CN104191106A - 一种电子电路表面组装水溶性助焊剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电子电路表面组装水溶性助焊剂及其制备方法，包括以下质量份的原料：包括以下质量份的原料：羟基有机酸5～8份、醇胺2～3份、表面活性剂0.5～1.0份、混合溶剂65～70份、助溶剂5～8份、水溶性丙烯酸树脂17～21份、缓蚀剂0.8～1.2份、抗氧剂0.1～0.15份。采用活性高、残留少、腐蚀性低的水溶性羟基有机酸与醇胺合成活性物质化合物，辅以表面活性剂、缓蚀剂、丙烯酸树脂、抗氧剂、助溶剂等配合的方式，溶解于高沸点混合溶剂中，提供一种用于电子电路表面组装电子元器件焊接的低残留、腐蚀小、易水洗、无铅无卤的助焊剂及其制备方法。

Description

一种电子电路表面组装水溶性助焊剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及助焊剂技术领域，尤指一种电子电路表面组装水溶性助焊剂及其制备方法。
背景技术
在电子产品生产锡焊工艺过程中，一般多使用主要由松香、树脂、含卤化物的活性剂、添加剂和有机溶剂组成的松香树脂系助焊剂.这类助焊剂虽然可焊性好，成本低，但焊后残留物高。其残留物含有卤素离子，会逐步引起电气绝缘性能下降和短路等问题，要解决这一问题，必须对电子印制板上的松香树脂系助焊剂残留物进行清洗，清洗松香树脂系助焊剂残留的清洗剂主要是氟氯化合物，这种化合物是大气臭氧层的损耗物质，属于禁用和被淘汰之列，随着电子电路表面组装技术向高、精、尖领域的发展，不仅要求节能、环保，而且还要求焊后洁净、无腐蚀；一般助焊剂的残留物要进行ODS(消耗臭氧层物质)清洗，破坏环境，因此，使用水进行焊后清洗的水溶性的助焊剂被提到重点发展的位置。
发明内容
本发明一种电子电路表面组装水溶性助焊剂及其制备方法，其特征在于，采用活性高、残留少、腐蚀性低的水溶性羟基有机酸与醇胺合成活性物质化合物，辅以表面活性剂、缓蚀剂、丙烯酸树脂、抗氧剂、助溶剂等配合的方式，溶解于高沸点混合溶剂中，提供一种用于电子电路表面组装电子元器件焊接的低残留、腐蚀小、易水洗、无铅无卤的助焊剂及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明的技术解决方案为：一种电子电路表面组装水溶性助焊剂包括以下质量份的原料：羟基有机酸5～8份、醇胺2～3份、表面活性剂0.5～1.0份、混合溶剂65～70份、助溶剂5～8份、水溶性丙烯酸树脂17～21份、缓蚀剂0.8～1.2份、抗氧剂0.1～0.15份。
进一步的， 所述的羟基有机酸是水溶性的柠檬酸、DL-苹果酸、酒石酸、乙醇酸中的两种或两种以上。
所述的醇胺优选三乙醇胺和三异丙醇胺。
所述的表面活性剂优选脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚和烷基糖苷。
所述的混合溶剂是水溶性的一元醇、二元醇和三元醇按质量比1∶0.8～1∶0.5～1配制的溶剂；更进一步的是，所述的一元醇优选无水甲醇和无水乙醇；所述的二元醇优选乙二醇和丙二醇；所述的三元醇优选丙三醇和丁三醇。
所述的助溶剂优选二丙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、三丙二醇丁醚、三乙二醇丁醚、丙二醇丁醚、乙二醇丁醚、二乙二醇丙醚、二丙二醇丙醚、三丙二醇丙醚和三乙二醇丙醚；
所述的缓蚀剂优选1-羟基苯三唑、次亚甲基苯三唑和2-巯基苯骈噻唑。
所述的抗氧剂优选2,6-二叔丁基对甲酚、对苯二酚、2-叔丁基对苯二酚、2-叔丁基-4-甲氧基苯酚和3-叔丁基-4-甲氧基苯酚。
本发明一种电子电路表面组装水溶性助焊剂的制备方法是：在带有搅拌器和温度计的容器中，羟基有机酸和醇胺混合后，再加入羟基有机酸质量10%～20%的水，于50～60℃进行反应1～2小时，然后加入水溶性丙烯酸树脂，迅速升温到80～90℃，充分搅拌3～4小时后，冷却、过滤、烘干、研碎成白色粉末，制得活性物质，备用；用一元醇、二元醇和三元醇按质量比1∶0.8～1∶0.5～1配制混合溶剂，加入到带有搅拌器和温度计的容器中加入质量份为65～70份的溶剂和质量份为5～8份的助溶剂，开启搅拌，在40～50℃的条件下，缓慢加入质量份为0.5～1.0份的表面活性剂、质量份为0.8～1.2份的缓蚀剂、质量份为0.1～0.15份的抗氧剂，搅拌的同时，缓慢加入制得的活性物质，继续搅拌2～3小时，即得水溶性助焊剂。
