CN109267110A - 一种双层复合电解铜箔的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双层复合电解铜箔的生产工艺，具体工艺过程如下：将纯铜片和水加入溶解槽中，同时向其中加入浓硫酸，并且向溶解槽中鼓入空气；将制备的硫酸铜溶液过滤后加入电解槽中，同时向电解槽中加入添加剂，在电场的作用下，制成初生铜箔；将初生铜箔在酸洗槽中清洗掉表面的氧化层，然后在铜箔的表面分别包覆抗氧化层和还原层，再将制备的铜箔进行分剪、包装，得到铜箔成品。本发明的铜箔在生产后期首先通过在铜箔的表面包覆一层防氧化层，同时在防氧化层的表面包覆一层还原层，不仅能够提高铜箔表面的耐磨性，同时在铜箔经过多次摩擦后，通过两层的防护，仍具有较高的抗氧化能力。
Description
技术领域
本发明属于电解铜箔制备领域，涉及一种双层复合电解铜箔的生产工艺。
背景技术
电解铜箔作为电子工业的基本原料，可用于生产覆铜层压板，进而用于制作印刷线路板，现有的铜箔制备过程中，为了防止铜箔表面氧化，使得铜箔的导电能力和力学强度降低，通常在铜箔制备后期过程中进行铜箔表面防氧化处理，现有的防氧化处理过程通常是在铜箔的表面涂布一层偶联剂，通过偶联剂对铜箔的表面的包覆作用实现对铜箔的防氧化，但是在恶劣环境中，铜箔表面经过多次摩擦后防氧化层容易剥离，造成铜箔表面的氧化，同时防氧化层的包覆容易降低铜箔的导电能力，进而缩小铜箔的实际实用性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双层复合电解铜箔的生产工艺，该铜箔在生产后期首先通过在铜箔的表面包覆一层防氧化层，同时在防氧化层的表面包覆一层还原层，不仅能够提高铜箔表面的耐磨性，同时在铜箔经过多次摩擦后，通过两层的防护，仍具有较高的抗氧化能力，即使外层的还原层局部磨损后，内部的防氧化层也有较强的防氧化作用，同时在防氧化层也磨损时，铜箔氧化生成的氧化物经过外部相邻处的还原层上的醛基进行还原，使得铜箔在长期使用磨损消耗过程中不会出现表面氧化，解决了现有铜箔在恶劣环境中，铜箔表面经过多次摩擦后防氧化层容易剥离，造成铜箔表面的氧化的问题。
本发明在铜箔表面复合的防氧化层中的焦磷酸根离子能够与铜表面的有机氧化物发生反应，形成有机磷-铜化合物，该络合物层具有良好的导电性能，同时还原剂中含有给电子基团和吸电子基团，能够实现电子的转移，进而保持铜表面的导电能力，使得铜箔表面即使包覆两层防护层，电阻率仍能达到3.97×10-3Ω.cm，不仅实现了对铜箔表面的防护，同时使铜箔的导电性能不会改变，解决了现有铜箔表面的防氧化层的包覆容易降低铜箔的导电能力，进而缩小铜箔的实际实用性的问题。
本发明的防氧化层中的焦磷酸根离子能够与铜表面的有机氧化物发生反应，形成有机磷-铜化合物，该化合物在铜表面形成络合物层，此络合物层可阻止氧和金属离子的接触，从而防止金属离子的氧化，同时该络合物层具有良好的导电性能，同时该络合物层上含有的-SiOCH3遇到铜表面的水分会发生水解，生成-SiOH键，一部分-SiOH键与铜粉表面的羟基缩合，另一部分-SiOH键与相邻有机表面处理剂之间通过脱水发生硅醇缩合，进而使得筒表面的有机表面处理剂之间缩合成网状结构，与有机磷-铜化合物形成的络合物层交错分布，进而使得铜表面形成防氧化层，同时铜箔上防氧化层中裸露的铜与一个还原保护剂中氨基上的氢进行置换后，与相邻还原保护剂上的三咪唑环上氮原子的孤对电子配位，经过多次反应后，在防氧化层的表面形成一层环状聚合体膜，包覆在防氧化层的表面，使得铜箔的表面由外到内分别由还原层和防氧化层保护，进而实现铜箔表面同时实现防氧化和还原保护，并且使得铜箔表面经过两层包覆后完全没有空隙，增大其抗氧化能力。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种双层复合电解铜箔的生产工艺，具体工艺过程如下：
