本發(fā)明涉及金屬加工助劑技術領域，具體涉及一種高效助焊劑及其制備方法。
背景技術：
隨著電子技術的不斷發(fā)展以及集成電路應用的日益普及，助焊劑在電子行業(yè)及其相關行業(yè)中扮演著越來越重要的角色，現(xiàn)代工業(yè)生產中，助焊劑的應用越來越廣泛，助焊劑是一種具有化學及物理活化性能的物質，能夠除去被焊接金屬表面的氧化物或其他已形成的表面膜層以及焊錫本身外表面上所形成的氧化物，以達到被焊接表面能夠沾錫及焊牢的目的，助焊劑的功用還可保護金屬表面，使在焊接的高溫環(huán)境中而不被再氧化，同時能夠減少融態(tài)錫的表面張力，以及促進焊錫的分散及流動等。
助焊劑的種類很多，大體上可分為有機、無機和樹脂三大系列；樹脂焊劑通常是從樹木的分泌物中提取，屬于天然產物，不具有腐蝕性，松香是這類焊劑的代表，所以也稱為松香類焊劑；助焊劑通常是以松香為主要成分的混合物，是保證焊接過程順利進行的輔助材料，助焊劑的主要作用是清除焊料和被焊母材表面的氧化物，使金屬表面達到必要的清潔度，它防止焊接時表面的再次氧化，降低焊料表面張力，提高焊接性能，助焊劑性能的優(yōu)劣，直接影響到電子產品的質量傳統(tǒng)的助焊劑是由普通松香、助劑和有機溶劑等組成，容易造成焊接后絕緣阻抗較低、容易出現(xiàn)漏電風險、污染環(huán)境等問題。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術的問題，提供一種活性高、助焊性能優(yōu)異、免清洗且環(huán)保的助焊劑。
為了達到上述目的，本發(fā)明通過以下技術方案來實現(xiàn)的：
一種高效助焊劑，該高效助焊劑由以下重量份數(shù)的原料制成：聚丙烯酸4-10份、丁二酸3-8份、環(huán)氧硬脂酸辛酯2-6份、十二碳醇脂1-5份、改性松香20-40份、苯并三氮唑0.3-0.8份、苯并咪唑0.2-0.8份、丙烯酸醋1-5份、丙烯晴0.2-0.6份、苯甲醇5-15份、環(huán)己醇2-6份、乙醇30-50份、表面活性劑0.3-0.8份、防氧化劑0.2-0.6份、納米二氧化硅2-8份、納米鈦白粉3-10份、去離子水100-200份。
優(yōu)選的，所述聚丙烯酸7份、丁二酸5份、環(huán)氧硬脂酸辛酯4份、十二碳醇脂3份、改性松香30份、苯并三氮唑0.5份、苯并咪唑0.5份、丙烯酸醋3份、丙烯晴0.4份、苯甲醇10份、環(huán)己醇4份、乙醇40份、表面活性劑0.5份、防氧化劑0.4份、納米二氧化硅5份、納米鈦白粉6份、去離子水150份。
優(yōu)選的，所述表面活性劑為辛基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、異辛基酚聚氧乙烯醚、非離子氟表面活性劑、全氟辛基酰胺季胺鹽中的一種或兩種以上的混合物。
優(yōu)選的，所述防氧化劑為酚類化合物、改性纖維素、多元酚醛樹脂、縮醛、聚醚及多元醇中的一種或兩種以上的混合物。
優(yōu)選的，所述納米二氧化硅的粒徑為30-50nm。
優(yōu)選的，所述納米鈦白粉的粒徑為70-100nm。
一種高效助焊劑的制備方法，包括以下步驟：
(1)按重量份數(shù)計，將苯甲醇、環(huán)己醇、乙醇以及水放入反映器中，混合均勻；
(2)向所述反應器中依次加入聚丙烯酸、丁二酸、環(huán)氧硬脂酸辛酯、十二碳醇脂、改性松香、苯并三氮唑、苯并咪唑、丙烯酸醋、丙烯晴、表面活性劑以及防氧化劑，攪拌1-3h；
(3)再向所述反應中同時加入納米二氧化硅、納米鈦白粉，攪拌均勻，制得高效助焊劑。
