專利名稱：一種銅及銅合金保護(hù)劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬保護(hù)劑領(lǐng)域，涉及保護(hù)劑，尤其是ー種銅及銅合金保護(hù)劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
在銅及合金加工、儲(chǔ)存過(guò)程中常受到潮濕環(huán)境、腐蝕性氣體侵蝕發(fā)生銅腐蝕造成銅表面顏色變花。傳統(tǒng)的銅材鈍化工藝為六價(jià)鉻，鈍化效果好，但因六價(jià)鉻污染嚴(yán)重，國(guó)家已明令禁止。目前所使用的苯并三氮唑的產(chǎn)品，雖然污染低，但鈍化溫度高、時(shí)間長(zhǎng)、鈍化效果不理想、表面有流痕。通過(guò)檢索，發(fā)現(xiàn)如下兩篇公開(kāi)專利文獻(xiàn)
ー種水溶性銅保護(hù)劑及其制備方法和使用方法(CN101974758A)，將重量百分比為
O.7 O. 8%的成膜物質(zhì)溶于16 19%助表面活性劑中配制成A溶液；將2. 8 3. 6%的表面活性劑溶于余量的水中配制成B溶液；將A溶液加入到B溶液中進(jìn)行微乳化制得。使用時(shí)將水溶性銅保護(hù)劑加熱到60 70°C，將潔凈干燥的エ件放入，在60 70°C下浸潰5 10分鐘之后取出晾干即可包裝入庫(kù)。本發(fā)明抗腐蝕能力強(qiáng)，有穩(wěn)定的電氣性能，安全環(huán)保，成本低ー種高性能銅、鎳保護(hù)劑(CN101824621A)，鎳或鎳合金被氧化或變色、或者被腐蝕。它含有三氮唑、四氮唑、異吲哚、卩引哚、苯并三氮唑、咪唑噠嗪、嘌呤、吡唑并嘧啶和/或者三唑并嘧啶的C4 C12長(zhǎng)鏈衍生物，能在銅或鎳及其合金表面形成有機(jī)保護(hù)膜，有效地保護(hù)銅或鎳及其合金以防止氧化變色且不影響其導(dǎo)電和焊接性能。本發(fā)明無(wú)需在樣品(產(chǎn)品)使用或存放環(huán)境或介質(zhì)中保持緩蝕劑，操作簡(jiǎn)便，處理時(shí)間短，成本低廉且基本不改變金屬色澤。通過(guò)技術(shù)對(duì)比，上述公開(kāi)專利文獻(xiàn)與本發(fā)明申請(qǐng)有較大不同。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供ー種銅及銅合金保護(hù)劑及其制備方法，該銅及銅合金保護(hù)劑稀釋20倍使用成本低、常溫使用節(jié)約能源、成膜耐蝕性好且成膜顔色淺不改變銅的色澤、原料來(lái)源廣泛，適宜エ業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的ー種銅及銅合金保護(hù)劑，其原料構(gòu)成及其重量百分比范圍分別為こニ胺四こ酸ニ鈉0· 2-1% ；Corrguard SI1.5-2%;苯并三氮唑0.5-0.9%;四硼酸鈉ト2%;無(wú)水こ醇10-12%;半成品H-OlI. 5-2. 5 ；
水余量；所述半成品H-Ol構(gòu)成及其所占半成品H-Ol總量的重量百分比范圍分別為有機(jī)羧酸30-50%;氫氧化鉀8-12%;水余量。而且,所述Corrguard SI為美國(guó)ANGUSD的產(chǎn)品，其商品名稱為Corrguard SI。而且，所述有機(jī)羧酸為三元羧酸，商品名稱為N485。 ー種銅及銅合金保護(hù)劑的制備方法，步驟如下，⑴先制作半成品H-Ol :將水加入到反應(yīng)釜中，加入氫氧化鉀，在攪拌下加入有機(jī)羧酸，維持釜內(nèi)溫度在40-50°C為2小時(shí)，停止攪拌，靜置24小時(shí)后使用；⑵在另一反應(yīng)釜中，加水在攪拌下依次將こニ胺四こ酸ニ鈉、硼砂、CorrguardSI、苯并三氮唑、半成品H-01、無(wú)水こ醇加入釜中；⑶將反應(yīng)釜內(nèi)的物料攪拌60-80分鐘，溶液呈均勻透明液體后，即為銅及銅合金保護(hù)劑成品。