使用时，将所制得的水溶性助焊剂与无铅焊锡微粉（平均粒径20～70微米）按照1∶8～9的质量比，于40～50℃下，搅拌混合均匀即可，即可进行不锈钢模板印刷及进行回流焊接。
本发明的优点和特点是：采用活性高、残留少、腐蚀性低的水溶性羟基有机酸与醇胺合成活性物质化合物，辅以表面活性剂、缓蚀剂、丙烯酸树脂、抗氧剂、助溶剂等配合的方式，溶解于高沸点混合溶剂中，制备一种用于电子电路表面组装电子元器件焊接的低残留、腐蚀小、易水洗、无铅无卤的环保型助焊剂，助焊剂与无铅焊锡微粉具有良好的适配性、抗氧化性、流变性和稳定性。
具体实施方式
实施例1 
一种电子电路表面组装水溶性助焊剂包括以下质量份的原料：柠檬酸4千克、DL-苹果酸1千克、三异丙醇胺2千克、烷基糖苷0.5千克、混合溶剂65千克、二乙二醇丁醚8千克、水溶性丙烯酸树脂17千克、2-巯基苯骈噻唑0.8千克、3-叔丁基-4-甲氧基苯酚0.12千克；其中，混合溶剂是水溶性的无水甲醇、丙二醇和丙三醇按质量比1∶1∶0.8配制的溶剂。
其制备方法是：在带有搅拌器和温度计的容器中，质量份为4千克的柠檬酸、1千克的DL-苹果酸和2千克的三异丙醇胺混合后，再加入1千克的水，于50～60℃进行反应2小时，然后加入质量份为17千克的水溶性丙烯酸树脂，迅速升温到80～90℃，充分搅拌3小时后，冷却、过滤、烘干、研碎成白色粉末，制得活性物质，备用；用无水甲醇、丙二醇和丙三醇按质量比1∶1∶0.8配制65千克混合溶剂，加入到带有搅拌器和温度计的容器中，再加入质量份为8千克的二乙二醇丁醚，开启搅拌，在40～50℃的条件下，缓慢加入质量份为0.5千克的烷基糖苷表面活性剂、质量份为0.8千克的2-巯基苯骈噻唑缓蚀剂、质量份为0.12千克的3-叔丁基-4-甲氧基苯酚抗氧剂，搅拌的同时，缓慢加入制得的活性物质，继续搅拌3小时，即得水溶性助焊剂。
使用时，将所制得的水溶性助焊剂与无铅焊锡微粉（平均粒径20～70微米）按照1∶8的质量比，于40～50℃下，搅拌混合均匀即可，即可进行不锈钢模板印刷及进行回流焊接。
实施例2 ,
一种电子电路表面组装水溶性助焊剂包括以下质量份的原料：柠檬酸5千克、DL-苹果酸2千克、乙醇酸1千克、三乙醇胺3千克、脂肪醇聚氧乙烯醚1.0千克、混合溶剂70千克、三乙二醇丁醚5千克、水溶性丙烯酸树脂21千克、1-羟基苯三唑1.2千克、2-叔丁基对苯二酚0.1千克；其中，混合溶剂是水溶性的无水乙醇、丙二醇和丁三醇按质量比1∶1∶1配制的溶剂。
其制备方法是：在带有搅拌器和温度计的容器中，质量份为5千克的柠檬酸、2千克的DL-苹果酸、1千克的乙醇酸和3千克的三乙醇胺混合后，再加入1.5千克的水，于50～60℃进行反应1.5小时，然后加入质量份为21千克的水溶性丙烯酸树脂，迅速升温到80～90℃，充分搅拌3.5小时后，冷却、过滤、烘干、研碎成白色粉末，制得活性物质，备用；用无水乙醇、丙二醇和丁三醇按质量比1∶1∶1配制70千克混合溶剂，加入到带有搅拌器和温度计的容器中，再加入质量份为5千克的三乙二醇丁醚，开启搅拌，在40～50℃的条件下，缓慢加入质量份为1.0千克的脂肪醇聚氧乙烯醚表面活性剂、质量份为1.2千克的1-羟基苯三唑缓蚀剂、质量份为0.1千克的2-叔丁基对苯二酚抗氧剂，搅拌的同时，缓慢加入制得的活性物质，继续搅拌2.5小时，即得水溶性助焊剂。
使用时，将所制得的水溶性助焊剂与无铅焊锡微粉（平均粒径20～70微米）按照1∶8.5的质量比，于40～50℃下，搅拌混合均匀即可，即可进行不锈钢模板印刷及进行回流焊接。
实施例3 
