CN115851361A - 一种铜线抗腐蚀拉丝液及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种铜线抗腐蚀拉丝液及其制备方法，一种铜线抗腐蚀拉丝液，按重量份计，其原料包括：防锈剂3‑10份、pH调节剂10‑30份、润滑剂10‑40份、低碳酸1‑3份、缓蚀剂0.1‑2份，润湿剂0.1‑1.5份，消泡剂0‑0.3份，去离子水20‑80份；通过三乙醇胺油酸酯、反式嵌段聚醚以及酰基氨基酸三者的协同作用下，提高了加工时拉丝液的润滑性能，出线光亮；使用酰基氨基酸和月桂二酸混合作为防锈剂，进一步提升了拉丝液的润滑性能和抗腐蚀性能，抗氧化性能优异；一定重量份的苯并三氮唑进一步提升了拉丝液的抗腐蚀性能，同时，又提升了产品的清洗能力，延长了产品的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种拉丝液，尤其涉及IPC C10N30/04领域，更具体的，涉及一种铜线抗腐蚀拉丝液及其制备方法。
背景技术
拉丝工艺是一种传统的表面处理工艺，以金属制品应用为主，微丝普遍采用拉拔工艺制成，拉拔过程中的润滑起到了较为关键的作用。现有技术中，在铜丝的微细拉加工过程中，拉丝液中的润滑剂和抗腐蚀剂在铜丝表面竞相吸附，会造成润滑和清洗性能的不稳定，同时，对于模具也会有一定的损坏，因此，急需一种新的拉丝液来解决上述问题。
专利CN201910925481.X公开了一种全合成切削液及其制备方法，包括聚醚、苯并三氮唑等成分，使得产品具有自消泡功能，并且具备澄清外观，但并没有解决润滑和清洗性能不稳定的问题。
专利CN201710325539.8公开了一种低pH值的航空铝合金切削液及配制和应用，包括三乙醇胺油酸酯、妥尔油、三乙醇胺等成分，使得产品的缓蚀效果提升，提升了润滑性能，但没有提升其清洗性能。
发明内容
为了达到上述目的，本发明第一方面提供了一种铜线抗腐蚀拉丝液，按重量份计，其原料包括：防锈剂3-10份、pH调节剂10-30份、润滑剂10-40份、低碳酸1-3份、缓蚀剂0.1-2份，润湿剂0.1-1.5份，消泡剂0-0.3份，去离子水20-80份。
进一步优选的，所述一种铜线抗腐蚀拉丝液，按重量份计，其原料包括：防锈剂6-10份、pH调节剂20-30份、润滑剂20-30份、低碳酸2-3份、缓蚀剂1-2份，润湿剂0.5-1.5份，消泡剂0.1-0.3份，去离子水20-80份。
进一步优选的，所述一种铜线抗腐蚀拉丝液，按重量份计，其原料包括：防锈剂8份、pH调节剂25份、润滑剂25份、低碳酸2份、缓蚀剂1份，润湿剂1份，消泡剂0.2份，去离子水80份。
优选的，所述防锈剂包括三元聚羧酸、癸二酸、月桂二酸、酰基氨基酸和磺酰胺基酸型防锈剂的至少一种。
进一步优选的，所述防锈剂为酰基氨基酸和月桂二酸。
进一步优选的，所述酰基氨基酸和月桂二酸，两者质量比为1:1.5。
本发明使用酰基氨基酸和月桂二酸混合作为防锈剂，本申请人发现，月桂二酸能与三乙醇胺反应，生成的羧酸醇铵盐能吸附在金属表面，提高了拉丝液的抗腐蚀性能。与此同时，酰基氨基酸能与反式嵌段聚醚发生耦合，促进了反式嵌段聚醚在拉丝液中的相容性，使得拉丝液的润滑性能提升，同时，又提高了抗腐蚀能力。
优选的，所述pH调节剂为有机醇胺，所述有机醇胺包括一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺和二异丙醇胺中的至少一种。