第一步，将纯铜片和水加入溶解槽中，同时向其中加入浓硫酸，并且向溶解槽中鼓入空气，待纯铜片先生成氧化铜，然后与硫酸反应生成硫酸铜溶液；
第二步，将第一步中制备的硫酸铜溶液经过精滤器进行过滤除去其中的杂质，得到电解液，然后将电解液加入电解槽中，同时向电解槽中加入添加剂，在电场的作用下，发生电化学反应，制成初生铜箔；
第三步，将第二步中制备的初生铜箔在酸洗槽中清洗掉表面的氧化层，然后经过水洗后在温度为50℃的防氧化槽中浸渍5-8min，使铜箔表面形成防氧化层，其中防氧化槽中含有有机表面处理剂；
其中有机表面处理剂的具体制备过程如下：
步骤1：将一定量的焦磷酸硫胺素溶于水中，同时向其中加入氨基丙基三甲氧基硅烷，搅拌均匀后升温至80℃，然后向其中逐滴加入浓度为25％的戊二醛溶液，边滴加边剧烈搅拌，滴加完全后恒温反应5h，然后进行蒸发结晶，得到粉末状有机表面处理剂，反应结构式如下,其中每克焦磷酸硫胺素中加入水12mL,加入氨基丙基三甲氧基硅烷0.53-0.54g，加入戊二醛1.18-1.20g；由于焦磷酸硫胺素和氨基丙基三甲氧基硅烷中均含有氨基，通过戊二醛交联反应，使得制备的有机表面处理剂中既含有焦磷酸根，又含有-SiOCH3,其中的焦磷酸根离子能够与铜表面的有机氧化物发生反应，形成有机磷-铜化合物，该化合物在铜表面形成络合物层，此络合物层可阻止氧和金属离子的接触，从而防止金属离子的氧化，同时该络合物层具有良好的导电性能，同时该络合物层上含有的-SiOCH3遇到铜表面的水分会发生水解，生成-SiOH键，一部分-SiOH键与铜粉表面的羟基缩合，另一部分-SiOH键与相邻有机表面处理剂之间通过脱水发生硅醇缩合，进而使得筒表面的有机表面处理剂之间缩合成网状结构，与有机磷-铜化合物形成的络合物层交错分布，进而使得铜表面形成防氧化层；
步骤2：将步骤1中制备的粉末状有机表面处理剂溶于丙酮中，得到有机表面处理剂；每克粉末状有机表面处理剂中加入丙酮9.5-10mL；
第四步，将第三步中浸渍后的铜箔通过乙醇洗涤后烘干，然后在铜箔的表面均匀喷涂还原保护液，在60℃烘干，使得铜箔的表面形成一层还原层；
其中还原保护液的具体制备过程如下：
(1)称取一定量的三羟基丁醛加入乙醚中，同时向其中加入乙二醇溶液，混合均匀后向其中加入浓盐酸，升温至120℃回流反应10h，旋转蒸发得到环氧缩醛，反应结构式如下，三羟基丁醛在盐酸的催化作用下与乙二醇之间发生缩聚反应，实现对醛基的保护，而三羟基丁醛上的羟基仍能继续反应；其中每克三羟基丁醛中加入乙醚20mL,加入乙二醇溶液0.73-0.75g，加入浓盐酸8mL；
(2)将一定量的苯并三氮唑溶于氯仿中，然后向其中加入步骤(1)中制备的环氧缩醛，升温至60℃搅拌溶解，然后向其中逐滴加入甲苯二异氰酸酯，边滴加边剧烈搅拌，滴加完全后恒温反应1h，得到预处理溶液，反应结构式如下,环氧缩醛上含有羟基，同时苯并三氮唑上含有氨基，羟基和氨基均能与甲苯二异氰酸酯发生反应，通过甲苯二异氰酸酯进行交联，得到的产物中含有三咪唑环，同时含有环氧缩醛基团；其中每克苯并三氮唑溶于15mL氯仿中，每克苯并三氮唑中加入1.1-1.11g环氧缩醛,加入甲苯二异氰酸酯1.45-1.47g；
