一种水基助焊剂及其制备方法与流程

文档序号:22761766发布日期:2020-10-31 10:05阅读:355来源:国知局

本发明属于焊料技术领域,特别涉及一种水基助焊剂及其制备方法。



背景技术:

助焊剂是在焊接工艺中能帮助和促进焊接过程,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,以及防止焊接时表面的再次氧化,降低焊料表面张力,其品质直接影响线路板的整个生产过程和产品质量。

含卤以及含大量有机溶剂的助焊剂严重破坏大气层,形成光化学烟雾,对人类身体造成严重影响;有机溶剂的易燃性也增加了产品的危险性;且传统的含卤素和含松香的助焊剂对设备都有一定得腐蚀作用,还会有吸潮现象,对产品稳定性造成影响,引起短路、开路等失效现象。随着轻量化、微型化、折叠化、高性能、高密度电子产品的不断开发和应用,对助焊剂也提出了更高的要求,目前的阻焊剂在绝缘性和助焊性能上还无法达到要求。

因此,希望提供有一种绝缘电阻高、无需清洗、不易燃烧、无腐蚀性、低voc,且性能优越的无卤水基助焊剂。



技术实现要素:

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种水基助焊剂,绝缘电阻高、无需清洗、不易燃烧、无腐蚀性、低voc,且性能优越。

一种水基助焊剂,包括以下组分:有机酸类活性剂、表面活性剂、缓冲剂、助溶剂、消泡剂和水;所述的表面活性剂包括eo(环氧乙烷)/po(环氧丙烷)嵌段共聚物和聚氧乙烯醚。

所述表面活性剂可以为pe6100和aeo-9表面活性剂。

采用eo/po嵌段共聚物和聚氧乙烯醚复配作为表面活性剂,因其丰富的碳氧键、氢键等,与其他组分相容性好,润湿性强,在无铅焊料上具有良好的铺展性、上锡效果,覆于表面能有效防止焊接时表面的再次氧化;同时表面残留极少,清洁,焊接后免清洗。

优选的,所述水基助焊剂,按重量份计,包括以下组分:

进一步优选的,所述水基助焊剂,按重量份计,包括以下组分:

优选的,所述聚氧乙烯醚为异辛基酚聚氧乙烯醚和/或脂肪醇聚氧乙烯醚。异辛基酚聚氧乙烯醚和/或脂肪醇聚氧乙烯醚与eo/po嵌段共聚物组成表面活性剂,能够增强与其他组分的相容性。

优选的,所述有机酸类活性剂为一元酸、二元酸、二元酸酐、二元酸酰胺、二元酸醇胺盐、二元酸铵盐、多元酸酰胺、多元酸醇胺盐、多元酸胺盐或醇酸中的至少一种。

进一步优选的,所述有机酸类活性剂为水杨酸、丙二酸、丁二酸、顺丁烯二酸酐、乙醇酸、衣康酸或辛二酸二乙醇酰胺中至少一种。

优选的,所述助溶剂为醇醚或/和醇醚酯;进一步优选的,所述助溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇甲醚、二甘醇甲乙醚、三甘醇甲醚、二丙二醇二甲醚或甘油醚中的至少一种。

优选的,所述缓冲剂为苯三唑、巯基噻唑及衍生物中的至少一种。

优选的,所述消泡剂为乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚或聚二甲基硅氧烷中的至少一种。

一种水基助焊剂的制备方法,包含以下步骤:将有机酸类活性剂、表面活性剂、缓冲剂、助溶剂、消泡剂加入水中,搅拌,过滤,取滤液即为所述水基助焊剂。

相对于现有技术,本发明的有益效果如下:

(1)本发明采用eo/po嵌段共聚物和聚氧乙烯醚复配作为表面活性剂,提高了对无铅焊料的润湿性以及铺展性,能有效防止焊接时表面的再次氧化;同时表面残留极少,清洁,焊接后免清洗。