进一步优选的，所述pH调节剂为三乙醇胺。
优选的，所述润滑剂为酯类化合物和/或聚醚类化合物。
进一步优选的，所述润滑剂为酯类化合物和聚醚类化合物，所述酯类化合物和聚醚类化合物的质量比为1:1。
进一步优选的，所述酯类化合物为三乙醇胺油酸酯，所述聚醚类化合物为反式嵌段聚醚。
优选的，所述润滑剂为酯类化合物和聚醚类化合物，其中聚醚类化合物的HLB值小于9。
进一步优选的，所述润滑剂中聚醚类化合物的HLB值为7。
反式嵌段聚醚的HLB值过大，聚氧乙烯基增多，亲水性过强导致与酯类化合物的相容性较差，从而影响润滑性能。本申请人发现，当反式嵌段聚醚的HLB值小于9时，反式嵌段聚醚与三乙醇胺油酸酯的相容性增强，原因是三乙醇胺油酸酯中含有酯基，反式嵌段聚醚的HLB值小，亲油性变强，更易于三乙醇胺油酸酯中的酯基发生反应，从而促进两者之间的相容性，使得反式嵌段聚醚在加工时也能保持良好的润滑性。同时，酰基氨基酸也能促进反式嵌段聚醚的相容性，三者的协同作用使得反式嵌段聚醚能够稳定的析出在金属表面，保证了润滑效果。
优选的，所述低碳酸包括新癸酸、异壬酸、异构癸酸中的至少一种。
进一步优选的，所述低碳酸为新癸酸。
所述缓蚀剂包括苯并三氮唑、甲基苯三唑、1-羟甲基苯并三氮唑、1-苯并三氮唑-甲基丙烯酸甲酯、聚(1-苯并三氮唑-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸甲酯)和聚(1-苯并三氮唑-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸)中的至少一种。进一步优选的，所述缓蚀剂为苯并三氮唑。本发明中的缓蚀剂为苯并三氮唑，金属离子和缓蚀剂相互作用形成沉淀膜，如果缓蚀剂的量过多，会使得膜被破坏。本申请人发现，当苯并三氮唑的重量份在0.1-2份时，其反应基团和腐蚀过程生成的金属离子相互作用形成沉淀膜，在金属表面进一步聚合而形成沉淀保护膜，阻止了腐蚀过程且膜没被破坏，进一步提升了拉丝液的抗腐蚀性能，同时，又提升了产品的清洗能力。
优选的，所述润湿剂为炔醇类表面活性剂。
进一步优选的，所述润湿剂为炔二醇表面活性剂。
优选的，所述消泡剂为有机硅消泡剂。
进一步优选的，所述有机硅消泡剂为高相容性硅聚醚消泡剂。
本发明第二方面提供了一种铜线抗腐蚀拉丝液的制备方法，步骤如下：
(1)润滑剂的制备；
按重量份称取酯类化合物、聚醚类化合物并加入1000L电加热不锈钢反应釜中混合，在80℃的条件下，搅拌至透明状态，得到制备后的润滑剂。
(2)拉丝液的制备。
按重量份称取pH调节剂和低碳酸加入10000L电加热不锈钢反应釜，加热至110℃，持续保温2h，之后降温至50℃，然后依次按重量份加入去离子水、润滑剂、防锈剂、缓蚀剂、润湿剂和消泡剂，搅拌1h，得到透明液体。
有益效果：
1.本发明中通过三乙醇胺油酸酯、反式嵌段聚醚以及酰基氨基酸三者的协同作用下，提高了加工时拉丝液的润滑性能，可有效避免拉丝过程中出现缩丝及因润滑稳定性不够导致的断线情况，从而保证线径稳定，拉丝液润滑效果好，控制的线材表面光亮度高、无彩光，使成品线具有良好的表面状态。
2.本发明使用酰基氨基酸和月桂二酸混合作为防锈剂，在三乙醇胺的作用下，进一步提升了拉丝液的润滑性能和抗腐蚀性能，良好的清洗能力能有效防止铜皂与铜粉在拉丝模上的粘结和堵塞模孔，降低断线率，铜线抗氧化能力好，可满足工序间存放要求。