(3)向步骤(2)中制备的预处理溶液中加入浓度为3mol.L-1的盐酸溶液，加热至50℃反应6h，然后进行旋转蒸发得到还原保护剂；其中预处理液中制备的产物中含有环氧醛基，在酸性条件下水解成醛和醇，反应结构式如下,得到的还原保护剂中含有醛基和三咪唑环，铜箔上防氧化层中裸露的铜与一个还原保护剂中氨基上的氢进行置换后，与相邻还原保护剂上的三咪唑环上氮原子的孤对电子配位，经过多次反应后，在防氧化层的表面形成一层环状聚合体膜，包覆在防氧化层的表面，使得铜箔的表面由外到内分别由还原层和防氧化层保护，由于三咪唑环的高疏水性能，使得聚合体在水中不溶，能够有效的防止铜表面的氧化，并且还原保护剂中含有给电子基团和吸电子基团，能够实现电子的转移，进而保持铜表面的导电能力，同时由于形成的环状聚合体膜上含有醛基，对氧化铜具有较高的还原能力，使得铜箔在长期使用过程中不仅能够通过环状聚合体膜进行初步防氧化保护，同时通过防氧化膜上的还原基团使得即使氧化后的铜也能够还原为铜单质，进一步保障了铜箔表面不会出现氧化的现象；进而使得在铜箔长期使用磨损时，即使外层的还原层局部磨损后，内部的防氧化层也有较强的防氧化作用，同时在防氧化层也磨损时，铜箔氧化生成的氧化物经过外部相邻处的还原层上的醛基进行还原，使得铜箔在长期使用磨损消耗过程中不会出现表面氧化。
(4)将步骤(3)中制备的还原保护剂以1：5的比例溶于乙醇中，得到还原保护液；
第五步，将第四步中制备的铜箔进行分剪、包装，得到铜箔成品；
本发明的有益效果：
本发明的铜箔在生产后期首先通过在铜箔的表面包覆一层防氧化层，同时在防氧化层的表面包覆一层还原层，不仅能够提高铜箔表面的耐磨性，同时在铜箔经过多次摩擦后，通过两层的防护，仍具有较高的抗氧化能力，即使外层的还原层局部磨损后，内部的防氧化层也有较强的防氧化作用，同时在防氧化层也磨损时，铜箔氧化生成的氧化物经过外部相邻处的还原层上的醛基进行还原，使得铜箔在长期使用磨损消耗过程中不会出现表面氧化，解决了现有铜箔在恶劣环境中，铜箔表面经过多次摩擦后防氧化层容易剥离，造成铜箔表面的氧化的问题。
本发明在铜箔表面复合的防氧化层中的焦磷酸根离子能够与铜表面的有机氧化物发生反应，形成有机磷-铜化合物，该络合物层具有良好的导电性能，同时还原剂中含有给电子基团和吸电子基团，能够实现电子的转移，进而保持铜表面的导电能力，使得铜箔表面即使包覆两层防护层，电阻率仍能达到3.97×10-3Ω.cm，不仅实现了对铜箔表面的防护，同时使铜箔的导电性能不会改变，解决了现有铜箔表面的防氧化层的包覆容易降低铜箔的导电能力，进而缩小铜箔的实际实用性的问题。
本发明的防氧化层中的焦磷酸根离子能够与铜表面的有机氧化物发生反应，形成有机磷-铜化合物，该化合物在铜表面形成络合物层，此络合物层可阻止氧和金属离子的接触，从而防止金属离子的氧化，同时该络合物层具有良好的导电性能，同时该络合物层上含有的-SiOCH3遇到铜表面的水分会发生水解，生成-SiOH键，一部分-SiOH键与铜粉表面的羟基缩合，另一部分-SiOH键与相邻有机表面处理剂之间通过脱水发生硅醇缩合，进而使得筒表面的有机表面处理剂之间缩合成网状结构，与有机磷-铜化合物形成的络合物层交错分布，进而使得铜表面形成防氧化层，同时铜箔上防氧化层中裸露的铜与一个还原保护剂中氨基上的氢进行置换后，与相邻还原保护剂上的三咪唑环上氮原子的孤对电子配位，经过多次反应后，在防氧化层的表面形成一层环状聚合体膜，包覆在防氧化层的表面，使得铜箔的表面由外到内分别由还原层和防氧化层保护，进而实现铜箔表面同时实现防氧化和还原保护，并且使得铜箔表面经过两层包覆后完全没有空隙，增大其抗氧化能力。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明有机表面处理剂反应结构式；
