CN102601355A - 一种提高铜金粉耐腐蚀性的表面改性方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种提高铜金粉耐腐蚀性的表面改性方法，属于金属粉体表面改性处理技术领域。首先将铜金粉分散到乙酸乙酯溶液中；然后将改性剂柠檬酸、正硅酸乙酯、油酸和OP-10按照一定的质量比加入到上述溶液中；将得到悬浮液在室温下搅拌1～5h，然后静置，改性后铜金粉由溶剂中沉降下来，可方便地将二者分离，得到耐腐蚀性较高的铜金粉。铜锌粉表面改性后得到了很好的耐腐蚀性、易分散性和稳定性。本发明的制备方法简单，不需要复杂设备，时间短，产率高，成本低，适合于工业化规模生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种提高金属粉体耐腐蚀性的表面改性方法，属于金属粉体表面改性处理技术领域。
技术背景
铜金粉以其特殊的金属光泽、丰富的色相被广泛的应用于印刷行业。但是一般制作的铜金粉在印刷介质中容易发生氧化和腐蚀，从而使铜金粉失去光泽。这需要对其表面进行改性以达到提高铜金粉耐腐蚀性的目的。
金属粉体表面改性的主要方法是根据需要在其表面引入一层包覆层，这样改性后的纳米粉体可以看成是“核层”和“壳层”组成的复合粉体。目前表面改性的方法主要是偶联剂法和表面活性剂法。偶联剂改性是偶联剂与金属粉体表面发生化学偶联反应，两组分之间除了具有范德华力、氢键和配位键外，还有离子键和共价键的结合。通过偶联剂的处理，金属粉体表面被有机基团所覆盖，具有良好的耐腐蚀性。而表面活性剂包括阳离子型、阴离子型和非离子型，表面活性剂可以通过化学吸附或物理吸附于固体表面，形成致密的定向排列的吸附层，从而改变固体表面的性质。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种提高铜金粉耐腐蚀性的表面改性方法，本方法获得的铜金粉耐腐蚀性比未改性前提高60%~70%。
本发明的技术方案是：在铜金粉表面包覆有机膜层，从而达到提高铜金粉耐腐蚀性性的目的。具体按照下述步骤进行：
（1）按铜金粉与乙酸乙酯质量比1:20～50，向乙酸乙酯中倒入铜金粉，在搅拌的条件下形成悬浮液；
（2）按改性剂与铜金粉质量比1: 5～10，将改性剂加入到步骤（1）的悬浮液中，并搅拌，得到混合悬浮溶液；
（3）对步骤（2）所得到的混合悬浮液在室温下搅拌，然后静置使得改性后的铜金粉从溶剂中沉降下来，直到不再沉降，对所得铜金粉进行离心分离或抽滤，最后进行真空干燥即得耐腐蚀性高的铜金粉。
所述铜金粉为铜锌合金粉，其中铜元素含量为80～85wt%，锌元素含量为15～20wt%，粒度15～18μm。
所述乙酸乙酯为含CH3COOC2H5量大于99.5%的分析纯。
所述改性剂的成分和百分比组成：正硅酸乙酯 40~50wt%，柠檬酸 20~25wt%，油酸和乳化剂OP-10中的一种或两种的任意混合物 30~40wt%，均为普通市售。
所述步骤（1）～（3）中的搅拌搅拌速率为200~400r/min，步骤（3）中的搅拌时间1～5h。
本发明的优点和有益效果在于：
① 使用混合表面改性剂改性铜金粉，改性效果更加可控；
② 改性后铜金粉的耐腐蚀性提高了60%~70%，改性后产品在黏结料中可以稳定均匀分散；
③ 改性过程简单，所需生产设备简单，且成本低，适合工业大批量生产。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步描述，但本发明不限于以下所述范围。
实施例1：本提高铜金粉耐腐蚀性的表面改性方法是：
（1）按铜金粉（铜锌合金粉，其中铜元素含量为80wt%，锌元素含量为20wt%，粒度15～18μm）与乙酸乙酯质量比1:20，向乙酸乙酯中倒入铜金粉，在搅拌速率为200r/min的条件下匀速搅拌，得到悬浮液；
（2）按改性剂与铜金粉质量比：1: 10，将改性剂加入到步骤（1）的悬浮液中，在搅拌速率为200r/min的条件下匀速搅拌，得到混合悬浮溶液；（改性剂的成分和百分比组成：正硅酸乙酯 40wt%，柠檬酸 20wt%，油酸40wt%）
（3）对步骤（2）所得到的悬浮液在室温下搅拌，搅拌速率为200r/min，搅拌时间为5h，然后静置使得改性后的铜金粉从溶剂中沉降下来，直到不再沉降，对所得铜金粉进行离心分离或抽滤，最后进行真空干燥即得耐腐蚀性高的铜金粉。经测试，其耐腐蚀性达到69.2%。
实施例2：本提高铜金粉耐腐蚀性的表面改性方法是：
（1）按铜金粉（铜锌合金粉，其中铜元素含量为82wt%，锌元素含量为18wt%，粒度15～18μm）与乙酸乙酯质量比1: 50，向乙酸乙酯中倒入铜金粉，在搅拌速率为300r/min的条件下匀速搅拌，得到悬浮液；