一种电子电路表面组装水溶性助焊剂包括以下质量份的原料：柠檬酸4千克、酒石酸0.5千克、DL-苹果酸2.5千克、乙醇酸1千克、三异丙醇胺2.6千克、烷基酚聚氧乙烯醚0.7千克、混合溶剂67千克、二丙二醇丙醚6千克、水溶性丙烯酸树脂18千克、次亚甲基苯三唑1.0千克、2,6-二叔丁基对甲酚0.15千克；其中，混合溶剂是水溶性的无水乙醇、乙二醇和丙三醇按质量比1∶0.9∶1配制的溶剂。
其制备方法是：在带有搅拌器和温度计的容器中，质量份为4千克的柠檬酸、2.5千克的DL-苹果酸、0.5千克的酒石酸、1千克的乙醇酸1千克和2.6千克的三异丙醇胺混合后，再加入0.8千克的水，于50～60℃进行反应1小时，然后加入质量份为18千克的水溶性丙烯酸树脂，迅速升温到80～90℃，充分搅拌4小时后，冷却、过滤、烘干、研碎成白色粉末，制得活性物质，备用；用无水甲醇、丙二醇和丙三醇按质量比1∶1∶0.8配制67千克混合溶剂，加入到带有搅拌器和温度计的容器中，再加入质量份为6千克的二丙二醇丙醚，开启搅拌，在40～50℃的条件下，缓慢加入质量份为0.7千克的烷基酚聚氧乙烯醚表面活性剂、质量份为1.0千克的次亚甲基苯三唑缓蚀剂,、质量份为0.15千克的2,6-二叔丁基对甲酚抗氧剂，搅拌的同时，缓慢加入制得的活性物质，继续搅拌2小时，即得水溶性助焊剂。
使用时，将所制得的水溶性助焊剂与无铅焊锡微粉（平均粒径20～70微米）按照1∶9的质量比，于40～50℃下，搅拌混合均匀即可，即可进行不锈钢模板印刷及进行回流焊接。
以上所述，实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明技术的精神的前提下，本领域工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (3)

1.一种电子电路表面组装水溶性助焊剂及其制备方法，其特征是：所述的一种电子电路表面组装水溶性助焊剂包括以下质量份的原料：羟基有机酸5～8份、醇胺2～3份、表面活性剂0.5～1.0份、混合溶剂65～70份、助溶剂5～8份、水溶性丙烯酸树脂17～21份、缓蚀剂0.8～1.2份、抗氧剂0.1～0.15份；
一种电子电路表面组装水溶性助焊剂的制备方法是：在带有搅拌器和温度计的容器中，羟基有机酸和醇胺混合后，再加入羟基有机酸质量10%～20%的水，于50～60℃进行反应1～2小时，然后加入水溶性丙烯酸树脂，迅速升温到80～90℃，充分搅拌3～4小时后，冷却、过滤、烘干、研碎成白色粉末，制得活性物质，备用；用一元醇、二元醇和三元醇按质量比1∶0.8～1∶0.5～1配制混合溶剂，加入到带有搅拌器和温度计的容器中加入质量份为65～70份的溶剂和质量份为5～8份的助溶剂，开启搅拌，在40～50℃的条件下，缓慢加入质量份为0.5～1.0份的表面活性剂、质量份为0.8～1.2份的缓蚀剂、质量份为0.1～0.15份的抗氧剂，搅拌的同时，缓慢加入制得的活性物质，继续搅拌2～3小时，即得水溶性助焊剂。
2.根据权利要求1所述的一种电子电路表面组装水溶性助焊剂及其制备方法，其特征是：所述的羟基有机酸是水溶性的柠檬酸、DL-苹果酸、酒石酸、乙醇酸中的两种或两种以上；所述的醇胺优选三乙醇胺和三异丙醇胺；所述的表面活性剂优选脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚和烷基糖苷；所述的混合溶剂是水溶性的一元醇、二元醇和三元醇按质量比1∶0.8～1∶0.5～1配制的溶剂；所述的助溶剂优选二丙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、三丙二醇丁醚、三乙二醇丁醚、丙二醇丁醚、乙二醇丁醚、二乙二醇丙醚、二丙二醇丙醚、三丙二醇丙醚和三乙二醇丙醚；所述的缓蚀剂优选1-羟基苯三唑、次亚甲基苯三唑和2-巯基苯骈噻唑；所述的抗氧剂优选2,6-二叔丁基对甲酚、对苯二酚、2-叔丁基对苯二酚、2-叔丁基-4-甲氧基苯酚和3-叔丁基-4-甲氧基苯酚。
3.根据权利要求2所述的一元醇、二元醇和三元醇，其特征是：所述的一元醇优选无水甲醇和无水乙醇；所述的二元醇优选乙二醇和丙二醇；所述的三元醇优选丙三醇和丁三醇。
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