图2为本发明环氧缩醛反应结构式；
图3为本发明还原保护剂反应结构式。
具体实施方式
请参阅图1-3，结合如下实施例进行详细说明：
实施例1：
一种有机表面处理剂的具体制备过程如下：
步骤1：将1kg焦磷酸硫胺素溶于12L水中，同时向其中加入0.53kg氨基丙基三甲氧基硅烷，搅拌均匀后升温至80℃，然后向其中逐滴加入1.18kg浓度为25％的戊二醛溶液，边滴加边剧烈搅拌，滴加完全后恒温反应5h，然后进行蒸发结晶，得到粉末状有机表面处理剂；
步骤2：将1kg步骤1中制备的粉末状有机表面处理剂溶于9.5L丙酮中，得到有机表面处理剂；
一种还原保护剂的具体制备过程如下：
(1)称取1kg三羟基丁醛加入20L乙醚中，同时向其中加入0.73kg乙二醇溶液，混合均匀后向其中加入8L浓盐酸，升温至120℃回流反应10h，旋转蒸发得到环氧缩醛；
(2)将1kg苯并三氮唑溶于15L氯仿中，然后向其中加入1.1kg步骤(1)中制备的环氧缩醛，升温至60℃搅拌溶解，然后向其中逐滴加入1.45kg甲苯二异氰酸酯，边滴加边剧烈搅拌，滴加完全后恒温反应1h，得到预处理溶液；
(3)向步骤(2)中制备的预处理溶液中加入浓度为3mol.L-1的盐酸溶液，加热至50℃反应6h，然后进行旋转蒸发得到还原保护剂；
(4)将步骤(3)中制备的还原保护剂以1：5的比例溶于乙醇中，得到还原保护液。
实施例2：
一种有机表面处理剂的具体制备过程如下：
步骤1：将1kg焦磷酸硫胺素溶于12L水中，同时向其中加入0.54kg氨基丙基三甲氧基硅烷，搅拌均匀后升温至80℃，然后向其中逐滴加入1.2kg浓度为25％的戊二醛溶液，边滴加边剧烈搅拌，滴加完全后恒温反应5h，然后进行蒸发结晶，得到粉末状有机表面处理剂；
步骤2：将1kg步骤1中制备的粉末状有机表面处理剂溶于10L丙酮中，得到有机表面处理剂；
一种还原保护剂的具体制备过程如下：
(1)称取1kg的三羟基丁醛加入20L乙醚中，同时向其中加入0.75kg乙二醇溶液，混合均匀后向其中加入8L浓盐酸，升温至120℃回流反应10h，旋转蒸发得到环氧缩醛；
(2)将1kg苯并三氮唑溶于15L氯仿中，然后向其中加入1.11kg步骤(1)中制备的环氧缩醛，升温至60℃搅拌溶解，然后向其中逐滴加入1.47kg甲苯二异氰酸酯，边滴加边剧烈搅拌，滴加完全后恒温反应1h，得到预处理溶液；
(3)向步骤(2)中制备的预处理溶液中加入浓度为3mol.L-1的盐酸溶液，加热至50℃反应6h，然后进行旋转蒸发得到还原保护剂；
(4)将步骤(3)中制备的还原保护剂以1：5的比例溶于乙醇中，得到还原保护液。
实施例3：
一种双层复合电解铜箔的生产工艺，具体工艺过程如下：
第一步，将纯铜片和水加入溶解槽中，同时向其中加入浓硫酸，并且向溶解槽中鼓入空气，待纯铜片先生成氧化铜，然后与硫酸反应生成硫酸铜溶液；
第二步，将第一步中制备的硫酸铜溶液经过精滤器进行过滤除去其中的杂质，得到电解液，然后将电解液加入电解槽中，同时向电解槽中加入添加剂，在电场的作用下，发生电化学反应，制成初生铜箔；
第三步，将第二步中制备的初生铜箔在酸洗槽中清洗掉表面的氧化层，然后经过水洗后在温度为50℃的防氧化槽中浸渍5-8min，使铜箔表面形成防氧化层，其中防氧化槽中含有实施例1制备的有机表面处理剂；
第四步，将第三步中浸渍后的铜箔通过乙醇洗涤后烘干，然后在铜箔的表面均匀喷涂实施例1制备的还原保护液，在60℃烘干，使得铜箔的表面形成一层还原层；