(2)本发明采用水做主溶剂,环保安全,无毒,低voc,同时不易燃烧、无需清洗,解决了高密度元器件组装带来的清洗困难的问题。

(3)所述水基助焊剂绝缘电阻高,绝缘阻抗值大于1×109ω。

(4)所述水基助焊剂无腐蚀性,浓度为5%时,所述水基助焊剂的ph为6.9-7.5,基本呈中性,对材料的无腐蚀性,能够通过铜镜腐蚀试验。

(5)所述水基助焊剂中加入eo/po嵌段共聚物和聚氧乙烯醚,其抑菌性强,长霉等级为零级。

(6)所述水基助焊剂的制备简单,效率高。

具体实施方式

为了让本领域技术人员更加清楚明白本发明所述技术方案,现列举以下实施例进行说明。需要指出的是,以下实施例对本发明要求的保护范围不构成限制作用。

以下实施例中pe6100和aeo-9表面活性剂购买于德国巴斯夫公司;byk019消泡剂购买于德国毕克公司;eo/po嵌段共聚物synative17r4购买于德国巴斯夫公司;脂肪醇聚氧乙烯醚(分子量300-330)购买于江苏省海安石油化工厂;其它原料、试剂或装置如无特殊说明,均可从常规商业途径得到,或者可以通过现有已知方法得到。

实施例1

在玻璃分散瓶中,加入300g去离子水,在搅拌的条件下加入助溶剂27.0g二丙二醇二甲醚,依次加入10.0g顺丁烯二酸酐和8.0g乙醇酸,保持玻璃分散瓶温度:30℃,搅拌20min,再依次加入1.2g苯三唑、1.5gpe6100(德国巴斯夫)和1.0gaeo-9表面活性剂、0.3gbyk019消泡剂,搅拌转速:1500转/min,搅拌:30min,待各组分全部溶解后,停止搅拌,过滤包装。

以上做出的环保无卤水基助焊剂:扩展率:74%,绝缘阻抗值(ω):2.6x109,ph(5%sol)(当溶液的浓度为5%的ph值):7.1,表面清洁,兼容性佳,长霉等级为零级(0级:材料无霉菌生长;1级:分散、稀少或非常局限的霉菌生长;2级:材料表面霉菌断续蔓延或菌落松散分布,或整个表面有菌丝连续延伸,但霉菌下面的材料表面依然可见;3级:霉菌较大量生长,材料可出现可视的结构改变;4级:厚重的霉菌生长)。

实施例2

在玻璃分散瓶中,加入200g去离子水,在搅拌的条件下加入助溶剂25.0g二丙二醇二甲醚,依次加入5.0g辛二酸二乙醇酰胺和4.0g乙醇酸,保持玻璃分散瓶温度:30℃,搅拌20min,再依次加入1.0g苯三唑、1.0gpe6100(德国巴斯夫)和1.0gaeo-9表面活性剂、0.2gbyk019消泡剂,搅拌转速:1500转/min,搅拌:30min,待各组分全部溶解后,停止搅拌,过滤包装。

以上做出的环保无卤水基助焊剂:扩展率:76%,绝缘阻抗值(ω):3.5x109,ph(5%sol):7.0,表面清洁,兼容性佳,长霉等级为零级。

实施例3

在玻璃分散瓶中,加入200g去离子水,在搅拌的条件下加入助溶剂25.0g二丙二醇二甲醚,依次加入3.0g辛二酸二乙醇酰胺、2g衣康酸和4.0g乙醇酸,保持玻璃分散瓶温度:35℃,搅拌18min,再依次加入1.0g苯三唑、1.0gpe6100(德国巴斯夫)和1.0gaeo-9表面活性剂、0.2gbyk019消泡剂,搅拌转速:1200转/min,搅拌:25min,待各组分全部溶解后,停止搅拌,过滤包装。