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果為I、本發(fā)明作用機(jī)理簡(jiǎn)單科學(xué)，通過(guò)多種防銹劑、絡(luò)合剤、溶劑復(fù)配，使其在銅表面形成抗氧化、耐蝕性均勻的保護(hù)膜，不含重金屬鉻，產(chǎn)品無(wú)毒無(wú)害可生物降解，解決了銅及合金受潮氣和腐蝕性氣體侵蝕而腐蝕變色問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了銅及合金不被氧化和腐蝕的目的。2、本發(fā)明中Corrguard SI既是緩蝕劑又是表面活性劑，它與苯并三氮唑、四硼酸鈉、H-Ol復(fù)配，形成較復(fù)雜的耐蝕膜，對(duì)銅及銅合金的耐蝕效果最佳；再加上溶劑和絡(luò)合劑的使用，解決了成膜均勻、無(wú)流痕和水硬度大而使防銹耐蝕性失效的問(wèn)題。3、本發(fā)明安全環(huán)保，不含六價(jià)鉻，廢液生物降解直接排放，使用時(shí)可稀釋20倍使用，且使用時(shí)無(wú)需加熱，浸泡時(shí)間5-10分鐘后拿出吹干或晾干，使用成本更低。4、本發(fā)明涉及的制備方法簡(jiǎn)單，所用原料來(lái)源廣泛，獲取容易，非常適用于大規(guī)模的エ業(yè)化生產(chǎn)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)ー步說(shuō)明，下述實(shí)施例是說(shuō)明性的，不是限定性的，不能以下述實(shí)施例來(lái)限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。ー種銅及銅合金保護(hù)劑，其組成及重量如下(以IOOOg產(chǎn)品為例)乙ニ胺四乙酸ニ鈉8g
CornaiardSl15·
苯并三氮唑8g
四硼酸鈉15g
無(wú)水乙醇IOOg
半成品H-Ol20g；
水834g;上述Corrguard SI為美國(guó)ANGUSD的產(chǎn)品，不含磷、不含硅酸鹽無(wú)VOC排放，是鋁、鍍鋅、鋼鐵等的緩蝕劑，能抵御微生物的降解，是市售的多功能環(huán)保型防銹劑。 其中，半成品H-Ol的組成及重量如下(以IOOOg為例)氫氧化鉀IOOg有機(jī)羧酸400g水500g上述有機(jī)羧酸的商品名稱為N485，也叫三元羧酸，生產(chǎn)企業(yè)為合肥諾泰。是ー種金屬腐蝕抑制劑。ー種銅及銅合金保護(hù)劑的制備方法，步驟如下⑴先制作半成品H-01，制備方法如下將水加入到在一個(gè)反應(yīng)釜中，加入氫氧化鉀，在攪拌下加入三元羧酸N485，并維持溫度在40-50°C為2小時(shí)，停止攪拌靜置24小時(shí)后使用；⑵在另一反應(yīng)釜中，加水在攪拌下依次將こニ胺四こ酸ニ鈉、硼砂、CorrguardSI、苯并三氮唑、半成品H-01、無(wú)水こ醇；⑶將反應(yīng)釜內(nèi)的物料均勻攪拌60-80分鐘，溶液呈均勻透明液體后即為銅及銅合金保護(hù)劑成品。本銅及銅合金保護(hù)劑質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)外觀無(wú)色透明液體；比重0.996g/ml ；pH (5%) 8. 5本發(fā)明的作用機(jī)理
-.C，パN-485為有機(jī)羧酸，其結(jié)構(gòu)式為X與氫氧化鉀中和反應(yīng)
生成溶于水的三元羧酸鉀鹽且與金屬的吸附カ強(qiáng)，它含有多個(gè)N-H化學(xué)鍵，當(dāng)其吸附到銅材表面時(shí)，分子中的N-H化學(xué)鍵上的氫原子被銅原子取代，形成復(fù)雜的共價(jià)鍵；再與銅緩蝕劑苯并三氮唑配合成膜可以進(jìn)ー步提高腐蝕抑制效果，尤其對(duì)銅和銅合金。Corrguard SI是鋁、鍍鋅鋼板的緩蝕劑它與苯并三氮唑也有協(xié)同增效作用。同時(shí)使膜均勻，流平好無(wú)流痕，成膜的耐蝕性更好。絡(luò)合劑EDTA2Na絡(luò)合水中的鈣鎂，用以保持產(chǎn)品的有效性(水質(zhì)硬度高時(shí)，成膜耐蝕性降低。)實(shí)驗(yàn)證明本發(fā)明通過(guò)多種緩蝕劑、絡(luò)合劑、溶劑的復(fù)配在銅及銅合金表面形成較復(fù)雜配合膜結(jié)構(gòu)，使其在化學(xué)物質(zhì)和潮氣侵襲的條件下，仍能保持良好的緩蝕效果，起到隔離外界侵蝕性物質(zhì)的作用。