第五步，将第四步中制备的铜箔进行分剪、包装，得到铜箔成品。
实施例4：
一种双层复合电解铜箔的生产工艺，具体工艺过程如下：
第一步，将纯铜片和水加入溶解槽中，同时向其中加入浓硫酸，并且向溶解槽中鼓入空气，待纯铜片先生成氧化铜，然后与硫酸反应生成硫酸铜溶液；
第二步，将第一步中制备的硫酸铜溶液经过精滤器进行过滤除去其中的杂质，得到电解液，然后将电解液加入电解槽中，同时向电解槽中加入添加剂，在电场的作用下，发生电化学反应，制成初生铜箔；
第三步，将第二步中制备的初生铜箔在酸洗槽中清洗掉表面的氧化层，然后经过水洗后在温度为50℃的防氧化槽中浸渍5-8min，使铜箔表面形成防氧化层，其中防氧化槽中含有实施例2制备的有机表面处理剂；
第四步，将第三步中浸渍后的铜箔通过乙醇洗涤后烘干，然后在铜箔的表面均匀喷涂实施例2制备的还原保护液，在60℃烘干，使得铜箔的表面形成一层还原层；
第五步，将第四步中制备的铜箔进行分剪、包装，得到铜箔成品。
实施例5：
一种双层复合电解铜箔的生产工艺，具体工艺过程如下：
第一步，将纯铜片和水加入溶解槽中，同时向其中加入浓硫酸，并且向溶解槽中鼓入空气，待纯铜片先生成氧化铜，然后与硫酸反应生成硫酸铜溶液；
第二步，将第一步中制备的硫酸铜溶液经过精滤器进行过滤除去其中的杂质，得到电解液，然后将电解液加入电解槽中，同时向电解槽中加入添加剂，在电场的作用下，发生电化学反应，制成初生铜箔；
第三步，将第二步中制备的初生铜箔在酸洗槽中清洗掉表面的氧化层，然后经过水洗后在温度为50℃的防氧化槽中浸渍5-8min，使铜箔表面形成防氧化层，其中防氧化槽中含有的有机表面处理剂为氨基丙基三甲氧基硅烷；
第四步，将第三步中浸渍后的铜箔通过乙醇洗涤后烘干，然后在铜箔的表面均匀喷涂实施例1制备的还原保护液，在60℃烘干，使得铜箔的表面形成一层还原层；
第五步，将第四步中制备的铜箔进行分剪、包装，得到铜箔成品。
实施例6：
一种双层复合电解铜箔的生产工艺，具体工艺过程如下：
第一步，将纯铜片和水加入溶解槽中，同时向其中加入浓硫酸，并且向溶解槽中鼓入空气，待纯铜片先生成氧化铜，然后与硫酸反应生成硫酸铜溶液；
第二步，将第一步中制备的硫酸铜溶液经过精滤器进行过滤除去其中的杂质，得到电解液，然后将电解液加入电解槽中，同时向电解槽中加入添加剂，在电场的作用下，发生电化学反应，制成初生铜箔；
第三步，将第二步中制备的初生铜箔在酸洗槽中清洗掉表面的氧化层，然后经过水洗后在温度为50℃的防氧化槽中浸渍5-8min，使铜箔表面形成防氧化层，其中防氧化槽中含有的有机表面处理剂为氨基丙基三甲氧基硅烷；
第四步，将第三步中浸渍后的铜箔通过乙醇洗涤后烘干，然后在铜箔的表面均匀喷涂还原保护剂，其中还原保护剂为苯并三氮唑以1：5比例溶于乙醇中制备，在60℃烘干，使得铜箔的表面形成一层还原层；
第五步，将第四步中制备的铜箔进行分剪、包装，得到铜箔成品。
实施例7：
一种双层复合电解铜箔的生产工艺，具体工艺过程如下：
第一步，将纯铜片和水加入溶解槽中，同时向其中加入浓硫酸，并且向溶解槽中鼓入空气，待纯铜片先生成氧化铜，然后与硫酸反应生成硫酸铜溶液；
第二步，将第一步中制备的硫酸铜溶液经过精滤器进行过滤除去其中的杂质，得到电解液，然后将电解液加入电解槽中，同时向电解槽中加入添加剂，在电场的作用下，发生电化学反应，制成初生铜箔；
第三步，将第二步中制备的初生铜箔在酸洗槽中清洗掉表面的氧化层，然后经过水洗后在温度为50℃的防氧化槽中浸渍5-8min，使铜箔表面形成防氧化层，其中防氧化槽中含有的实施例1制备的有机表面处理剂；