優(yōu)選的，所述步驟(1)混合均勻條件：以200-300r/min攪拌10-20min。
優(yōu)選的，所述步驟(1)混合均勻條件：以350-450r/min攪拌20-40min。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有如下的有益效果：本發(fā)明的助焊劑活性高，助焊性能優(yōu)異，采用其焊接后，固體物殘留少，易于清洗，被焊基體的表面透明、干凈、沒有痕跡，且制備方法簡單，易于實現(xiàn)，適于工業(yè)化生產，具體如下：
(1)本發(fā)明通過采用聚丙烯酸、丁二酸、水楊酸作為第一活性物質，環(huán)氧硬脂酸辛酯、十二碳醇脂作為第二活性物質，通過第一活性物質與第二活性物質的復配，使助焊劑能在較寬的溫度區(qū)間內具有較高活性，同時可降低焊接時的表面張力，提高焊料與被焊基體間的潤濕能力，提高被焊基體的可焊性；
(2)本發(fā)明通過采用表面活性劑可降低焊料與被焊基體間的界面張力，以獲得較好的焊接效果；
(3)本發(fā)明采用丙烯酸醋、丙烯晴可輔助改性松香作為成膜劑，在被焊基體表面形成保護層，阻止被焊基體內部的進一步氧化，提高焊點的可靠性；
(4)本發(fā)明通過加入納米二氧化硅、納米鈦白粉提高助焊劑活性，促進焊料在被焊基體表面的鋪張，并與苯并三氮唑、苯并咪唑配合進一步改善焊接的效果。
具體實施方式
下面結合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
實施例1
一種高效助焊劑，該高效助焊劑由以下重量份數(shù)的原料制成：聚丙烯酸7份、丁二酸5份、環(huán)氧硬脂酸辛酯4份、十二碳醇脂3份、改性松香30份、苯并三氮唑0.5份、苯并咪唑0.5份、丙烯酸醋3份、丙烯晴0.4份、苯甲醇10份、環(huán)己醇4份、乙醇40份、表面活性劑0.5份、防氧化劑0.4份、納米二氧化硅5份、納米鈦白粉6份、去離子水150份。
其中，所述表面活性劑為辛基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、異辛基酚聚氧乙烯醚、非離子氟表面活性劑、全氟辛基酰胺季胺鹽中的一種或兩種以上的混合物。
其中，所述防氧化劑為酚類化合物、改性纖維素、多元酚醛樹脂、縮醛、聚醚及多元醇中的一種或兩種以上的混合物。
其中，所述納米二氧化硅的粒徑為40nm。
其中，所述納米鈦白粉的粒徑為85nm。
一種高效助焊劑的制備方法，包括以下步驟：
(1)按重量份數(shù)計，將苯甲醇、環(huán)己醇、乙醇以及水放入反映器中，混合均勻；
(2)向所述反應器中依次加入聚丙烯酸、丁二酸、環(huán)氧硬脂酸辛酯、十二碳醇脂、改性松香、苯并三氮唑、苯并咪唑、丙烯酸醋、丙烯晴、表面活性劑以及防氧化劑，攪拌1-3h；
(3)再向所述反應中同時加入納米二氧化硅、納米鈦白粉，攪拌均勻，制得高效助焊劑。
其中，所述步驟(1)混合均勻條件：以250r/min攪拌15min。
其中，所述步驟(1)混合均勻條件：以400r/min攪拌30min。
實施例2
一種高效助焊劑，其特征在于，該高效助焊劑由以下重量份數(shù)的原料制成：聚丙烯酸4份、丁二酸3份、環(huán)氧硬脂酸辛酯2份、十二碳醇脂1份、改性松香20份、苯并三氮唑0.3份、苯并咪唑0.2份、丙烯酸醋1份、丙烯晴0.2份、苯甲醇5份、環(huán)己醇2份、乙醇30份、表面活性劑0.3份、防氧化劑0.2份、納米二氧化硅2份、納米鈦白粉3份、去離子水100份。