3.本发明使用一定重量份的苯并三氮唑，其反应基团和腐蚀过程生成的金属离子相互作用形成沉淀膜，进一步提升了拉丝液的抗腐蚀性能，同时，又提升了产品的清洗能力，细微铜粉快速沉降，保证给液稳定无杂质，使用寿命长，使用时间由3个月可以延长至6个月以上。
具体实施方式
实施例
以下通过实施例对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。如无特殊说明，本发明中的原料的均为市售。
实施例1
实施例1提供了一种铜线抗腐蚀拉丝液，按重量份计，其原料包括：防锈剂8份、pH调节剂25份、润滑剂25份、低碳酸2份、缓蚀剂1份，润湿剂1份，消泡剂0.2份，去离子水80份。
所述防锈剂为酰基氨基酸和月桂二酸，两者质量比为1:1.5。酰基氨基酸的型号为NEUF585-2，购自诺泰科技，月桂二酸的CAS号为693-23-2。
所述pH调节剂为三乙醇胺，CAS号为102-71-6。
所述润滑剂为酯类化合物和聚醚类化合物，所述酯类化合物和聚醚类化合物的质量比为1:1。
所述酯类化合物为三乙醇胺油酸酯，CAS号为2717-15-9。所述聚醚类化合物为反式嵌段聚醚，牌号为L62，购自佳化化学，反式嵌段聚醚的HLB值为7。
所述低碳酸为新癸酸。
所述缓蚀剂为苯并三氮唑，CAS号为95-14-7。
所述润湿剂为炔二醇表面活性剂，型号为Surfynol 485，购自赢创。
所述消泡剂为高相容性硅聚醚消泡剂，型号为ZY-2168，购自上海梓意。
本实施例还提供了一种如上所述的铜线抗腐蚀拉丝液的制备方法，步骤如下：
(1)润滑剂的制备；
按重量份称取酯类化合物、聚醚类化合物并加入1000L电加热不锈钢反应釜中混合，在80℃的条件下，搅拌至透明状态，得到制备后的润滑剂。
(2)拉丝液的制备。
按重量份称取pH调节剂和低碳酸加入10000L电加热不锈钢反应釜，加热至110℃，持续保温2h，之后降温至50℃，然后依次按重量份加入去离子水、润滑剂、防锈剂、缓蚀剂、润湿剂和消泡剂，搅拌1h，得到透明液体。
实施例2
实施例2提供了一种铜线抗腐蚀拉丝液，按重量份计，其原料包括：防锈剂10份、pH调节剂30份、润滑剂40份、低碳酸3份、缓蚀剂2份，润湿剂1.5份，消泡剂0.3份，去离子水80份。
所述防锈剂为酰基氨基酸和月桂二酸，两者质量比为1:1.5。酰基氨基酸的型号为NEUF585-2，购自诺泰科技，月桂二酸的CAS号为693-23-2。
所述pH调节剂为三乙醇胺，CAS号为102-71-6。
所述润滑剂为酯类化合物和聚醚类化合物，所述酯类化合物和聚醚类化合物的质量比为1:1。
所述酯类化合物为三乙醇胺油酸酯，CAS号为2717-15-9。所述聚醚类化合物为反式嵌段聚醚，牌号为L62，购自佳化化学，反式嵌段聚醚的HLB值为7
所述低碳酸为新癸酸。
所述缓蚀剂为苯并三氮唑，CAS号为95-14-7。
所述润湿剂为炔二醇表面活性剂，型号为Surfynol 485，购自赢创。
所述消泡剂为高相容性硅聚醚消泡剂，型号为ZY-2168，购自上海梓意。
本实施例还提供了一种如上所述的铜线抗腐蚀拉丝液的制备方法，步骤如下：
(1)润滑剂的制备；
按重量份称取酯类化合物、聚醚类化合物并加入1000L电加热不锈钢反应釜中混合，在80℃的条件下，搅拌至透明状态，得到制备后的润滑剂。
(2)拉丝液的制备。