第四步，将第三步中制备的铜箔进行分剪、包装，得到铜箔成品。
实施例8：
一种双层复合电解铜箔的生产工艺，具体工艺过程如下：
第一步，将纯铜片和水加入溶解槽中，同时向其中加入浓硫酸，并且向溶解槽中鼓入空气，待纯铜片先生成氧化铜，然后与硫酸反应生成硫酸铜溶液；
第二步，将第一步中制备的硫酸铜溶液经过精滤器进行过滤除去其中的杂质，得到电解液，然后将电解液加入电解槽中，同时向电解槽中加入添加剂，在电场的作用下，发生电化学反应，制成初生铜箔；
第三步，将第二步中制备的初生铜箔在酸洗槽中清洗掉表面的氧化层，然后经过水洗后的铜箔的表面均匀喷涂实施例1制备的还原保护液，在60℃烘干，使得铜箔的表面形成一层还原层；
第四步，将第三步中制备的铜箔进行分剪、包装，得到铜箔成品。
实施例9：
对实施例3-8制备的铜箔进行性能的测定，具体测定结构如下：
表1实施例3-8中制备的铜箔进行电阻率测试结果
由表1可知，在铜箔的表面先包覆一层防氧化层，然后再在防氧化层表面包覆一层还原层时，铜箔仍具有交到的导电能力，同时焦磷酸硫胺素与氨基丙基三甲氧基硅烷交联制备的有机表面处理剂，在处理铜箔时，由于焦磷酸根中的导带与铜的金属轨道能级之间能量差很小，能够形成连续的导电通路，进而与直接涂布氨基丙基三甲氧基硅烷相比，增强铜箔表面的导电能力，同时苯并三氮唑直接涂布在防氧化层表面时，不仅不能实现还原能力，同时不能导电，形成绝缘层，导致铜箔表面不导电。
实施例10：
将实施例3-8制备的铜箔在同一粗糙面上施加相同的压力和拉力进行摩擦10次、20次、40次、70次和100次后，将摩擦不同次数的铜箔同一放置在潮湿的氧气中7天，然后观察铜箔表面摩擦出的变化；
表2：对实施例3-8中制备的铜箔表面进行不同次数的摩擦后铜箔表面氧化情况
由表2可知，由于焦磷酸硫胺素和氨基丙基三甲氧基硅烷中均含有氨基，通过戊二醛交联反应，使得制备的有机表面处理剂中既含有焦磷酸根，又含有-SiOCH3,其中的焦磷酸根离子能够与铜表面的有机氧化物发生反应，形成有机磷-铜化合物，该化合物在铜表面形成络合物层，此络合物层可阻止氧和金属离子的接触，从而防止金属离子的氧化，同时该络合物层具有良好的导电性能，同时该络合物层上含有的-SiOCH3遇到铜表面的水分会发生水解，生成-SiOH键，一部分-SiOH键与铜粉表面的羟基缩合，另一部分-SiOH键与相邻有机表面处理剂之间通过脱水发生硅醇缩合，进而使得筒表面的有机表面处理剂之间缩合成网状结构，与有机磷-铜化合物形成的络合物层交错分布，进而使得铜表面形成防氧化层；铜箔上防氧化层中裸露的铜与一个还原保护剂中氨基上的氢进行置换后，与相邻还原保护剂上的三咪唑环上氮原子的孤对电子配位，经过多次反应后，在防氧化层的表面形成一层环状聚合体膜，包覆在防氧化层的表面，使得铜箔的表面由外到内分别由还原层和防氧化层保护，由于三咪唑环的高疏水性能，使得聚合体在水中不溶，能够有效的防止铜表面的氧化，并且还原保护剂中含有给电子基团和吸电子基团，能够实现电子的转移，进而保持铜表面的导电能力，同时由于形成的环状聚合体膜上含有醛基，对氧化铜具有较高的还原能力，使得铜箔在长期使用过程中不仅能够通过环状聚合体膜进行初步防氧化保护，同时通过防氧化膜上的还原基团使得即使氧化后的铜也能够还原为铜单质，进一步保障了铜箔表面不会出现氧化的现象；进而使得在铜箔长期使用磨损时，即使外层的还原层局部磨损后，内部的防氧化层也有较强的防氧化作用，同时在防氧化层也磨损时，铜箔氧化生成的氧化物经过外部相邻处的还原层上的醛基进行还原，使得铜箔在长期使用磨损消耗过程中不会出现表面氧化，而只在铜箔表面包覆防氧化层或者还原层时，经过多次摩擦后铜箔表面的保护层剥离，使得铜箔表面在恶劣环境下容易氧化。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (6)
