CN109530968A

CN109530968A - 一种无挥发有机物水基助焊剂及其制备方法

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Publication number: CN109530968A
Application number: CN201811592258.XA
Authority: CN
Inventors: 甘贵生; 田谧哲; 刘歆; 夏大权; 曹华东; 蒋刘杰; 蒋妮; 吴懿平
Original assignee: Chongqing University of Technology
Current assignee: Chongqing University of Technology
Priority date: 2018-12-25
Filing date: 2018-12-25
Publication date: 2019-03-29

Abstract

本发明提供了一种无挥发有机物水基助焊剂及其制备方法，各组分及质量百分比：活性剂2.5~7%；表面活性剂2%~5%；成膜剂0~0.6%；抗氧化剂0.01~0.2%；缓蚀剂0.01~0.2%，余下为溶剂去离子水；活性剂为衣康酸，庚二酸，DL‑苹果酸，二羟甲基丁酸，甲基丁二酸的至少两种以各自大于0%的质量比混合，混合时温度控制30~60℃；成膜剂为三乙醇胺；抗氧化剂为对苯二酚；缓蚀剂为羟丙基壳聚糖。本发明的水基助焊剂，无卤素，无松香，固含量少，焊后残余微小，减少了对电路板的腐蚀；焊后表面干净光亮，挥发性气体少，无刺激性气味，不会影响操作人员身体健康，环保。

Description

一种无挥发有机物水基助焊剂及其制备方法

技术领域

本发明属于电路焊接用助焊剂制备的化工领域，涉及到一种无挥发有机物水基助焊剂及其制备方法。

背景技术

助焊剂是焊接工艺中不可缺少的一环，它的主要功能就是去除金属表面的氧化物。除此之外，还可以保护焊接区，降低液态钎料的表面张力，改善液态钎料的漫流性，增强填缝能力，改善焊接区热量的传递与平衡等。

目前，市场上部分助焊剂的活性成分中含有卤素，含有卤素的助焊剂可以快速去除焊盘的氧化膜，加强焊料的润湿性，但是卤素的添加会使焊点的可靠性能减弱，表面绝缘电阻降低，对生态环境也有不利影响，越来越多的企业开始选择无卤素助焊剂来面对严格的环境监管，无卤素是焊剂的发展趋势。低固含量助焊剂是近年来受市场欢迎研制开发的新型免清洗助焊剂，一般固体含量≤5%，它避免了臭氧层损耗物质（ODS）类溶剂对生态环境的破坏，具有焊后离子残渣少，不含卤素，绝缘电阻高，不需清洗，不影响焊接后PCB板外观等优点。

目前，许多助焊剂都用乙醇，异丙醇等醇类作为溶剂载体，其成本高，运输不方便且易燃易爆，容易造成安全隐患。而醇类的挥发会形成光化学烟雾，对人类的身体与生存环境产生危害。为此，用去离子水代替醇类成为焊剂的发展趋势。用去离子水作为溶剂，可以降低成本，但是如果助焊剂粘度不够，不足以抑制溶剂挥发速度，会引起炸锡，飞溅现象，可能会烫伤工作人员。此外，许多助焊剂用松香作为成膜剂以及载体，有的虽然可以达到免清洗条件，但是松香的残留也有轻微的腐蚀性，还会引起吸潮，对于电路板的机械与电气性能存在不良影响。中国专利(CN 104551452 B)的一种水基助焊剂，该助焊剂有不含卤素，固含量低，环保等优点。但是其水含量只有1~30%，含有其他有机物溶剂，其水含量并不占主要部分。提高了助焊剂的成本，会产生挥发性气体。

发明内容

本发明针对现有技术的上述不足，本发明的目的在于提供一种无挥发有机物水基助焊剂及制备方法；解决现有助焊剂以醇类酮类为载体而产生大量挥发性气体，不稳定，污染环境等缺点。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种无挥发有机物水基助焊剂，一种无挥发有机物水基助焊剂，其特征在于：各组分及质量百分比如下：

活性剂2.5~7%；表面活性剂2%~5%；

成膜剂0~0.6%；抗氧化剂0. 01~0.2%；

缓蚀剂0.01~0.2%，余下为溶剂，全部组分总质量百分比为100%；

所述的活性剂为衣康酸，庚二酸，DL-苹果酸，二羟甲基丁酸，甲基丁二酸的至少两种以各自大于0%的质量比混合；

所述的表面活性剂为AEO-9（脂肪醇聚氧乙烯醚），NP-9(烷基酚聚氧乙烯（9）醚)，Surfynol465中至少两种以各自大于0%的质量比混合； Surfynol系列药品是美国空气化工产品，Surfynol465中文名可以是美国空气465，也可以直接用这个英文名。