以上做出的环保无卤水基助焊剂:扩展率:75%,绝缘阻抗值(ω):3.5x109,ph(5%sol):6.9,表面清洁,兼容性佳,长霉等级为零级。

实施例4

在玻璃分散瓶中,加入200g去离子水,在搅拌的条件下加入助溶剂20.0g二丙二醇二甲醚,依次加入4.0g辛二酸二乙醇酰胺和3.0g乙醇酸,保持玻璃分散瓶温度:30℃,搅拌20min,再依次加入1.0g苯三唑、1.0gpe6100(德国巴斯夫)和1.0gaeo-9表面活性剂、0.2gbyk019消泡剂,搅拌转速:1500转/min,搅拌:30min,待各组分全部溶解后,停止搅拌,过滤包装。

以上做出的环保无卤水基助焊剂:扩展率:79%,绝缘阻抗值(ω):3.5x109,ph(5%sol):7.0,表面清洁,兼容性佳,长霉等级为零级。

实施例5

在玻璃分散瓶中,加入200g去离子水,在搅拌的条件下加入助溶剂20.0g二丙二醇二甲醚,依次加入4.0g辛二酸二乙醇酰胺和3.0g乙醇酸,保持玻璃分散瓶温度:30℃,搅拌20min,再依次加入1.0g苯三唑、1.0geo/po嵌段共聚物synative17r4、1.0g脂肪醇聚氧乙烯醚(分子量300-330)和0.2gbyk019消泡剂,搅拌转速:1500转/min,搅拌:30min,待各组分全部溶解后,停止搅拌,过滤包装。

以上做出的环保无卤水基助焊剂:扩展率:78%,绝缘阻抗值(ω):3.5x109,ph(5%sol):6.9,表面清洁,兼容性佳,长霉等级为零级。

对比例1

在玻璃分散瓶中,加入200g去离子水,在搅拌的条件下加入助溶剂20.0g二丙二醇二甲醚,依次加入4.0g辛二酸二乙醇酰胺和3.0g乙醇酸,保持玻璃分散瓶温度:30℃,搅拌20min,再依次加入1.0g苯三唑、2.0gaeo-9表面活性剂和0.2gbyk019消泡剂,搅拌转速:1500转/min,搅拌:30min,待各组分全部溶解后,停止搅拌,过滤包装。

以上做出的环保无卤水基助焊剂:扩展率:65%,绝缘阻抗值(ω):2.8x108,ph(5%sol):7.1,表面清洁,上锡后饱满度、光亮度差,兼容性一般,长霉等级为1级。

对比例2

在玻璃分散瓶中,加入200g去离子水,在搅拌的条件下加入助溶剂20.0g二丙二醇二甲醚,依次加入4.0g辛二酸二乙醇酰胺和3.0g乙醇酸,保持玻璃分散瓶温度:30℃,搅拌20min,再依次加入1.0g苯三唑、2.0gpe6100(德国巴斯夫)表面活性剂、0.2gbyk019消泡剂,搅拌转速:1500转/min,搅拌:30min,待各组分全部溶解后,停止搅拌,过滤包装。

以上做出的环保无卤水基助焊剂:扩展率:67%,绝缘阻抗值(ω):3.9x108,ph(5%sol):7.0,表面清洁,上锡后饱满度、光亮度差,兼容性一般,长霉等级为1级。

对比例3

在玻璃分散瓶中,加入200g去离子水,在搅拌的条件下加入助溶剂20.0g二丙二醇二甲醚,依次加入4.0g辛二酸二乙醇酰胺和3.0g乙醇酸,保持玻璃分散瓶温度:30℃,搅拌20min,再依次加入1.0g苯三唑、2.0geo/po嵌段共聚物synative17r4、0.2gbyk019消泡剂,搅拌转速:1500转/min,搅拌:30min,待各组分全部溶解后,停止搅拌,过滤包装。

以上做出的环保无卤水基助焊剂:扩展率:64%,绝缘阻抗值(ω):3.7x108,ph(5%sol):7.0,表面清洁,上锡后饱满度、光亮度差,兼容性一般,长霉等级为2级。

由上述实施例和对比例可知,实施例制得的水性助焊剂的性能明显优于对比例。

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