按重量份称取pH调节剂和低碳酸加入10000L电加热不锈钢反应釜，加热至110℃，持续保温2h，之后降温至50℃，然后依次按重量份加入去离子水、润滑剂、防锈剂、缓蚀剂、润湿剂和消泡剂，搅拌1h，得到透明液体。
实施例3
实施例3提供了一种铜线抗腐蚀拉丝液，按重量份计，其原料包括：防锈剂6份、pH调节剂20份、润滑剂20份、低碳酸2份、缓蚀剂1份，润湿剂0.5份，消泡剂0.1份，去离子水80份。
所述防锈剂为酰基氨基酸和月桂二酸，两者质量比为1:1.5。酰基氨基酸的型号为NEUF585-2，购自诺泰科技，月桂二酸的CAS号为693-23-2。
所述pH调节剂为三乙醇胺，CAS号为102-71-6。
所述润滑剂为酯类化合物和聚醚类化合物，所述酯类化合物和聚醚类化合物的质量比为1:1。
所述酯类化合物为三乙醇胺油酸酯，CAS号为2717-15-9。所述聚醚类化合物为反式嵌段聚醚，牌号为L62，购自佳化化学，反式嵌段聚醚的HLB值为7
所述低碳酸为新癸酸。
所述缓蚀剂为苯并三氮唑，CAS号为95-14-7。
所述润湿剂为炔二醇表面活性剂，型号为Surfynol 485，购自赢创。
所述消泡剂为高相容性硅聚醚消泡剂，型号为ZY-2168，购自上海梓意。
本实施例还提供了一种如上所述的铜线抗腐蚀拉丝液的制备方法，步骤如下：
(1)润滑剂的制备；
按重量份称取酯类化合物、聚醚类化合物并加入1000L电加热不锈钢反应釜中混合，在80℃的条件下，搅拌至透明状态，得到制备后的润滑剂。
(2)拉丝液的制备。
按重量份称取pH调节剂和低碳酸加入10000L电加热不锈钢反应釜，加热至110℃，持续保温2h，之后降温至50℃，然后依次按重量份加入去离子水、润滑剂、防锈剂、缓蚀剂、润湿剂和消泡剂，搅拌1h，得到透明液体。
对比例1
对比例1提供了一种铜线抗腐蚀拉丝液，按重量份计，其原料包括：防锈剂8份、pH调节剂25份、润滑剂25份、低碳酸2份、缓蚀剂1份，润湿剂1份，消泡剂0.2份，去离子水80份。
所述防锈剂为酰基氨基酸和月桂二酸，两者质量比为1:1.5。酰基氨基酸的型号为NEUF585-2，购自诺泰科技，月桂二酸的CAS号为693-23-2。
所述pH调节剂为三乙醇胺，CAS号为102-71-6。
所述润滑剂为酯类化合物。
所述酯类化合物为三乙醇胺油酸酯，CAS号为2717-15-9。
所述低碳酸为新癸酸。
所述缓蚀剂为苯并三氮唑，CAS号为95-14-7。
所述润湿剂为炔二醇表面活性剂，型号为Surfynol 485，购自赢创。
所述消泡剂为高相容性硅聚醚消泡剂，型号为ZY-2168，购自上海梓意。
本实施例还提供了一种如上所述的铜线抗腐蚀拉丝液的制备方法，步骤如下：
(1)润滑剂的制备；
按重量份称取酯类化合物并加入1000L电加热不锈钢反应釜中混合，在80℃的条件下，搅拌至透明状态，得到制备后的润滑剂。
(2)拉丝液的制备。
按重量份称取pH调节剂和低碳酸加入10000L电加热不锈钢反应釜，加热至110℃，持续保温2h，之后降温至50℃，然后依次按重量份加入去离子水、润滑剂、防锈剂、缓蚀剂、润湿剂和消泡剂，搅拌1h，得到透明液体。
对比例2
对比例2提供了一种铜线抗腐蚀拉丝液，按重量份计，其原料包括：防锈剂8份、pH调节剂25份、润滑剂25份、低碳酸2份、缓蚀剂1份，润湿剂1份，消泡剂0.2份，去离子水80份。
所述防锈剂为酰基氨基酸。酰基氨基酸的型号为NEUF585-2，购自诺泰科技。
所述pH调节剂为一乙醇胺。
