CN107150190A - 一种新型助焊剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型助焊剂，包括如下重量份的原料：十六烷基磺酸钠1～2份、脂肪胺聚氧乙烯醚0.8～1.7份、联氨类羟基羧酸化合物12～18份、氯化铵3～5份、改性松香17～26份、活化剂2～4份、表面活性剂0.5～1.5份、成膜剂0.6～1.3份、缓蚀剂2～3份、防氧化剂0.6～1份、去离子水35～65份。所述新型助焊剂使用去离子水做溶剂，降低了生产成本，达到环保、稳定、安全的目的，对无铅焊接有良好的适应性。其较低的固含量使该助焊剂在焊后残留物少，绝缘电阻高，达到免清洗要求。
Description
技术领域
本发明属于焊接技术领域，具体涉及一种新型助焊剂及其制备方法。
背景技术
传统的电子类产品采用铅-锡焊料作为焊接用材料，铅-锡焊料熔点低（183℃），可焊性好。但随着电子信息产品禁铅法令的颁布实施，铅-锡焊料的使用受到限制，无铅焊料逐渐取代铅-锡焊料成为电子工业的重要连接材料。而由于无铅焊料熔点较高，使用时易氧化，润湿性差，传统助焊剂已不能满足无铅焊料的焊接要求。
目前被广泛应用的助焊剂多为有机溶剂型助焊剂，该类型助焊剂的活性成分都必须溶解在有机溶剂中，在使用时存在挥发性大、易燃、对身体有害等缺点。水溶性助焊剂以去离子水做溶剂，环保、安全，能够较好的适应于无铅焊接。
出于对焊接效果的考虑，一些助焊剂选用腐蚀性较强、固含量较高的物质作为活性组分，导致焊后印制组件板残留多且不易清洗，离子污染度大，表面绝缘电阻率下降。
发明内容
本发明提供了一种新型助焊剂及其制备方法，所述新型助焊剂使用去离子水做溶剂，降低了生产成本，达到环保、稳定、安全的目的，对无铅焊接有良好的适应性。其较低的固含量使该助焊剂在焊后残留物少，绝缘电阻高，达到免清洗要求。
为了解决现有技术存在的问题，采用如下技术方案：
一种新型助焊剂，包括如下重量份的原料：十六烷基磺酸钠1～2份、脂肪胺聚氧乙烯醚0.8～1.7份、联氨类羟基羧酸化合物12～18份、氯化铵3～5份、改性松香17～26份、活化剂2～4份、表面活性剂0.5～1.5份、成膜剂0.6～1.3份、缓蚀剂2～3份、防氧化剂0.6～1份、去离子水35～65份。
优选的，所述新型助焊剂，包括如下重量份的原料：十六烷基磺酸钠1.3～1.8份、脂肪胺聚氧乙烯醚1.1～1.5份、联氨类羟基羧酸化合物14～16份、氯化铵3.5～4.2份、改性松香20～25份、活化剂2.3～3.2份、表面活性剂0.7～1.2份、成膜剂0.9～1.1份、缓蚀剂2.3～2.8份、防氧化剂0.7～0.9份、去离子水40～60份。
优选的，所述新型助焊剂，包括如下重量份的原料：十六烷基磺酸钠1.6份、脂肪胺聚氧乙烯醚1.4份、联氨类羟基羧酸化合物15份、氯化铵3.7份、改性松香23份、活化剂2.7、表面活性剂0.9份、成膜剂1份、缓蚀剂2.5份、防氧化剂0.8份、去离子水50份。
优选的，所述改性松香为氢化松香，聚合松香、歧化松香、马来松香和松香酯中的至少一种或多种组合。
优选的，所述活化剂为有机酸和有机胺的混合物，且有机酸与有机胺的质量比为7:1。
优选的，所述有机酸为有机二元羧酸或有机多元羧酸，其选自苹果酸、柠檬酸、丁二酸、戊二酸、己二酸中的至少一种；所述有机胺为醇胺，选自二乙醇胺、三乙醇胺中的一种。
优选的，所述缓蚀剂为苯并三氮唑、咪唑、2-乙基咪唑、2-巯基苯并噻唑、8-羟基喹啉中的二种或多种组合而成。
