聚氧乙烯(9)醚),aeo-9(脂肪醇聚氧乙烯醚),surfynol465(美国空气465)的至少两种以各自大于0%的质量比混合。

一种无挥发有机物水基助焊剂的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:

第一步:将活性剂加入溶剂当中,在30℃~60℃的温度下搅拌以便于促进活性剂溶解;

第二步:将表面活性剂加入第一步得到的溶液中,在30℃~60℃的温度下搅拌溶解;

第三步:将成膜剂(如果有),抗氧化剂,缓蚀剂,添加剂(如果有)加入第二步得到的溶液中,在30℃~60℃的温度下搅拌溶解,混合均匀,过滤即得所述助焊剂。

进一步地:在第二、第三步中,采用加热设备加热,使温度保持在30℃~60℃范围。

本发明的活性剂,其可选择的具体的质量百分比为:2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%、5%、5.5%、6%、6.5%、7%等,都能满足本发明的需要;表面活性剂,其可选择的具体的质量百分比为:2%、2.2%、2.4%、2.5%、2.8%、3%、3.5%、3.8%、4%、4.5%、5%等,都能满足本发明的需要;本发明的成膜剂,其可选择的具体的质量百分比为:0%、0.02%、0.05%、0.1%、0.12%、0.15%、0.18%、0.2%、0.22%、0.25%、0.28%、0.3%、0.32%、0.35%、0.38%、0.4%、0.42%、0.45%、0.48%、0.5%、0.53%、0.57%、0.6%等,都能满足本发明的需要;本发明的抗氧化剂,其可选择的具体的质量百分比为:0.01%、0.02%、0.05%、0.08%、0.1%、0.12%、0.15%、0.18%、0.2%等,都能满足本发明的需要;本发明的添加剂,其可选择的具体的质量百分比为:0%、0.02%、0.05%、0.1%、0.12%、0.15%、0.18%、0.2%、0.22%、0.25%、0.28%、0.3%、0.35%、0.38%、0.4%、0.43%、0.48%、0.5%、0.53%、0.57%、0.6%等,都能满足本发明的需要;本发明的缓蚀剂,其可选择的具体的质量百分比为:0.01%、0.02%、0.05%、0.1%、0.12%、0.15%、0.18%、0.2%等,都能满足本发明的需要。

实施例1

本实施按照以下质量比准备原料:活性剂为dl-苹果酸与衣康酸混合,dl-苹果酸:衣康酸=1:1,质量比2.5%,表面活性剂为np-9与aeo-9混合,为2%,np-9:aeo-9=1:1,缓蚀剂为羟丙基壳聚糖0.01%,抗氧化剂为对苯二酚0.01%。余量为溶剂,溶剂为去离子水。

配置时,将活性剂加入溶剂中,在30℃~60℃的温度下搅拌促进其充分溶解,再将表面活性剂加入该溶液中,在30℃~60℃的温度下搅拌至完全溶解;再将成膜剂(如果有),缓蚀剂,抗氧化剂,添加剂(如果有)加入前述的溶液中,在30℃~60℃的温度下搅拌溶解,混合均匀冷却后过滤即得所述助焊剂。

实施例2

本实施按照以下质量比准备原料:活性剂为dl-苹果酸与二羟甲基丁酸混合,质量比3%,dl-苹果酸:二羟甲基丁酸=3:2,表面活性剂为aeo-9与美国空气465混合,为3%,aeo-9:美国空气465=1:1,成膜剂为三乙醇胺为0.15%,缓蚀剂为羟丙基壳聚糖0.08%,抗氧化剂对苯二酚0.08%,添加剂聚乙二醇400为0.2%,余量为溶剂,溶剂为去离子水。

实施例3

实施按照以下质量比准备原料:活性剂为庚二酸、甲基丁二酸与dl-苹果酸混合,质量比4.5%,庚二酸:甲基丁二酸:dl-苹果酸=1:1:1,表面活性剂为美国空气465与np-9混合,为3.5%,美国空气465:np-9=2:1,成膜剂为三乙醇胺为0.3%,缓蚀剂为羟丙基壳聚糖0.12%,抗氧化剂为对苯二酚0.12%,添加剂为聚乙二醇400为0.3%,余量为溶剂,溶剂为去离子水。

实施例4

本实施按照以下质量比准备原料:活性剂为dl-苹果酸、衣康酸、二羟甲基丁酸与甲基丁二酸混合,质量比6%,dl-苹果酸:衣康酸:二羟甲基丁酸:甲基丁二酸=3:1:1:1,表面活性剂为aeo-9与np-9混合,为4%,aeo-9:np-9=1:2,成膜剂为三乙醇胺为0.45%,缓蚀剂为羟丙基壳聚糖0.16%,抗氧化剂为对苯二酚0.16%,添加剂为聚乙二醇400,为0.5%,余量为溶剂,溶剂为去离子水。

实施例5

本实施按照以下质量比准备原料:活性剂为衣康酸、庚二酸、dl-苹果酸、二羟甲基丁酸与甲基丁二酸混合,质量比7%,衣康酸:庚二酸:dl-苹果酸:二羟甲基丁酸:甲基丁二酸=1:1:2:2:3,表面活性剂为aeo-9与美国空气465混合,为5%,aeo-9:美国空气465=3:2,成膜剂为三乙醇胺为0.6%,缓蚀剂为羟丙基壳聚糖为0.2%,抗氧化剂为对苯二酚0.2%,添加剂为聚乙二醇400为0.6%,余量为溶剂,溶剂为去离子水。

使用上述实施例配制成助焊剂时,焊点饱满,圆润,光亮,,无刺激性气味,固含量少,焊后残余微小,减少了对电路板的腐蚀。制作简单成本微小,存储运输方便,不会影响操作人员身体健康,环保。

最后需要说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案,尽管申请人参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本技术方案的宗旨和范围,均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

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