提高焊锡膏用助焊剂稳定性的生产工艺及其混合乳化装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种提高焊锡膏用助焊剂稳定性的生产工艺及其混合乳化装置。本发明采用较低温度进行混合乳化，有效防止松香在高温下挥发、氧化，最大限度保持助焊剂活性；采用较低真空度进行排除助焊剂中的空气，既保证了助焊剂中气体的有效排出，又防止助焊剂中活性成份不在高真空度下挥发损失活性，提高了助焊剂的活性；采用二次研磨工艺，在制得的均匀混合溶液第一次研磨后静置24小时，让助焊剂中的松香结晶充分析出，再进行二次研磨，将粗大晶体研磨至符合产品要求，提高助焊剂的性能稳定性；本发明的混合乳化装置采用增加刮片的方式，可以很好的将容器内壁、底部的粘稠物体刮入混合液体中，达到充分混合的目的，大大提高了助焊剂的性能稳定性。
【专利说明】提高焊锡膏用助焊剂稳定性的生产工艺及其混合乳化装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及焊接材料【技术领域】，具体涉及一种提高焊锡膏用助焊剂稳定性的生产工艺及其混合乳化装置。
【背景技术】
[0002]随着电子信息产品的小型化，PCB板上元器件的组装密度越来越高，焊盘间距越来越小，使得各国对焊锡膏质量要求也越来越严格。焊锡膏性能的稳定性直接影响到电子产品的可靠性和不良率，国内大部分焊锡膏产品特别容易发干老化，很难达到其质量稳定性要求。除了锡粉本身质量问题外，绝大部分是因为焊锡膏用助焊剂的性能发生了变化而导致焊锡膏变质。虽然该行业人员对焊锡膏用助焊剂的稳定性进行了大量的研究且大多研究成果都经过了精确计算和实验证明，但在批量生产上效果并不显著。
[0003]现有技术中，为使松香快速溶解，一般使用140 - 150°C温度对松香和溶剂进行混合，接近松节油初馏点，在此温度下，松香完全熔化，具有较强活性，挥发加快并与空气中氧发生反应，颜色变暗，造成产品活性下降。由于对真空度越高，排气越彻底的错误认识，大部分工艺都会将真空度设为负1psi以下，在高真空度环境下，有机酸、有机胺分子运动活跃，挥发速度加快，造成产品活性损失。助焊剂中溶剂的含量一般不超过50%，松香在溶剂中是过饱和溶解，会有结晶析出，随时间和温度的变化结晶体会增大变粗，现有工艺在混合完成后只进行一次研磨，助焊剂静置一段时间后会产生一些粗大的结晶颗粒，影响到助焊剂的质量。
[0004]传统的助焊剂乳化装置都是以一个或多个高速旋转的乳化分散叶轮对固体颗粒进行破碎、分散，并带动溶液在容器内产生高速流动，混合物料，但对于松香这类物质,在100 - 140°C时处于软化粘稠状态，会有很大一部分松香粘在容器内壁或底部，很难使其脱离并溶入液体中，造成了产品混合不均匀从而影响助焊剂的质量，助焊剂中物料混合不均的问题亟待解决。
【发明内容】
[0005]本发明目的在于解决上述技术不足，提供一种能使助焊剂的性能达到稳定要求的生产工艺及其混合乳化装置。
[0006]本发明的技术解决方案:
提高焊锡膏用助焊剂稳定性的生产工艺，其特征在于:包括以下步骤:
a、将溶剂放入料筒后,加入松香,加热至10(Tl20°C的同时搅拌，直至松香完全溶解；
b、向步骤a所得混合液中添加有机酸、有机胺活性物质，使料筒中的物料温度保持在10(Tl2(TC并且充分搅拌至完全溶解；
C、步骤b所得的混合液降温至6(T80°C后添加表面活性剂、触变剂、缓蚀剂，将料筒内抽真空至真空度为负f 1.5PSI，充分搅拌均匀后冷却至2(T25°C ；
d、步骤c混合好的溶液加入研磨机，将其中的固体颗粒研磨至10 μ m以下，密封静置24小时以上；
e、步骤d静置好的溶液重新加入研磨机，将其中的固体颗粒研磨至10 μ m以下，即得本发明助焊剂，密封保存。
[0007]所述溶剂为三丙一醇单丁醚。
[0008]所述松香为氢化松香。
[0009]所述有机酸为十六酸。
[0010]所述有机胺为三乙醇胺。
[0011]所述表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚(Tegitol NP-9)。
[0012]所述触变剂为氢化蓖麻油。
[0013]所述缓蚀剂为苯并三氮唑。