1.一种双层复合电解铜箔的生产工艺，其特征在于，具体工艺过程如下：
第一步，将纯铜片和水加入溶解槽中，同时向其中加入浓硫酸，并且向溶解槽中鼓入空气，待纯铜片先生成氧化铜，然后与硫酸反应生成硫酸铜溶液；
第二步，将第一步中制备的硫酸铜溶液经过精滤器进行过滤除去其中的杂质，得到电解液，然后将电解液加入电解槽中，同时向电解槽中加入添加剂，在电场的作用下，发生电化学反应，制成初生铜箔；
第三步，将第二步中制备的初生铜箔在酸洗槽中清洗掉表面的氧化层，然后经过水洗后在温度为50℃的防氧化槽中浸渍5-8min，使铜箔表面形成防氧化层，其中防氧化槽中含有有机表面处理剂；
第四步，将第三步中浸渍后的铜箔通过乙醇洗涤后烘干，然后在铜箔的表面均匀喷涂还原保护液，在60℃烘干，使得铜箔的表面形成一层还原层；
其中还原保护液的具体制备过程如下：
(1)称取一定量的三羟基丁醛加入乙醚中，同时向其中加入乙二醇溶液，混合均匀后向其中加入浓盐酸，升温至120℃回流反应10h，旋转蒸发得到环氧缩醛；
(2)将一定量的苯并三氮唑溶于氯仿中，然后向其中加入步骤(1)中制备的环氧缩醛，升温至60℃搅拌溶解，然后向其中逐滴加入甲苯二异氰酸酯，边滴加边剧烈搅拌，滴加完全后恒温反应1h，得到预处理溶液；
(3)向步骤(2)中制备的预处理溶液中加入浓度为3mol.L-1的盐酸溶液，加热至50℃反应6h，然后进行旋转蒸发得到还原保护剂；
(4)将步骤(3)中制备的还原保护剂以1：5的比例溶于乙醇中，得到还原保护液；
第五步，将第四步中制备的铜箔进行分剪、包装，得到铜箔成品。
2.根据权利要求1所述的一种双层复合电解铜箔的生产工艺，其特征在于，步骤(1)中每克三羟基丁醛中加入乙醚20mL,加入乙二醇溶液0.73-0.75g，加入浓盐酸8mL。
3.根据权利要求1所述的一种双层复合电解铜箔的生产工艺，其特征在于，步骤(2)中每克苯并三氮唑溶于15mL氯仿中，每克苯并三氮唑中加入1.1-1.11g环氧缩醛,加入甲苯二异氰酸酯1.45-1.47g。
4.根据权利要求1所述的一种双层复合电解铜箔的生产工艺，其特征在于，第三步中有机表面处理剂的具体制备过程如下：
步骤1：将一定量的焦磷酸硫胺素溶于水中，同时向其中加入氨基丙基三甲氧基硅烷，搅拌均匀后升温至80℃，然后向其中逐滴加入浓度为25％的戊二醛溶液，边滴加边剧烈搅拌，滴加完全后恒温反应5h，然后进行蒸发结晶，得到粉末状有机表面处理剂；
步骤2：将步骤1中制备的粉末状有机表面处理剂溶于丙酮中，得到有机表面处理剂。
5.根据权利要求4所述的一种双层复合电解铜箔的生产工艺，其特征在于，步骤1中每克焦磷酸硫胺素中加入水12mL,加入氨基丙基三甲氧基硅烷0.53-0.54g，加入戊二醛1.18-1.20g。
6.根据权利要求4所述的一种双层复合电解铜箔的生产工艺，其特征在于，步骤2中每克粉末状有机表面处理剂中加入丙酮9.5-10mL。
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Legal Events
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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Effective date of registration: 20200417 Address after: 332000 Jiangxi Auto Industrial Park of Jiujiang Development Zone, Shunyi Road No. 15 Applicant after: JIUJIANG DEFU TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 521000 Yuchixia Lane No. 3, Yunti Village, Fengxin Street, Xiangqiao District, Chaozhou City, Guangdong Province Applicant before: Zhou Xiquan |
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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Denomination of invention: Production process of double layer composite electrolytic copper foil Effective date of registration: 20201222 Granted publication date: 20200515 Pledgee: Bank of Communications Limited Jiujiang Branch Pledgor: JIUJIANG DEFU TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2020980009779 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
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Date of cancellation: 20210818 Granted publication date: 20200515 Pledgee: Bank of Communications Limited Jiujiang Branch Pledgor: JIUJIANG DEFU TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2020980009779 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A production process for double-layer composite electrolytic copper foil Effective date of registration: 20231226 Granted publication date: 20200515 Pledgee: Jiujiang Bank Co.,Ltd. Pledgor: JIUJIANG DEFU TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2023980074569 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |