一种低挥发低固含量水基助焊剂及其制备方法与流程

文档序号:17269261发布日期:2019-03-30 10:35阅读:702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,涉及到一种低挥发低固含量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,必然提高了助焊剂的成本,同时会产生挥发性气体。



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低挥发低固含量水基助焊剂及制备方法;不用醇类酮类等有机物作为溶剂载体;解决现有助焊剂焊后固体残余量高,成本高,挥发性大,易燃易爆,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:一种低挥发低固含量水基助焊剂,其特征在于:各组分及质量百分比如下:

活性剂1.5~6%;表面活性剂2.5%~6%;

成膜剂0~0.3%;抗氧化剂0.3~0.8%;添加剂0~0.8%;

缓蚀剂0.01~0.5%,余下为溶剂,全部组分总质量百分比为100%;

所述的活性剂为乳酸,丙烯酸,dl-苹果酸,己二酸,富马酸的至少两种

以各自大于0%的质量比混合,混合时温度控制在30~60℃;

所述的表面活性剂为醇醚羧酸盐系列,或烷基酚聚氧乙烯醚系列,或美国空气surfynol系列中的任一种,或任两种以各自大于0%的质量比混合;

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。

进一步的特征是:所述的表面活性剂为醇醚羧酸盐中的aec-9na,或烷基酚聚氧乙烯醚中的np-9,或surfynol465(美国空气465)中的任一种,或任两种以各自大于0%的比例混合。

所述的添加剂为聚乙二醇400。

一种低挥发低固含量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:在第二步、第三步中,采用加热设备加热,使温度保持在30℃~60℃范围。

本发明的低挥发低固含量水基助焊剂及制备方法,具有如下有益效果:

1、焊后残余固体含量低,无卤素,无松香,不用醇类酮类等有机物作为溶剂载体;

2、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。

总之,本发明低挥发低固含量水基助焊剂无卤素,无松香,固含量少,以去离子水作为溶剂,成本小,储存运输方便。挥发性气体少,无刺激性气味,无炸锡现象,不会影响操作人员身体健康,适用工艺广泛,制作简单,且焊点圆润,光亮,化学性质稳定,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。

一种低挥发低固含量水基助焊剂,各组分及质量百分比如下:

活性剂1.5~6%,表面活性剂2.5~6%,成膜剂0~0.3%,抗氧化剂0.3~0.8%,添加剂0~0.8%,缓蚀剂0.01~0.5%和溶剂,全部组分总重量百分比为100%。

所述的活性剂为有机酸的混合物,有机酸为乳酸,丙烯酸,dl-苹果酸,己二酸,富马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℃,

所述的表面活性剂为醇醚羧酸盐系列,或烷基酚聚氧乙烯醚系列,或美国空气surfynol系列中的任一种,或任两种以各自大于0%的质量比混合;

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0~0.3%,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;

所述的添加剂为聚乙二醇400;

所述的溶剂为去离子水。

所述的表面活性剂为醇醚羧酸盐钟的aec-9na,或烷基酚聚氧乙烯醚中的np-9,或美国空气surfynol465中的任一种,或任两种以各自大于0%的比例混合。

一种低挥发低固含量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:在前述的第二、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:1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%、5%、5.5%、6%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:2.5%、2.8%、3%、3.2%、3.5%、4%1、4.5%、4.8%、5%、5.3%、5.5%、5.8%、6%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%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:0.3%、0.35%、0.4%、0.5%、0.55%、0.6%、0.68%、0.7%、0.72%、0.75%、0.8%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%、0.45%、0.5%、0.52%、0.55%、0.58%、0.6%、0.65%、0.68%、0.7%、0.75%、0.78%、0.8%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%、0.22%、0.25%、0.28%、0.3%、0.32%、0.35%、0.4%、0.42%、0.45%、0.5%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-苹果酸与乳酸混合,乳酸:dl-苹果酸=1:1,质量比1.5%,表面活性剂np-9与aec-9na混合,为1.5%,np-9:aec-9na=1:1,缓蚀剂为羟丙基壳聚糖0.01%,抗氧化剂为对苯二酚0.3%,成膜剂为三乙醇胺,0.1%。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,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-苹果酸与己二酸混合,质量比2.5%,dl-苹果酸:己二酸=4:1,表面活性剂surfynol465与aec-9na混合,为3%,surfynol465:aec-9na=1:2,成膜剂为三乙醇胺为0.15%,缓蚀剂为羟丙基壳聚糖0.2%,抗氧化剂对苯二酚0.5%,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:活性剂为乳酸、丙烯酸与dl-苹果酸混合,质量比4%,乳酸:丙烯酸:dl-苹果酸=1:1:2,表面活性剂为np-9与surfynol465混合,为4%,np-9:surfynol465=2:3,成膜剂为三乙醇胺为0.2%,缓蚀剂为羟丙基壳聚糖0.3%,抗氧化剂为对苯二酚0.6%,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:活性剂为丙烯酸、富马酸与己二酸混合,质量比5%,丙烯酸:富马酸:己二酸=1:3:1,表面活性剂为surfynol465与aec-9na混合,为5%,surfynol465:aec-9na=1:3,成膜剂为三乙醇胺为0.25%,缓蚀剂为羟丙基壳聚糖0.4%,抗氧化剂为对苯二酚0.7%,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:活性剂为乳酸、丙烯酸、dl-苹果酸、己二酸与富马酸混合,质量比6%,乳酸:丙烯酸:dl-苹果酸:己二酸:富马酸=1:1:4:1:2,表面活性剂为np-9与aec-9na混合,为6%,np-9:aec-9na=1:4,成膜剂为三乙醇胺为0.3%,缓蚀剂为羟丙基壳聚糖0.5%,抗氧化剂为对苯二酚0.8%,添加剂为聚乙二醇400,为0.8%,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,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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