所述的成膜剂为三乙醇胺；其添加量不应太多，这里的含量在0~0.6%，在30℃~60℃的温度下搅拌促进成膜剂溶解。

所述的抗氧化剂为对苯二酚；

所述的缓蚀剂为羟丙基壳聚糖；

所述的溶剂为去离子水。

进一步的特征：还包括添加剂，质量百分比0~0.6%；所述的添加剂为聚乙二醇400。

所述的表面活性剂为AEO-9（脂肪醇聚氧乙烯醚），NP-9（烷基酚聚氧乙烯（9）醚），Surfynol465中的任一种，或任两种以各自大于0%的质量比混合。

一种无挥发有机物水基助焊剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

第一步：按照工艺要求的配比准备组分；将活性剂加入溶剂当中，在30℃~60℃的温度下加热搅拌以使活性剂溶解；

第二步：将表面活性剂加入第一步得到的溶液中，在30℃~60℃的温度下搅拌溶解；

第三步：将成膜剂，抗氧化剂，缓蚀剂，添加剂加入第二步得到的溶液中，在30℃~60℃的温度下搅拌溶解，混合均匀后，过滤即得所述助焊剂。

进一步地：在第二、第三步中，采用加热设备加热，使温度保持在30℃~60℃范围。

本发明的无挥发有机物水基助焊剂及制备方法，具有如下有益效果：

1、本发明的助焊剂，化学性质稳定，无刺激性气味；

2、无卤素，无松香，固含量少，焊后残余微小。

总之，本发明无挥发有机物水基助焊剂，无卤素，无松香，固含量少，焊后残余微小，减少了对电路板的腐蚀。且焊后表面干净光亮，挥发性气体少，无刺激性气味，无炸锡现象，适用面广泛，满足多种工艺要求，制作简单成本微小，存储运输方便，不会影响操作人员身体健康，环保。

具体实施方式

以下将结合具体实施方式，对本发明进行详细说明。

一种无挥发有机物水基助焊剂，各组分及质量百分比如下：

活性剂2.5~7%；表面活性剂2%~5%；

成膜剂0~0.6%；抗氧化剂0. 01~0.2%；

缓蚀剂0.01~0.2%，余下为溶剂，全部组分总质量百分比为100%

所述的活性剂为衣康酸，庚二酸，DL-苹果酸，二羟甲基丁酸，甲基丁二酸的至少两种以各自大于0%的质量比混合，混合时温度控制30~60℃；

所述的成膜剂为三乙醇胺；

所述的抗氧化剂为对苯二酚；

所述的缓蚀剂为羟丙基壳聚糖；

所述的溶剂为去离子水。

所述的表面活性剂为NP-9(烷基酚聚氧乙烯（9）醚) ，AEO-9（脂肪醇聚氧乙烯醚），Surfynol465（美国空气465）的至少两种以各自大于0%的质量比混合。

第一步：将活性剂加入溶剂当中，在30℃~60℃的温度下搅拌以便于促进活性剂溶解；

第三步：将成膜剂（如果有），抗氧化剂，缓蚀剂，添加剂（如果有）加入第二步得到的溶液中，在30℃~60℃的温度下搅拌溶解，混合均匀，过滤即得所述助焊剂。

本发明的活性剂，其可选择的具体的质量百分比为： 2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%、5%、5.5%、6%、6.5%、7%等，都能满足本发明的需要；表面活性剂，其可选择的具体的质量百分比为： 2%、2.2%、 2.4%、 2.5%、2.8%、3%、3.5%、3.8%、4%、4.5%、5%等，都能满足本发明的需要；本发明的成膜剂，其可选择的具体的质量百分比为：0%、0.02%、0.05%、0.1%、0.12%、0.15%、0.18%、0.2%、0.22%、0.25%、0.28%、0. 3%、0.32%、0.35%、0.38%、0.4%、0.42%、0.45%、0.48%、0. 5%、0.53%、0.57%、0.6%等，都能满足本发明的需要；本发明的抗氧化剂，其可选择的具体的质量百分比为： 0. 01%、0.02%、0.05%、0.08%、0.1%、0.12%、0.15%、0.18%、0.2%等，都能满足本发明的需要；本发明的添加剂，其可选择的具体的质量百分比为：0%、 0.02%、0.05%、0.1%、0.12%、0.15%、0.18%、0.2%、0.22%、0.25%、0.28%、0. 3%、0.35%、0.38%、0.4%、0.43%、0.48%、0.5%、0.53%、0.57%、0.6%等，都能满足本发明的需要；本发明的缓蚀剂，其可选择的具体的质量百分比为：0.01%、 0.02%、0.05%、0.1%、0.12%、0.15%、0.18%、0.2%等，都能满足本发明的需要。

实施例 1

本实施按照以下质量比准备原料：活性剂为DL-苹果酸与衣康酸混合， DL-苹果酸：衣康酸=1：1，质量比2.5%，表面活性剂为NP-9与AEO-9混合，为2%，NP-9: AEO-9=1:1，缓蚀剂为羟丙基壳聚糖0.01%，抗氧化剂为对苯二酚0.01%。余量为溶剂，溶剂为去离子水。

配置时，将活性剂加入溶剂中，在30℃~60℃的温度下搅拌促进其充分溶解，再将表面活性剂加入该溶液中，在30℃~60℃的温度下搅拌至完全溶解；再将成膜剂（如果有），缓蚀剂，抗氧化剂，添加剂（如果有）加入前述的溶液中，在30℃~60℃的温度下搅拌溶解，混合均匀冷却后过滤即得所述助焊剂。

实施例 2

本实施按照以下质量比准备原料：活性剂为DL-苹果酸与二羟甲基丁酸混合，质量比3%， DL-苹果酸：二羟甲基丁酸=3：2，表面活性剂为 AEO-9与美国空气465混合，为3%，AEO-9：美国空气465=1:1，成膜剂为三乙醇胺为0.15%，缓蚀剂为羟丙基壳聚糖0.08%，抗氧化剂对苯二酚0.08%，添加剂聚乙二醇400为0.2%，余量为溶剂，溶剂为去离子水。

实施例 3

实施按照以下质量比准备原料：活性剂为庚二酸、甲基丁二酸与DL-苹果酸混合，质量比4.5%，庚二酸：甲基丁二酸：DL-苹果酸=1：1：1，表面活性剂为美国空气465与NP-9混合，为3.5%,美国空气465: NP-9=2：1，成膜剂为三乙醇胺为0.3%，缓蚀剂为羟丙基壳聚糖0.12%，抗氧化剂为对苯二酚0.12%，添加剂为聚乙二醇400为0.3%，余量为溶剂，溶剂为去离子水。

实施例 4

本实施按照以下质量比准备原料：活性剂为DL-苹果酸、衣康酸、二羟甲基丁酸与甲基丁二酸混合，质量比6%， DL-苹果酸：衣康酸：二羟甲基丁酸：甲基丁二酸=3：1：1：1，表面活性剂为AEO-9与NP-9混合，为4%，AEO-9：NP-9=1：2，成膜剂为三乙醇胺为0.45%，缓蚀剂为羟丙基壳聚糖0.16%，抗氧化剂为对苯二酚0.16%，添加剂为聚乙二醇400 ，为0.5%，余量为溶剂，溶剂为去离子水。

实施例 5

本实施按照以下质量比准备原料：活性剂为衣康酸、庚二酸、DL-苹果酸、二羟甲基丁酸与甲基丁二酸混合，质量比7%，衣康酸：庚二酸：DL-苹果酸：二羟甲基丁酸：甲基丁二酸=1：1：2：2：3，表面活性剂为 AEO-9与美国空气465混合，为5%，AEO-9：美国空气465=3：2，成膜剂为三乙醇胺为0.6%，缓蚀剂为羟丙基壳聚糖为0.2%，抗氧化剂为对苯二酚0.2%，添加剂为聚乙二醇400为0.6%，余量为溶剂，溶剂为去离子水。

使用上述实施例配制成助焊剂时，焊点饱满，圆润，光亮，，无刺激性气味，固含量少，焊后残余微小，减少了对电路板的腐蚀。制作简单成本微小，存储运输方便，不会影响操作人员身体健康，环保。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，尽管申请人参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种无挥发有机物水基助焊剂，其特征在于：各组分及质量百分比如下：

活性剂2.5~7%；表面活性剂2%~5%；

成膜剂0~0.6%；抗氧化剂0. 01~0.2%；

缓蚀剂0.01~0.2%，余下为溶剂，全部组分总质量百分比为100%；

所述的成膜剂为三乙醇胺；

所述的抗氧化剂为对苯二酚；

所述的缓蚀剂为羟丙基壳聚糖；

所述的溶剂为去离子水。

2.根据权利要求1所述的无挥发有机物水基助焊剂，其特征在于：还包括添加剂，质量百分比0~0.6%；所述的添加剂为聚乙二醇400。

3.根据权利要求1或2所述的无挥发有机物水基助焊剂，其特征在于：所述的表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯（9）醚， AEO-9，Surfynol465的至少两种以各自大于0%的质量比混合。

4.一种无挥发有机物水基助焊剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

第一步：按照工艺要求的配比准备组分；将活性剂加入溶剂当中，在30℃~60℃的温度下搅拌以使活性剂溶解；

5.根据权利要求4所述的无挥发有机物水基助焊剂的制备方法，其特征在于：在第二、第三步中，采用加热设备加热，使温度保持在30℃~60℃范围。