一種無鹵焊錫絲活性劑及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種焊錫絲活性劑，特別涉及一種無鹵焊錫絲活性劑及其制備方法。
【背景技術】
[0002]傳統(tǒng)的活性劑大多含有鹵素，腐蝕性強，雖然能達到良好的焊接效果，但是焊后殘留有腐蝕性，對產(chǎn)品的力學性能和電器性能存在潛在的不良影響。由于鹵素易吸潮，受潮的活性劑在焊接過程容易產(chǎn)生飛濺、炸錫，影響焊接質(zhì)量，而且用于清洗焊后殘留物的清洗劑揮發(fā)后會破壞臭氧層，影響環(huán)境，不符合環(huán)保要求。
[0003]近年來，根據(jù)國際印刷協(xié)會及行業(yè)規(guī)定以及《軟釬焊助焊劑要求》(J-STD-004B)的制定，對于鹵素的使用提出了新的規(guī)定，要求氯、溴含量小于900ppm，鹵素總量小于1500ppm，因此，活性劑無鹵化已經(jīng)是必然趨勢。但是目前市場上出現(xiàn)的無鹵錫絲產(chǎn)品中，大多活性差、擴展率低，很多企業(yè)為了達到較好的活性而盲目加大活性劑的百分含量，又導致在焊接使用過程中煙塵大、飛濺大、焊后殘留偏多、可靠性降低等問題。
[0004]CN101049662A “無鉛軟釬焊料絲用無鹵素焊劑及制備方法”公開了質(zhì)量百分比如下的物質(zhì)組成:有機酸活性劑0.2?3%、非離子表面活性劑0.2?3%，余量為改性松香，其表面活性劑選用二溴丁烯二醇、二溴乙基苯、溴代十六烷基吡啶合FSN100中的一種或多種。該焊劑鹵素含量偏高，焊后殘留容易引起腐蝕，造成表面絕緣電阻下降，尤其是遇到潮濕環(huán)境，引起短路漏電現(xiàn)象的發(fā)生。
[0005]CN101157168A “無鉛焊料絲用松香型無鹵素免清洗助焊劑”公開了質(zhì)量百分比如下的物質(zhì)組成:有機酸4?18%，有機溶劑0.5?5%，改性松香為余量；該助焊劑不含鹵素，但是有機酸活性劑使用量明顯偏多，其成膏劑使用的聚乙二醇2000、聚乙二醇4000、聚乙二醇6000中的一種或多種，在焊接過程中受熱會發(fā)生熱裂解，因此焊接煙霧較大，對環(huán)境造成一定的影響，在抽風設備不完備的情況下使用對人體健康也有一定損傷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種無鹵焊錫絲活性劑，該活性劑具有活性好、焊接煙霧小、飛濺小、焊點飽滿光亮、焊后殘留少腐蝕性低等特點。
[0007]本發(fā)明的另一個目的在于提供一種所述無鹵焊錫絲活性劑的制備方法。
[0008]本發(fā)明所述的無鹵焊錫絲活性劑由如下組分和質(zhì)量百分比組成:有機酸活性劑0.5?6% ;表面活性劑0.1?2% ;有機溶劑0.5?5% ;改性松香90?96%。
[0009]優(yōu)選的無鹵焊錫絲活性劑由如下組分和質(zhì)量百分比組成:己二酸:1% ;辛二酸:1% ；FSN-100:0.3% ；TX-10:0.7% ；200 # 溶劑油:0.5% ;松節(jié)油:0.5% ;氫化松香 101:50% ;全氫化松香:40%和150高軟化點松香:6%。
[0010]所述的有機酸活性劑為丁二酸、己二酸、癸二酸、辛二酸或二羥甲基丁酸中的一種或兩種以上。
[0011]所述的表面活性劑為TX-10、0P-10、FC-4430或FSN-100中的一種或兩種。
[0012]所述的有機溶劑為120 #溶劑油、200 #溶劑油、松節(jié)油或混合二元酸酯(DBE)中的一種或兩種。
[0013]所述的改性松香為氫化松香101、氫化松香301、全氫化松香或150高軟化點松香中的一種或兩種。
[0014]制備方法是:將改性松香加熱至130?150°C，至其完全熔化保持恒溫，依次加入有機酸活性劑、表面活性劑和有機溶劑攪拌至均勻透明，恒溫靜置5分鐘不分層即可。
[0015]本發(fā)明所選用的有機酸活性劑是丁二酸、己二酸、癸二酸、辛二酸或二羥甲基丁酸中的一種或兩種以上，熔點范圍從108?188°C，沸點和分解溫度均在240°C以下，能在較寬的范圍內(nèi)持續(xù)提供活性，去除金屬焊盤表面氧化膜，防止金屬表面再氧化，有效促進焊料在焊盤上的潤濕；同時大部分又能在焊接后(有鉛245°C，無鉛260°C)分解或者揮發(fā)，焊后殘留少，絕緣電阻高，保證了焊后可靠性。
