CN104342275B - 一种水基纳米Cu的轧制功能液及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于润滑剂技术领域，涉及一种水基纳米Cu的轧制功能液及其制备方法，用于压延铜箔粗轧过程中的润滑。本发明选择具有缓蚀防锈性能优良的纳米Cu作为极压剂，选用甲苯、聚乙二醇和十二烷基苯磺酸钠作为分散剂，将去离子水、十二烷基苯磺酸钠、甲苯、聚乙二醇、三乙醇胺、油酸、苯胺和巯基噻二唑依次加入，放入放在转速为80‑120转/分钟反应釜中进行加热搅拌，当温度达到70～80℃时，加入纳米Cu，保温并持续搅拌45‑60分钟，随后停止加热继续搅拌至室温，得到红棕色悬浊状液体，即配成所需水基轧制液。使用该轧水基轧制液降低了传统冷轧乳化油带来的污染，能显著提高铜板带材轧后缓释防锈性能，表面质量好，防腐蚀周期长。

Description

一种水基纳米Cu的轧制功能液及其制备方法
技术领域
本发明涉及润滑剂技术领域，用于压延铜箔粗轧过程中的润滑，其具体的是一种水基纳米Cu的轧制功能液及其制备方法。
背景技术
随着电子设备向轻、薄、小型化方向发展，同时市场要求电子设备多样化与精密化，压延铜箔因其纯度高、柔韧性高、表面粗糙度低，致密度高，广泛应用于对箔材挠曲性及表面粗糙度要求较高的挠性电路板行业、高性能锂电子电池及部分需进行高频信号传输的PCB行业。工艺润滑对压延铜箔粗轧与精轧轧制过程具有重要的作用，使用不同的轧制液，润滑状态不同，对铜箔精轧的最小可轧厚度、板形控制都有一定影响，尤其影响轧后表面质量和退火后表面清净性，进而影响铜箔后续的表面处理，因此，轧制液的研究成为提高工艺润滑技术的关键。目前压延铜箔粗轧润滑剂大多使用乳化油，然而传统乳化油在使用过程中存在许多问题，如轧制过程中油耗高、乳化油残留板带表面导致其表面质量差，并影响后续工艺处理等。因此需要发明一种不含油，而且润滑冷却性能好，满足冷粗轧轧制要求、污染低的水性轧制液，为压延铜箔粗轧生产提供参考依据。
发明内容
本发明的目的是提供一种稳定性、抗氧化、润滑性、缓蚀防锈和退火清净性优良的，能够代替传统乳化油的水基纳米铜粗轧轧制功能液。
一种水基纳米Cu的轧制功能液，其主要组分及所占重量百分比如下。
序号 组分名称 重量百分比(100％)
1 纳米Cu(20-50nm) 0.2-2
2 甲苯 2-8
3 巯基噻二唑 0.2-3
4 油酸 2-6
5 聚乙二醇 15-20
6 十二烷基苯磺酸钠 1-3
7 苯胺 1.0-5
8 三乙醇胺 10-20
9 去离子水 余量
本发明选择具有摩擦学性能优良的纳米Cu作为极压剂，选用甲苯、巯基噻二唑、聚乙二醇和十二烷基苯磺酸钠作为分散剂，将含巯基有机化合物表面修饰剂键合于金属铜纳米微粒的表面形成的稳定的有机单分子表面修饰的纳米Cu团簇均匀稳定的分散到水中，配制成具有摩擦学性能的水基纳米Cu的轧制功能液。
该水基纳米Cu的轧制功能液的制作方法：将去离子水、十二烷基苯磺酸钠、甲苯、聚乙二醇、三乙醇胺、油酸、苯胺和巯基噻二唑依次加入，放入放在转速为80-120转/分钟反应釜中进行加热搅拌，当温度达到70-80℃，加入纳米Cu，保温并持续搅拌45-60分钟，随后停止加热继续搅拌至室温，得到红棕色悬浊状液体，即配成所需水基纳米Cu的轧制功能液。
本发明水基纳米Cu的轧制功能液可以直接用于铜板带的粗轧加工过程。该轧制液使用简单，操作方便，在冷轧过程中无毒无刺激性气味，无油烟。使用该水基轧制液降低了传统冷轧乳化油所带来的污染，能显著提高钢材轧后缓释防锈性能，表面质量好，防腐蚀周期长。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明进一步描述：
一、1、实施例1
实施例1配方见下表：
序号 组分名称 重量(g)
1 纳米Cu(20-50nm) 1