一种制备所述新型助焊剂的方法，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取十六烷基磺酸钠、脂肪胺聚氧乙烯醚、联氨类羟基羧酸化合物、氯化铵、改性松香、活化剂、表面活性剂、成膜剂、缓蚀剂、防氧化剂、去离子水，备用；
（2）将活化剂和表面活性剂在25～35℃的环境下溶于部分去离子水，置于高速分散机中以1800～2000r/min高速分散5～10分钟，然后置于高混机中，加入联氨类羟基羧酸化合物、氯化铵，加热至80～90℃，搅拌混合均匀，得混合液A；
（3）将改性松香和成膜助剂放入高压反应釜中，加入剩余的去离子水，加热至115～125℃，并搅拌至形成均一混合物；
（4）将步骤（3）得到的混合物冷却至75～80℃，加入十六烷基磺酸钠、脂肪胺聚氧乙烯醚，保温搅拌至完全溶解，加入步骤（2）得到的混合液A、缓蚀剂及防氧化剂，搅拌混合均匀；
（5）将步骤（4）得的混合物以20～30℃/min的速度冷却至室温，即得所述新型助焊剂。
优选的，所述步骤（2）中和步骤（3）中去离子水的重量比为3:2。
本发明与现有技术相比，其具有以下有益效果：
本发明所述的新型助焊剂使用去离子水做溶剂，降低了生产成本，达到环保、稳定、安全的目的，对无铅焊接有良好的适应性，其较低的固含量使该助焊剂在焊后残留物少，绝缘电阻高，达到免清洗要求，具体如下：
（1）本发明所选用的活化剂为有机酸与有机胺的复配，可调节助焊剂的pH值，降低有机酸对印制组件板的腐蚀，其中有机酸与有机胺的质量比为7:1，在有机酸活化剂的选取上，选用具有不同热分解温度的羧酸进行复配，从而使活化剂在焊接的整个温度范围内都具有活性，提高助焊效果；
（2）本发明所述助焊剂中的活化成分均不含卤素以增强焊后线路板的绝缘性，且由于成膜剂的作用，线路板经过焊接工序之后，表面形成一层致密保护膜，降低焊后残留物的电迁移，有效提高线路板的绝缘稳定性。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
本实施例涉及一种新型助焊剂，包括如下重量份的原料：十六烷基磺酸钠1份、脂肪胺聚氧乙烯醚0.8份、联氨类羟基羧酸化合物12份、氯化铵3份、改性松香17份、活化剂2份、表面活性剂0.5份、成膜剂0.6份、缓蚀剂2份、防氧化剂0.6份、去离子水35份。
其中，所述改性松香为氢化松香。
其中，所述活化剂为有机酸和有机胺的混合物，且有机酸与有机胺的质量比为7:1。
其中，所述有机酸为选自苹果酸；所述有机胺为醇胺，选自二乙醇胺。
其中，所述缓蚀剂为苯并三氮唑和咪唑的混合物。
一种制备所述新型助焊剂的方法，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取十六烷基磺酸钠、脂肪胺聚氧乙烯醚、联氨类羟基羧酸化合物、氯化铵、改性松香、活化剂、表面活性剂、成膜剂、缓蚀剂、防氧化剂、去离子水，备用；
（2）将活化剂和表面活性剂在25℃的环境下溶于部分去离子水，置于高速分散机中以1800r/min高速分散5分钟，然后置于高混机中，加入联氨类羟基羧酸化合物、氯化铵，加热至80℃，搅拌混合均匀，得混合液A；
（3）将改性松香和成膜助剂放入高压反应釜中，加入剩余的去离子水，加热至115℃，并搅拌至形成均一混合物；