[0016]本發(fā)明所選用的表面活性劑為TX-10、0P-10、FC-4430或FSN-100中的一種或兩種，均為非離子表面活性劑。非離子表面活性劑穩(wěn)定性高、耐酸堿、無毒無害、不含齒族元素，能有效降低金屬焊盤表面張力，相比之下陽離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、兩性表面活性劑都有各自的缺點或不足。陽離子表面活性劑有的含有鹵族元素，有的具有中、高毒性；陰離子表面活性劑不耐酸堿，不穩(wěn)定，易被破壞，在偏酸性的焊錫絲活性劑中不能完全發(fā)揮降低表面張力的效果；兩性離子型表面活性劑在酸性環(huán)境中表現(xiàn)陽離子表面活性劑的性能。
[0017]有機溶劑的添加是本發(fā)明的特色，本發(fā)明所選用有機溶劑為120 #溶劑油、200#溶劑油、松節(jié)油或混合二元酸酯(DBE)中的一種或兩種，均具有極強的溶解性，能使其他成分更均勻地在松香中分布，防止因成分分布不均受熱產(chǎn)生飛濺，同時能降低松香的粘度，提高液態(tài)松香流動性，保證了松香在焊錫絲中的均勻分布。
[0018]本發(fā)明所選用的改性松香為氫化松香101、氫化松香301、全氫化松香或150高軟化點松香中的一種或兩種。氫化松香抗氧性好、脆性小、熱穩(wěn)定性高、相容性、粘結(jié)性、耐老化性能優(yōu)良，非常適合在焊錫絲活性劑中應用；150高軟化點松香的軟化點在150°C左右，在工作溫度300~400 V下具有更高的抗氧化性、抗結(jié)晶性。
[0019]本發(fā)明所述的活性劑，不含任何鹵素，焊接時煙塵小、味道小、飛濺小且具有較好的活性，潤濕性能好，焊后表面絕緣電阻尚，焊點飽滿光殼。
【具體實施方式】
[0020]實施例1
無鹵焊錫絲活性劑由如下組分和質(zhì)量百分比:己二酸:2% ;丁二酸:2% ；TX-10:0.2% ；FC-4430:0.3% ；120 #溶劑油:5% ；150高軟化點松香:5%和氫化松香101:85.5%。
[0021]將150高軟化點松香和氫化松香101加入到反應釜中，加熱至145°C至全部熔化；依次加入己二酸、丁二酸、TX-10、FC-4430和120 #溶劑油；不斷攪拌至均勻透明，恒溫靜置5分鐘不分層即可。
[0022]實施例2
組分和質(zhì)量百分比:辛二酸:3% ;癸二酸:1% ；TX-10:0.2% ；FSN-100:0.3% ；200 #溶劑油:5%；150高軟化點松香:5%和氫化松香301:85.5%。
[0023]將150高軟化點松香和氫化松香301加入到反應釜中，加熱至145°C至全部熔化；依次加入辛二酸、癸二酸、TX-10、FSN-100和200 #溶劑油；不斷攪拌至均勻透明，恒溫靜置5分鐘不分層即可。
[0024]實施例3
組分和質(zhì)量百分比:辛二酸:4% ；0P-10:0.2% ；FSN-100:0.3% ；200 # 溶劑油:3% ；DBE:2%和全氣化松香:90.5%。
[0025]將全氫化松香加入到反應釜中，加熱至145°C至全部熔化；依次加入辛二酸、0P-10、FSN-100.200 #溶劑油和DBE ;不斷攪拌至均勻透明，恒溫靜置5分鐘不分層即可。
[0026]實施例4
組分和質(zhì)量百分比:辛二酸:2% ;己二酸:1% ; 二羥甲基丁酸:1% ；0P-10:0.2% ；FC-4430:0.3% ; 120 #溶劑油:3% ；松節(jié)油:2% ; 150高軟化點松香:5%和全氫化松香:85.5%。
[0027]將150高軟化點松香和全氫化松香加入到反應釜中，加熱至145°C至全部熔化；依次加入辛二酸、己二酸、二羥甲基丁酸、0P-10、FC-4430U20 #溶劑油和松節(jié)油；不斷攪拌至均勻透明，恒溫靜置5分鐘不分層即可。
[0028]實施例5
組分和質(zhì)量百分比:己二酸:1% ；FSN-100:0.3% ；0P-10:1.2% ；200 #溶劑油:3% ;松節(jié)油:1% ;氫化松香101:50%和全氫化松香:43.5%ο
[0029]將全氫化松香和氫化松香101加入到反應釜中，加熱至145°C至全部熔化；依次加入己二酸、FSN-100、0P-10、200 #溶劑油和松節(jié)油；不斷攪拌至均勻透明，恒溫靜置5分鐘不分層即可。
