CN104046974A - 一种铜锌合金塑化处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了应用于增加铜锌合金与环氧树脂结合力的铜锌合金塑化工艺，包括步骤：1）清洗除油：对铜锌合金表面的脏污及油脂进行去除；2）微蚀：用化学的方法对铜锌合金表面进行微蚀，增加铜锌合金与塑化剂的反应面积；3）塑化：在已经经过微蚀的铜锌合金表面沉积一层环氧氯丙烷和戊烷基苯并咪唑与铜锌反应生成的唑铜锌混合物，这层混合物与环氧树脂之间有较强的结合力。经本发明处理的铜锌合金可以直接与环氧树脂压合，与传统的喷砂工艺相比，节约了水电消耗，减少了大量人工的使用，提高了生产效率，并且避免了粉尘及噪声污染。
Description
技术领域
本发明涉及一种铜锌合金塑化处理方法。
背景技术
随着电器电缆行业的日益发展，市场对产品的功能性、外观要求、防腐能力，以及环保方面都有更高的要求，所以对在铜锌合金电缆外压铸环氧树脂的工艺上也提出了更高的电器性能、环保、结合力等要求。目前普遍的做法是在铜锌合金上喷砂，以此来增加铜锌合金表面的粗糙度用于提高铜锌合金杆与环氧树脂的结合力，而该工艺会造成大量的粉尘和噪音污染。
发明内容
本发明提供了一种能够在铜锌合金上用化学沉积的方法沉积上一层铜锌与有机物的结合层，该结合层在与铜锌合金紧密结合的同时也能与环氧树脂有较好的亲和性，从而使铜锌合金与环氧树脂在压铸的过程中紧密结合，达到所需的电器性能及结合力。
本发明的铜锌合金塑化工艺，包括下述步骤：
（1）铜锌合金清洗除油：使用重量百分组成为3%-5%硫酸、1%-5%聚乙二醇600、1%-10%柠檬酸、其余为纯水的清洗溶液对铜锌合金进行清洗除油；
（2）铜锌合金微蚀：使用重量百分组成为5%-20%过硫酸钠、1%-20%硫酸、其余为纯水的微蚀溶液对铜锌合金进行微蚀；
（3）铜锌合金塑化：使用重量百分组成为1%-10%乙酸、1%-5%环氧氯丙烷、1%-5% 戊烷基苯并咪唑、0.1%-2% HEDTA、其余为纯水的塑化溶液对铜锌合金进行塑化。
所述步骤（1）、（2）和（3）处理后均经过水洗再进行下一步骤，所述各步骤的处理均是指在各步骤所需的溶液中进行常温表面浸润，浸润时间3-8分钟。
对于本发明包括的铜锌合金清洗除油步骤即步骤（1）中所使用的聚乙二醇600，其使用范围为重量比1%-5%，最佳范围为重量比1.3%-2.6%，在这个范围可以使铜锌合金的除油效果最佳，而不会增加化学品残留。
对于本发明包括的铜锌合金塑化步骤即步骤（3）中所使用的环氧氯丙烷，其使用范围为重量比1%-5%，最佳范围为重量比2%-2.5%，在这个范围可以使铜锌合金的塑化膜层均匀，结合力最佳。
对于本发明包括的铜锌合金塑化步骤即步骤（3）中所使用的戊烷基苯并咪唑，其使用范围为重量比1%-5%，最佳范围为重量比2%-2.5%，且与环氧氯丙烷的重量比的最佳比例在1:1.1-1.1:1之间，在这个范围可以使铜锌合金的塑化膜层均匀，结合力最佳。
对于本发明包括的铜锌合金塑化步骤即步骤（3）中所使用的HEDTA（N-β-羟基乙基乙二胺三乙酸），其使用范围为重量比0.1%-2%，最佳范围为重量比0.4%-0.6%，在这个范围内，HEDTA会最大程度和金属离子络合，可以使铜锌合金的塑化过程中不受金属离子干扰。
本发明的反应原理：先在铜锌合金上进行清洗除油，再对铜锌合金进行微蚀，以增加反应面积，最后通过塑化溶液使环氧氯丙烷和戊烷基苯并咪唑与铜锌合金结合生成铜锌唑化合物，这种化合物的混合物与环氧树脂有较好的亲和性，在压合过程中具有较好的结合力。
经本发明处理的铜锌合金塑化工艺，与传统的喷砂工艺相比，节约了水电消耗，减少了大量人工的使用，提高了生产效率，并且避免了粉尘及噪声污染。
具体实施方式
在实施铜锌合金塑化工艺处理铜锌合金电缆杆的时候，一般均需经过清洗除油→水洗→微蚀→水洗→塑化→水洗→烘干等几个步骤，处理温度均在20~30℃之间，处理时间在3~6分钟之间。
实施例1
（1）铜锌合金清洗除油：使用清洗除油剂对铜锌合金进行清洗除油；清洗除油剂主要组成见表1；
（2）铜锌合金微蚀：使用微蚀剂对铜锌合金进行微蚀；所述微蚀剂主要组成见表2
（3）铜锌合金塑化：使用塑化剂对铜锌合金进行塑化；塑化剂主要组成见表3。
表1
| 组分 | 用量 | 种类及作用 |
| 硫酸 | 50g/L | 活化 |
| 聚乙二醇600 | 25g/L | 清洗 |
| 柠檬酸 | 74g/L | 清洗 |
表2