（4）将步骤（3）得到的混合物冷却至75℃，加入十六烷基磺酸钠、脂肪胺聚氧乙烯醚，保温搅拌至完全溶解，加入步骤（2）得到的混合液A、缓蚀剂及防氧化剂，搅拌混合均匀；
（5）将步骤（4）得的混合物以20℃/min的速度冷却至室温，即得所述新型助焊剂。
其中，所述步骤（2）中和步骤（3）中去离子水的重量比为3:2。
实施例2
本实施例涉及一种新型助焊剂，包括如下重量份的原料：十六烷基磺酸钠2份、脂肪胺聚氧乙烯醚1.7份、联氨类羟基羧酸化合物18份、氯化铵5份、改性松香26份、活化剂4份、表面活性剂1.5份、成膜剂1.3份、缓蚀剂3份、防氧化剂1份、去离子水65份。
其中，所述改性松香为聚合松香。
其中，所述活化剂为有机酸和有机胺的混合物，且有机酸与有机胺的质量比为7:1。
其中，所述有机酸为柠檬酸；所述有机胺为醇胺，选自三乙醇胺。
其中，所述缓蚀剂为2-乙基咪唑、2-巯基苯并噻唑的混合物。
一种制备所述新型助焊剂的方法，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取十六烷基磺酸钠、脂肪胺聚氧乙烯醚、联氨类羟基羧酸化合物、氯化铵、改性松香、活化剂、表面活性剂、成膜剂、缓蚀剂、防氧化剂、去离子水，备用；
（2）将活化剂和表面活性剂在35℃的环境下溶于部分去离子水，置于高速分散机中以2000r/min高速分散10分钟，然后置于高混机中，加入联氨类羟基羧酸化合物、氯化铵，加热至90℃，搅拌混合均匀，得混合液A；
（3）将改性松香和成膜助剂放入高压反应釜中，加入剩余的去离子水，加热至125℃，并搅拌至形成均一混合物；
（4）将步骤（3）得到的混合物冷却至80℃，加入十六烷基磺酸钠、脂肪胺聚氧乙烯醚，保温搅拌至完全溶解，加入步骤（2）得到的混合液A、缓蚀剂及防氧化剂，搅拌混合均匀；
（5）将步骤（4）得的混合物以30℃/min的速度冷却至室温，即得所述新型助焊剂。
其中，所述步骤（2）中和步骤（3）中去离子水的重量比为3:2。
实施例3
本实施例涉及一种新型助焊剂，包括如下重量份的原料：十六烷基磺酸钠1.3份、脂肪胺聚氧乙烯醚1.1份、联氨类羟基羧酸化合物14份、氯化铵3.5份、改性松香20份、活化剂2.3份、表面活性剂0.7份、成膜剂0.9份、缓蚀剂2.3份、防氧化剂0.7份、去离子水40份。
其中，所述改性松香为歧化松香、马来松香和松香酯的混合物。
其中，所述活化剂为有机酸和有机胺的混合物，且有机酸与有机胺的质量比为7:1。
其中，所述有机酸为丁二酸和戊二酸的混合物；所述有机胺为醇胺，选自二乙醇胺。
其中，所述缓蚀剂为苯并三氮唑、咪唑、2-乙基咪唑的混合物。
一种制备所述新型助焊剂的方法，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取十六烷基磺酸钠、脂肪胺聚氧乙烯醚、联氨类羟基羧酸化合物、氯化铵、改性松香、活化剂、表面活性剂、成膜剂、缓蚀剂、防氧化剂、去离子水，备用；
（2）将活化剂和表面活性剂在28℃的环境下溶于部分去离子水，置于高速分散机中以1900r/min高速分散6分钟，然后置于高混机中，加入联氨类羟基羧酸化合物、氯化铵，加热至82℃，搅拌混合均匀，得混合液A；
（3）将改性松香和成膜助剂放入高压反应釜中，加入剩余的去离子水，加热至118℃，并搅拌至形成均一混合物；
（4）将步骤（3）得到的混合物冷却至77℃，加入十六烷基磺酸钠、脂肪胺聚氧乙烯醚，保温搅拌至完全溶解，加入步骤（2）得到的混合液A、缓蚀剂及防氧化剂，搅拌混合均匀；