2 甲苯 3
3 巯基噻二唑 1
4 油酸 4
5 聚乙二醇 8
6 十二烷基苯磺酸钠 2
7 苯胺 5
8 三乙醇胺 4
9 去离子水 72
按上表的各组分重量配方，将72g去离子水、2g十二烷基苯磺酸钠、3g甲苯、5g聚乙二醇、2g三乙醇胺、4g油酸、10g苯胺和1g巯基噻二唑依次加入，放入放在转速为80-120转/分钟反应釜中进行加热搅拌，当温度达到70～80℃时，加入1g纳米Cu，保温并持续搅拌45-60分钟，随后停止加热继续搅拌至室温，得到红棕色悬浊状液体，即配成所需水基轧制液，该配方轧制液室温静置240h左右产生少量沉淀，分散效果较好。
2、实施例2
实施例2配方见下表：
序号 组分名称 重量(g)
1 纳米Cu(20-50nm) 0.5
2 甲苯 2.0
3 巯基噻二唑 0.8
4 油酸 2.0
5 聚乙二醇 0.8
6 十二烷基苯磺酸钠 12.0
7 苯胺 2.6
8 三乙醇胺 1.5
9 去离子水 74.8
按上表配方将74.8g去离子水、12.0g十二烷基苯磺酸钠、2.0g甲苯、0.8g聚乙二醇、1.5g三乙醇胺、2.0g油酸、2.6g苯胺和0.8g巯基噻二唑依次加入，放入放在转速为80-120转/分钟反应釜中进行加热搅拌，当温度达到70～80℃时，加入0.5g纳米Cu，保温并持续搅拌30分钟，随后停止加热继续搅拌至室温，得到红棕色悬浊状液体，即配成所需水基轧制液，该配方轧制液静置96小时以后出现明显分层，7天以后纳米Cu完全沉淀。
3、实施例3
实施例3配方见下表：
序号 组分名称 重量(g)
1 纳米Cu(20-50nm) 1.0
2 甲苯 3.0
3 巯基噻二唑 2.0
4 油酸 2.5
5 聚乙二醇 1.5
6 十二烷基苯磺酸钠 9.0
7 苯胺 1.0
8 三乙醇胺 2.0
9 去离子水 78.0
按上表配方将78.0g去离子水、9.0g十二烷基苯磺酸钠、3.0g甲苯、1.5g聚乙二醇、2g三乙醇胺、2.5g油酸、1.0g苯胺和2.0g巯基噻二唑依次加入，放入放在转速为80-120转/分钟反应釜中进行加热搅拌，当温度达到70～80℃时，加入1.0g纳米Cu，保温并持续搅拌30分钟，随后停止加热继续搅拌至室温，得到红棕色悬浊状液体，即配成所需水基轧制液，该配方轧制液静置96小时以后出现大量纳米Cu完全沉淀。
三、制得的产品性能指标如下：
以上所述之实施例只为本发明的较佳施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之组分重量百分比，方法及原理所作的等效变化，均应含盖于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种水基纳米Cu的轧制功能液的制作方法，其特征在于选择具有缓蚀防锈性能优良的纳米Cu作为极压剂，选用甲苯、巯基噻二唑、聚乙二醇和十二烷基苯磺酸钠作为分散剂，将纳米Cu均匀稳定的分散到去离子水中，配制成具有缓蚀防锈性能的水基纳米冷轧轧制液；主要组分及所占重量百分比如下：20-50nm的纳米Cu：0.2-2.0％，甲苯：2.0-8.0％，巯基噻二唑：0.2-3.0％，油酸：2.0-6.0％，聚乙二醇：15-20％，十二烷基苯磺酸钠：1.0-3.0％，苯胺：1.0-5.0％，三乙醇胺：10-20％，余量为去离子水；
具体制备方法为：将去离子水、十二烷基苯磺酸钠、甲苯、聚乙二醇、三乙醇胺、油酸、苯胺和巯基噻二唑依次加入，放入放在转速为80-120转/分钟反应釜中进行加热搅拌，当温度达到70-80℃时，加入纳米Cu，保温并持续搅拌45-60分钟，随后停止加热继续搅拌至室温，得到红棕色悬浊状液体，即配成所需水基纳米Cu的轧制功能液。
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