[0014]提高焊锡膏用助焊剂稳定性的混合乳化装置，包括料筒、乳化分散叶轮、叶轮传动轴，所述乳化分散叶轮固定在叶轮传动轴上，其特征在于:该混合乳化装置还包括刮片、合页、刮片支架、支架传动轴，所述刮片包括上部刮片、中部刮片、底部刮片，所述上部刮片通过合页固定安装在刮片支架的纵向杆上部、中部刮片通过合页固定安装在刮片支架的纵向杆中部、底部刮片通过合页固定安装在刮片支架的底部横向杆侧面，所述刮片支架通过轴套固定在支架传动轴上。
[0015]所述料筒设计有温控系统。
[0016]所述料筒为双夹层密封结构。
[0017]所述双夹层密封结构内注入有导热油。
[0018]所述叶轮传动轴与电机相连。
[0019]所述支架传动轴与电机相连。
[0020]本发明的有益效果:
(1)本发明采用了较低的温度进行混合乳化，有效防止松香在高温下挥发、氧化，最大限度保持助焊剂的活性；
(2)本发明采用较低的真空度进行排除助焊剂中的空气，既保证了助焊剂中气体的有效排出，又防止助焊剂中活性成份不在高真空度下挥发损失活性，提高了助焊剂的活性；
(3)本发明采用二次研磨工艺，在制得的均匀混合溶液第一次研磨后静置24小时，让助焊剂中的松香结晶充分析出，再进行二次研磨，将粗大晶体研磨破碎至符合产品要求，提闻助焊剂的性能稳定性；
(4)本发明的混合乳化装置采用增加刮片的方式，可以很好的将容器内壁、底部的粘稠物体刮入混合液体中，达到充分混合的目的，大大提高了助焊剂的性能稳定性。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为本发明混合乳化装置结构示意图。
[0022]图2为本发明混合乳化装置结构俯视图。
[0023]图3为本发明混合乳化装置结构剖视图。
[0024]图4为未加装本发明装置的乳化机结构示意图。
[0025]其中I 一料筒；2 —乳化分散叶轮；3 —叶轮传动轴；4 一上部刮片；5 —中部刮片；6 一底部刮片；7-1、7-2、7-3 —合页；8 —刮片支架；9 一支架传动轴；10 —导热油。
【具体实施方式】
[0026]如图1、2和3所示，提高焊锡膏用助焊剂稳定性的混合乳化装置，包括料筒1、乳化分散叶轮2、叶轮传动轴3，乳化分散叶轮2固定在叶轮传动轴3上，该混合乳化装置还包括上部刮片4、中部刮片5、底部刮片6、合页7-1、7-2、7-3、刮片支架8、支架传动轴9，上部刮片4通过合页7-1固定安装在刮片支架8的纵向杆上部、中部刮片5通过合页7-2固定安装在刮片支架8的纵向杆中部、底部刮片6通过合页7-3固定安装在刮片支架8的底部横向杆侧面，刮片支架8通过轴套固定在支架传动轴9上，料筒I为双夹层密封结构，双夹层密封结构内注入有导热油10，叶轮传动轴3、支架传动轴9分别与电机相连。
[0027]工作过程:
启动叶轮传动轴3和支架传动轴9，乳化分散叶轮2将固体物料破碎、分离后混合到溶液中，支架传动轴9转动时，上部刮片4、中部刮片5紧贴料筒I内壁，下部刮片6沿料筒I底部滑行，将粘在料筒I内壁和底部的物料刮入溶液中，分散叶轮2将刮下的粘性物料破碎、分离后均匀混合到溶液中，物料快速高效的溶解，完成助焊剂的制备。
[0028]实施例:
向料筒I内添加三丙一醇单丁醚3kg，温度设定为110°C，当温度达到设定值时，添加氢化松香4.6kg，启动叶轮传动轴3，设定乳化分散叶轮2转速为1500r/min，同时启动支架传动轴9，设定刮片4、5、6转速为50r/min，氢化松香充分溶解后，将温度设定为80°C，降至设定温度值时，添加十六酸0.75kg，三乙醇胺0.2kg，保持乳化分散叶轮2及刮片4、5、6转速不变，充分混合均匀后，将温度设定为25°C，温度降至设定值后，添加壬基酚聚氧乙烯醚
0.7kg、氢化蓖麻油0.45kg，苯并三氮唑0.3kg，抽真空并保持IPSI真空度，保持刮片4、
5、6转速不变，将乳化分散叶轮2转速减至600r/min，混合均匀后用三辊研磨机将混合均匀溶液中的固体颗粒细度研磨至1ym以下，使用密封良好的塑料桶储存24小时，将静置好的溶液重新放入研磨机研磨至1ym以下，使用密封良好的塑料桶储存，制得样品I为
9.85kg。
[0029]按上述相同参数和工艺，用未加装刮片的装置进行助焊剂原料混合，制得的混合溶液经一次研磨得样品2为9.88kg。
在制备样品2的过程中，松香、固体有机物常粘附在机器内壁及底部，难于溶解，需要人工多次用工具将其刮下，特别是添加粉状原料时，底部有部分混合不均匀，需要人工辅助；样品I生产时无需人工辅助，制得的产品能达到很好的混合均匀性。