（5）将步骤（4）得的混合物以22℃/min的速度冷却至室温，即得所述新型助焊剂。
其中，所述步骤（2）中和步骤（3）中去离子水的重量比为3:2。
实施例4
本实施例涉及一种新型助焊剂，包括如下重量份的原料：十六烷基磺酸钠1.8份、脂肪胺聚氧乙烯醚1.5份、联氨类羟基羧酸化合物16份、氯化铵4.2份、改性松香25份、活化剂3.2份、表面活性剂1.2份、成膜剂1.1份、缓蚀剂2.8份、防氧化剂0.9份、去离子水60份。
其中，所述改性松香为马来松香和松香酯的混合物。
其中，所述活化剂为有机酸和有机胺的混合物，且有机酸与有机胺的质量比为7:1。
其中，所述有机酸为己二酸；所述有机胺为醇胺，选自二乙醇胺。
其中，所述缓蚀剂为咪唑、2-乙基咪唑、2-巯基苯并噻唑的混合物。
一种制备所述新型助焊剂的方法，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取十六烷基磺酸钠、脂肪胺聚氧乙烯醚、联氨类羟基羧酸化合物、氯化铵、改性松香、活化剂、表面活性剂、成膜剂、缓蚀剂、防氧化剂、去离子水，备用；
（2）将活化剂和表面活性剂在30℃的环境下溶于部分去离子水，置于高速分散机中以1900r/min高速分散8分钟，然后置于高混机中，加入联氨类羟基羧酸化合物、氯化铵，加热至85℃，搅拌混合均匀，得混合液A；
（3）将改性松香和成膜助剂放入高压反应釜中，加入剩余的去离子水，加热至120℃，并搅拌至形成均一混合物；
（4）将步骤（3）得到的混合物冷却至78℃，加入十六烷基磺酸钠、脂肪胺聚氧乙烯醚，保温搅拌至完全溶解，加入步骤（2）得到的混合液A、缓蚀剂及防氧化剂，搅拌混合均匀；
（5）将步骤（4）得的混合物以25℃/min的速度冷却至室温，即得所述新型助焊剂。
其中，所述步骤（2）中和步骤（3）中去离子水的重量比为3:2。
实施例5
本实施例涉及一种新型助焊剂，包括如下重量份的原料：十六烷基磺酸钠1.6份、脂肪胺聚氧乙烯醚1.4份、联氨类羟基羧酸化合物15份、氯化铵3.7份、改性松香23份、活化剂2.7、表面活性剂0.9份、成膜剂1份、缓蚀剂2.5份、防氧化剂0.8份、去离子水50份。
其中，所述改性松香为马来松香和松香酯的混合物。
其中，所述活化剂为有机酸和有机胺的混合物，且有机酸与有机胺的质量比为7:1。
其中，所述有机酸为己二酸；所述有机胺为醇胺，选自二乙醇胺。
其中，所述缓蚀剂为苯并三氮唑、咪唑、2-乙基咪唑、2-巯基苯并噻唑、8-羟基喹啉中的混合物。
一种制备所述新型助焊剂的方法，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取十六烷基磺酸钠、脂肪胺聚氧乙烯醚、联氨类羟基羧酸化合物、氯化铵、改性松香、活化剂、表面活性剂、成膜剂、缓蚀剂、防氧化剂、去离子水，备用；
（2）将活化剂和表面活性剂在33℃的环境下溶于部分去离子水，置于高速分散机中以1950r/min高速分散9分钟，然后置于高混机中，加入联氨类羟基羧酸化合物、氯化铵，加热至87℃，搅拌混合均匀，得混合液A；
（3）将改性松香和成膜助剂放入高压反应釜中，加入剩余的去离子水，加热至123℃，并搅拌至形成均一混合物；
（4）将步骤（3）得到的混合物冷却至78℃，加入十六烷基磺酸钠、脂肪胺聚氧乙烯醚，保温搅拌至完全溶解，加入步骤（2）得到的混合液A、缓蚀剂及防氧化剂，搅拌混合均匀；
（5）将步骤（4）得的混合物以29℃/min的速度冷却至室温，即得所述新型助焊剂。