| 组分 | 用量 | 种类及作用 |
| 过硫酸钠 | 120g/L | 微蚀剂 |
| 硫酸 | 176g/L | 提供H离子 |
表3
| 组分 | 用量 | 种类及作用 |
| 乙酸 | 60g/L | pH调整剂 |
| 环氧氯丙烷 | 20g/L | 塑化剂 |
| 戊烷基苯并咪唑 | 20g/L | 塑化剂 |
| HEDTA | 5ml/L | 络合剂 |
处理完成后再经过环氧树脂压合，以ASTMD3359-87标准检测铜锌合金与环氧树脂的结合力达0级（结合力等级共分0-5级，0级最好），而采用常规的铜锌合金先喷砂再压合环氧树脂的方式时，检测铜锌合金与环氧树脂的结合力为2级。
实施例2
（1）铜锌合金清洗除油：使用清洗除油剂对铜锌合金进行清洗除油；清洗除油剂主要组成见表4；
（2）铜锌合金微蚀：使用微蚀剂对铜锌合金进行微蚀；所述微蚀剂主要组成见表5
（3）铜锌合金塑化：使用塑化剂对铜锌合金进行塑化；塑化剂主要组成见表6。
表4
| 组分 | 用量 | 种类及作用 |
| 硫酸 | 30g/L | 活化 |
| 聚乙二醇600 | 10g/L | 清洗 |
| 柠檬酸 | 20g/L | 清洗 |
表5
| 组分 | 用量 | 种类及作用 |
| 过硫酸钠 | 60g/L | 微蚀剂 |
| 硫酸 | 60g/L | 提供H离子 |
表6
| 组分 | 用量 | 种类及作用 |
| 乙酸 | 20g/L | pH调整剂 |
| 环氧氯丙烷 | 50g/L | 塑化剂 |
| 戊烷基苯并咪唑 | 30g/L | 塑化剂 |
| HEDTA | 10ml/L | 络合剂 |
处理完成后再经过环氧树脂压合，以ASTMD3359-87标准检测铜锌合金与环氧树脂的结合力达1级（结合力等级共分0-5级，0级最好），而采用常规的铜锌合金先喷砂再压合环氧树脂的方式时，检测铜锌合金与环氧树脂的结合力为2级。
实施例3
（1）铜锌合金清洗除油：使用清洗除油剂对铜锌合金进行清洗除油；清洗除油剂主要组成见表7；
（2）铜锌合金微蚀：使用微蚀剂对铜锌合金进行微蚀；所述微蚀剂主要组成见表8
（3）铜锌合金塑化：使用塑化剂对铜锌合金进行塑化；塑化剂主要组成见表9。
表7
| 组分 | 用量 | 种类及作用 |
| 硫酸 | 40g/L | 活化 |
| 聚乙二醇600 | 50g/L | 清洗 |
| 柠檬酸 | 80g/L | 清洗 |
表8
| 组分 | 用量 | 种类及作用 |
| 过硫酸钠 | 180g/L | 微蚀剂 |
| 硫酸 | 120g/L | 提供H离子 |
表9
| 组分 | 用量 | 种类及作用 |
| 乙酸 | 80g/L | pH调整剂 |
| 环氧氯丙烷 | 30g/L | 塑化剂 |
| 戊烷基苯并咪唑 | 50g/L | 塑化剂 |
| HEDTA | 20ml/L | 络合剂 |
处理完成后再经过环氧树脂压合，以ASTMD3359-87标准检测铜锌合金与环氧树脂的结合力达1级（结合力等级共分0-5级，0级最好），而采用常规的铜锌合金先喷砂再压合环氧树脂的方式时，检测铜锌合金与环氧树脂的结合力为2级。
Claims (6)
1.一种铜锌合金塑化处理方法，包括下述步骤：
（1）铜锌合金清洗除油：使用重量百分组成为3%-5%硫酸、1%-5%聚乙二醇600、1%-10%柠檬酸、其余为纯水的清洗溶液对铜锌合金进行清洗除油；
（2）铜锌合金微蚀：使用重量百分组成为5%-20%过硫酸钠、1%-20%硫酸、其余为纯水的微蚀溶液对铜锌合金进行微蚀；
（3）铜锌合金塑化：使用重量百分组成为1%-10%乙酸、1%-5%环氧氯丙烷、1%-5% 戊烷基苯并咪唑、0.1%-2% HEDTA、其余为纯水的塑化溶液对铜锌合金进行塑化。
2.根据权利要求1所述铜锌合金塑化处理方法，步骤（1）中所使用的聚乙二醇600重量比1.3%-2.6%。
3.根据权利要求1所述铜锌合金塑化处理方法，步骤（3）中所使用的环氧氯丙烷重量比2%-2.5%。
4.根据权利要求1所述铜锌合金塑化处理方法，步骤（3）中所使用的戊烷基苯并咪唑重量比2%-2.5%。
5.根据权利要求1所述铜锌合金塑化处理方法，步骤（3）戊烷基苯并咪唑与环氧氯丙烷的重量比1:1.1-1.1:1。
6.根据权利要求1所述铜锌合金塑化处理方法，步骤（3）所使用的HEDTA重量比0.4%-0.6%。
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