[0030]在样品I和样品2的储存容器中不同位置各取3个样品，分别按SAC305锡粉:助焊剂=88.5%:11.5%的重量百分比与SAC305锡粉混合，制成焊锡膏，并根据GB/T9491-2002及SJ/T 11186-2009标准进行性能测试，其结果如表I。
[0031]表I两种工艺制备的同一配方助焊剂性能测试对比^I取I扩展I热坍塌I粘度II粘度值I粘度值I粘度值I
样率(桥连C1r/锡印刷 (5日)(10曰)(20
位(焊间距)1in) 珠寿命曰)
_置料环)________
±86.0% 0.1mm160Pa.35 不 163Pa.s 167Pa.s172Pa.品 ____s_______s_
1中86.5% 0.1iran 161Pa.无 35 小 164Pa.s 169Pa.s 175Pa.JP____S___H____s_
底 86.8% 0.1 mm 165Pa.无 35 小 166Pa.s 170Pa.s 178Pa._JP____s___Bf____S_
HΞ86.5% 0.1mm164Pa.1 20 不 168Pa.s 180Pa.s230Pa.品部s吋s
2"Ψ87.7% 0.175m 156Pa.3 颗 15 小 167Pa.s 185Pa.s225Pa.部___in__s___Bf____s_
底 85.8% 0.125m 175Pa.2 颗 20 小 190Pa.s 208Pa.s 239Pa.__SP___ro__S_______S_
由表I中实验测试对比数据可知，以本发明工艺与装置制备产品作助焊剂的焊锡膏与采用现有技术与装置制备产品作助焊剂的焊锡膏相比，其各项性能的稳定性都有所提升，产品的保存期和使用寿命都较长。
【权利要求】
1.提高焊锡膏用助焊剂稳定性的生产工艺，其特征在于:包括以下步骤: a、将溶剂放入料筒后,加入松香,加热至10(Tl20°C的同时搅拌，直至松香完全溶解； b、向步骤a所得混合液中添加有机酸、有机胺活性物质，使料筒中的物料温度保持在10(Tl2(TC并且充分搅拌至完全溶解； C、步骤b所得的混合液降温至6(T80°C后添加表面活性剂、触变剂、缓蚀剂，将料筒内抽真空至真空度为负f 1.5PSI，充分搅拌均匀后冷却至2(T25°C ； d、步骤c混合好的溶液加入研磨机，将其中的固体颗粒研磨至10μ m以下，密封静置24小时以上； e、步骤d静置好的溶液重新加入研磨机，将其中的固体颗粒研磨至10μ m以下，即得本发明助焊剂，密封保存。
2.如权利要求1所述提高焊锡膏用助焊剂稳定性的生产工艺，其特征在于:所述溶剂为三丙一醇单丁醚。
3.如权利要求1所述提高焊锡膏用助焊剂稳定性的生产工艺，其特征在于:所述松香为氢化松香。
4.如权利要求1所述提高焊锡膏用助焊剂稳定性的生产工艺，其特征在于:所述有机酸为十六酸。
5.如权利要求1所述提高焊锡膏用助焊剂稳定性的生产工艺，其特征在于:所述有机胺为三乙醇胺。
6.如权利要求1所述提高焊锡膏用助焊剂稳定性的生产工艺，其特征在于:所述表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚(Tegitol NP-9)。
7.如权利要求1所述提高焊锡膏用助焊剂稳定性的生产工艺，其特征在于:所述触变剂为氢化蓖麻油。
8.如权利要求1所述提高焊锡膏用助焊剂稳定性的生产工艺，其特征在于:所述缓蚀剂为苯并三氮唑。
9.提高焊锡膏用助焊剂稳定性的混合乳化装置，包括料筒、乳化分散叶轮、叶轮传动轴，所述乳化分散叶轮固定在叶轮传动轴上，其特征在于:该混合乳化装置还包括刮片、合页、刮片支架、支架传动轴，所述刮片包括上部刮片、中部刮片、底部刮片，所述上部刮片通过合页固定安装在刮片支架的纵向杆上部、中部刮片通过合页固定安装在刮片支架的纵向杆中部、底部刮片通过合页固定安装在刮片支架的底部横向杆侧面，所述刮片支架通过轴套固定在支架传动轴上。
【文档编号】B01F7/16GK104174315SQ201410185838
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年5月5日 优先权日:2014年5月5日
【发明者】戴爱斌, 吕文慧, 黄栋臣 申请人:江苏博迁新材料有限公司