其中，所述步骤（2）中和步骤（3）中去离子水的重量比为3:2。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
Claims (9)
1.一种新型助焊剂，其特征在于，包括如下重量份的原料：十六烷基磺酸钠1～2份、脂肪胺聚氧乙烯醚0.8～1.7份、联氨类羟基羧酸化合物12～18份、氯化铵3～5份、改性松香17～26份、活化剂2～4份、表面活性剂0.5～1.5份、成膜剂0.6～1.3份、缓蚀剂2～3份、防氧化剂0.6～1份、去离子水35～65份。
2.根据权利要求1所述的新型助焊剂，其特征在于，包括如下重量份的原料：十六烷基磺酸钠1.3～1.8份、脂肪胺聚氧乙烯醚1.1～1.5份、联氨类羟基羧酸化合物14～16份、氯化铵3.5～4.2份、改性松香20～25份、活化剂2.3～3.2份、表面活性剂0.7～1.2份、成膜剂0.9～1.1份、缓蚀剂2.3～2.8份、防氧化剂0.7～0.9份、去离子水40～60份。
3.根据权利要求1所述的新型助焊剂，其特征在于，包括如下重量份的原料：十六烷基磺酸钠1.6份、脂肪胺聚氧乙烯醚1.4份、联氨类羟基羧酸化合物15份、氯化铵3.7份、改性松香23份、活化剂2.7、表面活性剂0.9份、成膜剂1份、缓蚀剂2.5份、防氧化剂0.8份、去离子水50份。
4.根据权利要求1所述的新型助焊剂，其特征在于，所述改性松香为氢化松香，聚合松香、歧化松香、马来松香和松香酯中的至少一种或多种组合。
5.根据权利要求1所述的新型助焊剂，其特征在于，所述活化剂为有机酸和有机胺的混合物，且有机酸与有机胺的质量比为7:1。
6.根据权利要求5所述的新型助焊剂，其特征在于，所述有机酸为有机二元羧酸或有机多元羧酸，其选自苹果酸、柠檬酸、丁二酸、戊二酸、己二酸中的至少一种；所述有机胺为醇胺，选自二乙醇胺、三乙醇胺中的一种。
7.根据权利要求1所述的新型助焊剂，其特征在于，所述缓蚀剂为苯并三氮唑、咪唑、2-乙基咪唑、2-巯基苯并噻唑、8-羟基喹啉中的二种或多种组合而成。
8.一种制备权利要求1～7任一项所述新型助焊剂的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取十六烷基磺酸钠、脂肪胺聚氧乙烯醚、联氨类羟基羧酸化合物、氯化铵、改性松香、活化剂、表面活性剂、成膜剂、缓蚀剂、防氧化剂、去离子水，备用；
（2）将活化剂和表面活性剂在25～35℃的环境下溶于部分去离子水，置于高速分散机中以1800～2000r/min高速分散5～10分钟，然后置于高混机中，加入联氨类羟基羧酸化合物、氯化铵，加热至80～90℃，搅拌混合均匀，得混合液A；
（3）将改性松香和成膜助剂放入高压反应釜中，加入剩余的去离子水，加热至115～125℃，并搅拌至形成均一混合物；
（4）将步骤（3）得到的混合物冷却至75～80℃，加入十六烷基磺酸钠、脂肪胺聚氧乙烯醚，保温搅拌至完全溶解，加入步骤（2）得到的混合液A、缓蚀剂及防氧化剂，搅拌混合均匀；
（5）将步骤（4）得的混合物以20～30℃/min的速度冷却至室温，即得所述新型助焊剂。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中和步骤（3）中去离子水的重量比为3:2。
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