所述润滑剂为酯类化合物和聚醚类化合物，所述酯类化合物和聚醚类化合物的质量比为1:1。
所述酯类化合物为三乙醇胺油酸酯，CAS号为2717-15-9。所述聚醚类化合物为反式嵌段聚醚，牌号为L62，购自佳化化学，反式嵌段聚醚的HLB值为7。
所述低碳酸为新癸酸。
所述缓蚀剂为苯并三氮唑，CAS号为95-14-7。
所述润湿剂为炔二醇表面活性剂，型号为Surfynol 485，购自赢创。
所述消泡剂为高相容性硅聚醚消泡剂，型号为ZY-2168，购自上海梓意。
本实施例还提供了一种如上所述的铜线抗腐蚀拉丝液的制备方法，步骤如下：
(1)润滑剂的制备；
按重量份称取酯类化合物、聚醚类化合物并加入1000L电加热不锈钢反应釜中混合，在80℃的条件下，搅拌至透明状态，得到制备后的润滑剂。
(2)拉丝液的制备。
按重量份称取pH调节剂和低碳酸加入10000L电加热不锈钢反应釜，加热至110℃，持续保温2h，之后降温至50℃，然后依次按重量份加入去离子水、润滑剂、防锈剂、缓蚀剂、润湿剂和消泡剂，搅拌1h，得到透明液体。
对比例3
对比例3提供了一种铜线抗腐蚀拉丝液，按重量份计，其原料包括：防锈剂8份、pH调节剂25份、润滑剂25份、低碳酸2份、缓蚀剂3份，润湿剂1份，消泡剂0.2份，去离子水80份。
所述防锈剂为酰基氨基酸和月桂二酸，两者质量比为1:1。酰基氨基酸的型号为NEUF585-2，购自诺泰科技，月桂二酸的CAS号为693-23-2。
所述pH调节剂为三乙醇胺，CAS号为102-71-6。
所述润滑剂为酯类化合物和聚醚类化合物，所述酯类化合物和聚醚类化合物的质量比为1:1。所述酯类化合物为三乙醇胺油酸酯，CAS号为2717-15-9。所述聚醚类化合物为反式嵌段聚醚，牌号为L62，购自佳化化学，反式嵌段聚醚的HLB值为7。
所述低碳酸为新癸酸。
所述缓蚀剂为苯并三氮唑，CAS号为95-14-7。
所述润湿剂为炔二醇表面活性剂，型号为Surfynol 485，购自赢创。
所述消泡剂为高相容性硅聚醚消泡剂，型号为ZY-2168，购自上海梓意。
本实施例还提供了一种如上所述的铜线抗腐蚀拉丝液的制备方法，步骤如下：
(1)润滑剂的制备；
按重量份称取酯类化合物并加入1000L电加热不锈钢反应釜中混合，在80℃的条件下，搅拌至透明状态，得到制备后的润滑剂。
(2)拉丝液的制备。
按重量份称取pH调节剂和低碳酸加入10000L电加热不锈钢反应釜，加热至110℃，持续保温2h，之后降温至50℃，然后依次按重量份加入去离子水、润滑剂、防锈剂、缓蚀剂、润湿剂和消泡剂，搅拌1h，得到透明液体。
对比例4
对比例4提供了一种铜线抗腐蚀拉丝液，按重量份计，其原料包括：防锈剂8份、pH调节剂25份、润滑剂25份、低碳酸2份、缓蚀剂1份，润湿剂1份，消泡剂0.2份，去离子水80份。
所述防锈剂为月桂二酸。月桂二酸的CAS号为693-23-2。
所述pH调节剂为三乙醇胺，CAS号为102-71-6。
所述润滑剂为酯类化合物和聚醚类化合物，所述酯类化合物和聚醚类化合物的质量比为1:1。
所述酯类化合物为三乙醇胺油酸酯，CAS号为2717-15-9。所述聚醚类化合物为反式嵌段聚醚，牌号为L63，购自佳化化学，反式嵌段聚醚的HLB值为11。
所述低碳酸为新癸酸。
所述缓蚀剂为苯并三氮唑，CAS号为95-14-7。
所述润湿剂为炔二醇表面活性剂，型号为Surfynol 485，购自赢创。