應(yīng)用實(shí)例I :使用標(biāo)準(zhǔn)試片H62黃銅3片(25X 50X 3-5)，紫銅3片(25X50X3-5)經(jīng)180號(hào)砂紙和250號(hào)砂紙打磨后用酒精和丙酮清洗后，置于配好的5%銅材保護(hù)劑中，常溫靜置5分鐘(室溫27°C)，拿出用冷風(fēng)吹 干。試片置于濕熱箱中，濕熱箱溫度35 ± I °C，濕度90%。ニ個(gè)月紫銅、黃銅H62各三個(gè)試片外觀無(wú)變化，無(wú)色差。應(yīng)用實(shí)例2:經(jīng)切削后的銅件，在車間放置后表面發(fā)花，處理工藝如下堿洗除油一水漂洗一酸洗一水漂洗一中和一水洗一本發(fā)明銅保護(hù)劑浸泡一吹干處理后的銅材在車間潮氣和酸氣侵蝕的條件下靜置I周無(wú)變化?，F(xiàn)生產(chǎn)エ藝如下堿洗除油一水漂洗一酸洗一水漂洗一中和一水洗一本發(fā)明銅保護(hù)劑浸泡一吹干—裝箱入庫(kù)本保護(hù)劑質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)外觀無(wú)色透明液體；比重O. 996g/ml ；pH (5%) 8.5 ±0.5濕熱試驗(yàn)(5%,浸泡5min )外觀O級(jí)35°C RH90%60天以上耐蝕性能試驗(yàn)(70°C ,2小時(shí)5%溶液)H62銅、紫銅外觀不變色。
權(quán)利要求
1.ー種銅及銅合金保護(hù)劑，其特征在干其原料構(gòu)成及其重量百分比范圍分別為 こニ胺四こ酸ニ鈉0· 2-1% ； Corrguard SII. 5-2% ； 苯并三氮唑O. 5-0. 9% ； 四硼酸鈉1-2% ； 無(wú)水こ醇10-12%; 半成品 H-OlI. 5-2. 5 ；水余量； 所述半成品H-Ol構(gòu)成及其所占半成品H-Ol總量的重量百分比范圍分別為 有機(jī)羧酸30-50% ； 氫氧化鉀8-12% ； 水余量。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的銅及銅合金保護(hù)劑，其特征在干所述CorrguardSI為美國(guó)ANGUSD的產(chǎn)品，其商品名稱為Corrguard SI。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的銅及銅合金保護(hù)劑，其特征在于所述有機(jī)羧酸為三元羧酸，商品名稱為N485。
4.一種如權(quán)利要求I所述的銅及銅合金保護(hù)劑的制備方法，其特征在于制備方法的步驟如下， ⑴先制作半成品H-Ol :將水加入到反應(yīng)釜中，加入氫氧化鉀，在攪拌下加入有機(jī)羧酸，維持釜內(nèi)溫度在40-50°C為2小時(shí)，停止攪拌，靜置24小時(shí)后使用； ⑵在另一反應(yīng)爸中，加水在攪拌下依次將こニ胺四こ酸ニ鈉、硼砂、Corrguard SI、苯并三氮唑、半成品H-01、無(wú)水こ醇加入釜中； ⑶將反應(yīng)釜內(nèi)的物料攪拌60-80分鐘，溶液呈均勻透明液體后，即為銅及銅合金保護(hù)劑成品。
全文摘要
本發(fā)明涉及一銅及銅合金保護(hù)劑及其制備方法，其重量配比分別為乙二胺四乙酸二鈉0.2-1%；Corrguard SI 1.5-2%；苯并三氮唑0.5-0.9%；四硼酸鈉1-2%；無(wú)水乙醇10-12%；自制半成品H-01；余量為水。本發(fā)明不含對(duì)環(huán)境有污染的六價(jià)鉻，通過(guò)原料之間的復(fù)配克服了用苯并三氮唑成膜不均勻有流痕、鈍化溫度高，鈍化時(shí)間長(zhǎng)的缺點(diǎn)，環(huán)保性好且可生物降解，成膜均勻，耐蝕，無(wú)流痕，室溫鈍化，鈍化時(shí)間短(5-10min)，成本低可稀釋20倍使用，在潮濕的梅雨季節(jié)可保持一個(gè)月內(nèi)銅色均勻不發(fā)花。
文檔編號(hào)C23F11/00GK102776516SQ201210297398
公開(kāi)日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月21日
發(fā)明者呂硯輝, 朱國(guó)梅, 王鵬 申請(qǐng)人:華陽(yáng)新興科技(天津)集團(tuán)有限公司