[0030]實施例6
組分和質(zhì)量百分比:己二酸:1% ;辛二酸:1% ；FSN-100:0.3% ;TX-10:0.7% ；200 #溶劑油:0.5% ;松節(jié)油:0.5% ;氫化松香101:50% ;全氫化松香:40%和150高軟化點松香:6%。
[0031]將全氫化松香、氫化松香101和150高軟化點松香加入到反應釜中，加熱至145°C至全部熔化；依次加入己二酸、辛二酸、FSN-100、TX-10、200 #溶劑油和松節(jié)油；不斷攪拌至均勻透明，恒溫靜置5分鐘不分層即可。
[0032]實施例7
組分和質(zhì)量百分比:己二酸:2% ;辛二酸:1% ;癸二酸:1% ;二羥甲基丁酸:1% ；FSN-100:
0.2% ；200 #溶劑油:1% ;松節(jié)油:1% ;氫化松香301:45% ;全氫化松香:40%和150高軟化點松香:7.8%ο
[0033]將全氫化松香、氫化松香301和150高軟化點松香加入到反應釜中，加熱至145°C至全部熔化；依次加入己二酸、辛二酸、癸二酸、二羥甲基丁酸、FSN-100、200 #溶劑油和松節(jié)油；不斷攪拌至均勻透明，恒溫靜置5分鐘不分層即可。
[0034]按照我國信息產(chǎn)業(yè)部《免清洗液態(tài)助焊劑標準SJ/T11273-2002》標準測試以上實施例的無鹵焊錫絲活性劑，結(jié)果表明，本發(fā)明的無鹵焊錫絲活性劑不含鹵族元素，外觀為橙黃色，焊接過程中均無刺激性氣味、飛濺小，焊后殘留較少且鋪展均勻，鋪展率都在80%以上，焊后絕緣電阻均大于5.ΟΧΚ^Ω，銅板腐蝕試驗均無穿透性腐蝕，完全符合標準的要求，本發(fā)明的無鹵焊錫絲活性劑的性能與傳統(tǒng)的活性劑比有明顯的優(yōu)勢。
【主權項】
1.一種無鹵焊錫絲活性劑，其特征在于由如下組分和質(zhì)量百分比組成:有機酸活性劑0.5?6% ;表面活性劑0.1?2% ;有機溶劑0.5?5% ;改性松香90?96%。2.根據(jù)權利要求1所述的無鹵焊錫絲活性劑，其特征在于由如下組分和質(zhì)量百分比組成:己二酸:1% ;辛二酸:1% ；FSN-100:0.3% ；TX-10:0.7% ；200 # 溶劑油:0.5% ;松節(jié)油:0.5% ;氫化松香101:50% ;全氫化松香:40%和150高軟化點松香:6%。3.根據(jù)權利要求1所述的無齒焊錫絲活性劑，其特征在于有機酸活性劑為丁二酸、己二酸、癸二酸、辛二酸或二羥甲基丁酸中的一種或兩種以上。4.根據(jù)權利要求1所述的無鹵焊錫絲活性劑，其特征在于表面活性劑為TX-10、0P-10、FC-4430或FSN-100中的一種或兩種。5.根據(jù)權利要求1所述的無鹵焊錫絲活性劑，其特征在于有機溶劑為120#溶劑油、200 #溶劑油、松節(jié)油或市售混合二元酸酯(DBE)中的一種或兩種。6.根據(jù)權利要求1所述的無鹵焊錫絲活性劑，其特征在于改性松香為氫化松香101、氫化松香301、全氫化松香或150高軟化點松香中的一種或兩種。7.如權利要求1所述的無鹵焊錫絲活性劑的制備方法，其特征在于將改性松香加熱至130?150°C，至其完全熔化保持恒溫，依次加入有機酸活性劑、表面活性劑和有機溶劑攪拌至均勻透明，恒溫靜置5分鐘不分層即可。
【專利摘要】一種無鹵焊錫絲活性劑，由如下組分和質(zhì)量百分比組成：有機酸活性劑0.5～6%；表面活性劑0.1～2%；有機溶劑0.5～5%；改性松香90～96%。其制備方法是：將改性松香加熱至130～150℃，至其完全熔化保持恒溫，依次加入有機酸活性劑、表面活性劑和有機溶劑攪拌至均勻透明，恒溫靜置5分鐘不分層即可。本發(fā)明的無鹵焊錫絲活性劑不含任何鹵素，焊接時煙塵小、味道小、飛濺小且具有較好的活性，潤濕性能好，焊后表面絕緣電阻高，焊點飽滿光亮。
【IPC分類】B23K35/40, B23K35/363
【公開號】CN105234591
【申請?zhí)枴緾N201510651313
【發(fā)明人】孫福林, 張宇航, 韓振峰, 朱火清, 康宇, 高瑞軍, 謝鵬, 潘凱華, 林元華
【申請人】廣州有色金屬研究院
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年10月10日