（2）按改性剂与铜金粉质量比：1: 8，将改性剂加入到步骤（1）的悬浮液中，在搅拌速率为300r/min的条件下匀速搅拌，得到混合悬浮溶液；（改性剂的成分和百分比组成：正硅酸乙酯 50wt%，柠檬酸 20wt%，油酸和乳化剂OP-10的任意混合物 30wt%）
（3）对步骤（2）所得到的悬浮液在室温下搅拌，搅拌速率为300r/min，搅拌时间为4h，然后静置使得改性后的铜金粉从溶剂中沉降下来，直到不再沉降，对所得铜金粉进行离心分离或抽滤，最后进行真空干燥即得耐腐蚀性高的铜金粉。经测试，其耐腐蚀性达到76.6%。
实施例3：本提高铜金粉耐腐蚀性的表面改性方法是：
（1）按铜金粉（铜锌合金粉，其中铜元素含量为85wt%，锌元素含量为15wt%，粒度15～18μm）与乙酸乙酯质量比1:30，向乙酸乙酯中倒入铜金粉，在搅拌速率为400r/min的条件下匀速搅拌，得到悬浮液；
（2）按改性剂与铜金粉质量比：1: 10，将改性剂加入到步骤（1）的悬浮液中，在搅拌速率为400r/min的条件下匀速搅拌，得到混合悬浮溶液；（改性剂的成分和百分比组成：正硅酸乙酯 45wt%，柠檬酸 24wt%，乳化剂OP-10 31wt%）
（3）对步骤（2）所得到的悬浮液在室温下搅拌，搅拌速率为400r/min，搅拌时间为1h，然后静置使得改性后的铜金粉从溶剂中沉降下来，直到不再沉降，对所得铜金粉进行离心分离或抽滤，最后进行真空干燥即得耐腐蚀性高的铜金粉。经测试，其耐腐蚀性达到82.3%。
实施例4：本提高铜金粉耐腐蚀性的表面改性方法是：
（1）按铜金粉（铜锌合金粉，其中铜元素含量为81wt%，锌元素含量为19wt%，粒度15～18μm）与乙酸乙酯质量比1:40，向乙酸乙酯中倒入铜金粉，在搅拌速率为250r/min的条件下匀速搅拌，得到悬浮液；
（2）按改性剂与铜金粉质量比：1: 7，将改性剂加入到步骤（1）的悬浮液中，在搅拌速率为250r/min的条件下匀速搅拌，得到混合悬浮溶液；（改性剂的成分和百分比组成：正硅酸乙酯 40wt%，柠檬酸 25wt%，油酸和乳化剂OP-10的任意混合物 35wt%）
（3）对步骤（2）所得到的悬浮液在室温下搅拌，搅拌速率为250r/min，搅拌时间为3h，然后静置使得改性后的铜金粉从溶剂中沉降下来，直到不再沉降，对所得铜金粉进行离心分离或抽滤，最后进行真空干燥即得耐腐蚀性高的铜金粉。经测试，其耐腐蚀性达到90.4%。
实施例5：本提高铜金粉耐腐蚀性的表面改性方法是：
（1）按铜金粉（铜锌合金粉，其中铜元素含量为83wt%，锌元素含量为17wt%，粒度15～18μm）与乙酸乙酯质量比1:40，向乙酸乙酯中倒入铜金粉，在搅拌速率为350r/min的条件下匀速搅拌，得到悬浮液；
（2）按改性剂与铜金粉质量比：1: 6，将改性剂加入到步骤（1）的悬浮液中，在搅拌速率为350r/min的条件下匀速搅拌，得到混合悬浮溶液；（改性剂的成分和百分比组成：正硅酸乙酯 48wt%，柠檬酸 22wt%，油酸30wt%）；
（3）对步骤（2）所得到的悬浮液在室温下搅拌，搅拌速率为200~400r/min，搅拌时间为2h，然后静置使得改性后的铜金粉从溶剂中沉降下来，直到不再沉降，对所得铜金粉进行离心分离或抽滤，最后进行真空干燥即得耐腐蚀性高的铜金粉。经测试，其耐腐蚀性达到95.6%。
Claims (4)
1.一种提高铜金粉耐腐蚀性的表面改性方法，其特征在于具体经过以下步骤：
（1）按铜金粉与乙酸乙酯质量比1:20～50，向乙酸乙酯中倒入铜金粉，在搅拌的条件下形成悬浮液；
（2）按改性剂与铜金粉质量比为1: 5～10，将改性剂加入到步骤（1）的悬浮液中，并搅拌，得到混合悬浮溶液；
（3）对步骤（2）所得到的混合悬浮液在室温下搅拌，然后静置使改性后的铜金粉从溶剂中沉降下来，对所得铜金粉进行离心分离或抽滤，最后进行真空干燥即得耐腐蚀性高的铜金粉。
2.根据权利要求1所述的提高铜金粉耐腐蚀性的表面改性方法，其特征在于：所述铜金粉为铜锌合金粉，其中铜元素含量为80～85wt%，锌元素含量为15～20wt%，粒度15～18μm。
3.根据权利要求1所述的提高铜金粉耐腐蚀性的表面改性方法，其特征在于：所述改性剂的成分和百分比组成：正硅酸乙酯 40~50wt%，柠檬酸 20~25wt%，油酸和乳化剂OP-10中的一种或两种的任意混合物 30~40wt%。
4.根据权利要求1所述的提高铜金粉耐腐蚀性的表面改性方法，其特征在于：所述步骤（1）～（3）中的搅拌速率为200~400r/min，步骤（3）中的搅拌时间1～5h。
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