其中，所述表面活性劑為辛基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、異辛基酚聚氧乙烯醚、非離子氟表面活性劑、全氟辛基酰胺季胺鹽中的一種或兩種以上的混合物。
其中，所述防氧化劑為酚類化合物、改性纖維素、多元酚醛樹脂、縮醛、聚醚及多元醇中的一種或兩種以上的混合物。
其中，所述納米二氧化硅的粒徑為30nm。
其中，所述納米鈦白粉的粒徑為70nm。
一種高效助焊劑的制備方法，包括以下步驟：
(1)按重量份數(shù)計，將苯甲醇、環(huán)己醇、乙醇以及水放入反映器中，混合均勻；
(2)向所述反應器中依次加入聚丙烯酸、丁二酸、環(huán)氧硬脂酸辛酯、十二碳醇脂、改性松香、苯并三氮唑、苯并咪唑、丙烯酸醋、丙烯晴、表面活性劑以及防氧化劑，攪拌1h；
(3)再向所述反應中同時加入納米二氧化硅、納米鈦白粉，攪拌均勻，制得高效助焊劑。
其中，所述步驟(1)混合均勻條件：以200r/min攪拌10min。
其中，所述步驟(1)混合均勻條件：以350r/min攪拌20min。
實施例3
一種高效助焊劑，其特征在于，該高效助焊劑由以下重量份數(shù)的原料制成：聚丙烯酸10份、丁二酸8份、環(huán)氧硬脂酸辛酯6份、十二碳醇脂5份、改性松香40份、苯并三氮唑0.8份、苯并咪唑0.8份、丙烯酸醋5份、丙烯晴0.6份、苯甲醇15份、環(huán)己醇6份、乙醇50份、表面活性劑0.8份、防氧化劑0.6份、納米二氧化硅8份、納米鈦白粉10份、去離子水200份。
其中，所述表面活性劑為辛基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、異辛基酚聚氧乙烯醚、非離子氟表面活性劑、全氟辛基酰胺季胺鹽中的一種或兩種以上的混合物。
其中，所述防氧化劑為酚類化合物、改性纖維素、多元酚醛樹脂、縮醛、聚醚及多元醇中的一種或兩種以上的混合物。
其中，所述納米二氧化硅的粒徑為50nm。
其中，所述納米鈦白粉的粒徑為100nm。
一種高效助焊劑的制備方法，包括以下步驟：
(1)按重量份數(shù)計，將苯甲醇、環(huán)己醇、乙醇以及水放入反映器中，混合均勻；
(2)向所述反應器中依次加入聚丙烯酸、丁二酸、環(huán)氧硬脂酸辛酯、十二碳醇脂、改性松香、苯并三氮唑、苯并咪唑、丙烯酸醋、丙烯晴、表面活性劑以及防氧化劑，攪拌3h；
(3)再向所述反應中同時加入納米二氧化硅、納米鈦白粉，攪拌均勻，制得高效助焊劑。
其中，所述步驟(1)混合均勻條件：以300r/min攪拌20min。
其中，所述步驟(1)混合均勻條件：以450r/min攪拌40min。
實施例4
根據(jù)助焊劑美國標準《ansij-std-004-1995》，采取實施例1-3的助焊劑以及市售的另外兩款助焊劑分別作為對照組1和對照組2進行測試：
測試內容：對表面絕緣電阻、擴展率、潤濕性進行測定及助焊劑殘留物的腐蝕性的確定。
相關標準為：表面絕緣電阻測定標準具體為：icptm6502.6.3.3b；潤濕性測定標準具體為：icptm6502.4.46；擴展率測定標準具體為icptm6502.5.56：助焊劑殘留物的腐蝕性判定標準具體為：icptm650。
得到如表1的測試結果：
由表1可知，本發(fā)明的高效助焊劑的各項性能指標均優(yōu)于對照組的助焊劑，本發(fā)明的助焊劑活性高、助焊性能優(yōu)異、免清洗且環(huán)保的助焊劑。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。