所述消泡剂为高相容性硅聚醚消泡剂，型号为ZY-2168，购自上海梓意。
本实施例还提供了一种如上所述的铜线抗腐蚀拉丝液的制备方法，步骤如下：
(1)润滑剂的制备；
按重量份称取酯类化合物、聚醚类化合物并加入1000L电加热不锈钢反应釜中混合，在80℃的条件下，搅拌至透明状态，得到制备后的润滑剂。
(2)拉丝液的制备。
按重量份称取pH调节剂和低碳酸加入10000L电加热不锈钢反应釜，加热至110℃，持续保温2h，之后降温至50℃，然后依次按重量份加入去离子水、润滑剂、防锈剂、缓蚀剂、润湿剂和消泡剂，搅拌1h，得到透明液体。
性能测试方法
1.防锈、腐蚀性能测试。对实施例1-3和对比例1-4进行测试，测试标准参照GB/T6144-2010测试结果如表1。
2.润滑性能测试。对实施例1-3和对比例1-4进行测试，采用济南思达测试技术有限公司生产的MRS-10A型四球摩擦磨损试验机测定最大无卡咬负荷PB值。
性能测试数据
表1
Claims (10)
1.一种铜线抗腐蚀拉丝液，按重量份计，其原料包括：防锈剂3-10份、pH调节剂10-30份、润滑剂10-40份、低碳酸1-3份、缓蚀剂0.1-2份，润湿剂0.1-1.5份，消泡剂0-0.3份，去离子水20-80份。
2.根据权利要求1所述的一种铜线抗腐蚀拉丝液，其特征在于，所述防锈剂包括三元聚羧酸、癸二酸、月桂二酸、酰基氨基酸和磺酰胺基酸型防锈剂的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种铜线抗腐蚀拉丝液，其特征在于，所述pH调节剂为有机醇胺，所述有机醇胺包括一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺和二异丙醇胺中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种铜线抗腐蚀拉丝液，其特征在于，所述润滑剂为酯类化合物和/或聚醚类化合物。
5.根据权利要求1或4所述的一种铜线抗腐蚀拉丝液，其特征在于，所述润滑剂为酯类化合物和聚醚类化合物，其中聚醚类化合物的HLB值小于9。
6.根据权利要求5所述的一种铜线抗腐蚀拉丝液，其特征在于，所述低碳酸包括新癸酸、异壬酸、异构癸酸中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的一种铜线抗腐蚀拉丝液，其特征在于，所述缓蚀剂包括苯并三氮唑、甲基苯三唑、1-羟甲基苯并三氮唑、1-苯并三氮唑-甲基丙烯酸甲酯、聚(1-苯并三氮唑-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸甲酯)和聚(1-苯并三氮唑-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸)中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的一种铜线抗腐蚀拉丝液，其特征在于，所述润湿剂为炔醇类表面活性剂。
9.根据权利要求4所述的一种铜线抗腐蚀拉丝液，其特征在于，所述消泡剂为有机硅消泡剂。
10.一种根据权利要求1-9任一项所述的一种铜线抗腐蚀拉丝液的制备方法，其特征在于，步骤如下：
(1)润滑剂的制备；
(2)拉丝液的制备。
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