本发明涉及助焊剂
技术领域：
，尤其涉及一种金属制品用松香型助焊剂。
背景技术：
：助焊剂现代工业生产中的应用越来越广泛，其是一种具有化学及物理活化性能的物质，能够除去被焊接金属表面的氧化物或其他已形成的表面膜层以及焊锡本身外表面上所形成的氧化物，以达到被焊接表面能够良好粘结及焊牢的目的。送香型助焊剂是以松香或改性松香维护主成分的助焊剂，这类助焊剂通过对无腐蚀松香型助焊剂的研究及应用证明，松香型助焊剂常温下是一种硬的电绝缘体，但在焊接温服下能够自由的流动。松香型助焊剂虽然是一种具有一定活性和腐蚀性极微的标准助焊剂，但是在熔融状态下的不稳定，对金属表面的润湿性不理想，且由于其酸性不够，不能很好的去除金属表面的氧化层，需要另外加入添加剂，而过多添加剂的加入会影响助焊效果。因此，本发明针对现有技术，提供了一种具有良好的润湿效果和稳定性的松香型助焊剂。技术实现要素：本发明提出了一种金属制品用松香型助焊剂，具有很好的润湿效果，成型性优异，同时提高了助焊剂的稳定性。本发明提出的金属制品用松香型助焊剂，其原料按重量份包括：水杨酸3-5份、柠檬酸2-3份、壬基酚聚氧乙烯醚0.5-2份、蓖麻油松香酯15-38份、聚山梨酯1-2份、松香胺0.5-1.8份、邻-重氮萘醌-5-磺酰松香胺0.3-0.8份、单硬脂酸甘油酯1-5份、十二碳醇酯2-4.5份、聚乙二醇0.3-2份、溶剂200-350份。优选地，十二碳醇酯有由异丁醛经羟醛缩合、坎尼扎罗反应和酯化反应得到。优选地，溶剂由四氢糠醇、二甘醇单已醚、乙醇和水组成。优选地，溶剂中四氢糠醇、二甘醇单已醚、乙醇、水的重量比为8-15：2-9：30-75：185-290。优选地，蓖麻油松香酯的制备方法，包括如下步骤：将磷酸二氢钾溶解在浓度为20-40wt％过氧化氢溶液中，滴入甲基三辛基硫酸氢铵，调节溶液的pH至1-3，依次加入乙醇、蓖麻油，缓慢升温至50-55℃滴加浓度为20-40wt％过氧化氢溶液反应，冷却分层，取油相洗涤，旋蒸后溶解在丙酮溶剂中得到物料a；将松香置于反应器中，向反应器中通入氮气，升温至120-150℃，加入富马酸反应，趁热倒入松节油中，析出过滤得到物料b；将物料b溶解在二氯甲烷溶剂中，加入氧化锌，通入氮气，升温至180-200℃，滴入物料a反应180-300min得到蓖麻油松香酯。在蓖麻油松香酯的制备过程中，以甲基三辛基硫酸氢铵作为催化剂，过氧化氢作为氧化剂直接环氧化蓖麻油合成了环氧蓖麻油，一方面提高了环氧化效果，所得环氧蓖麻油环氧值可达5.6％，另一方面有效降低了副反应，在尽量不影响蓖麻油羟基数目的前提下引入环氧基团；接着利用富马酸对松香进行改性，增加松分子中的羧酸数目，进而与环氧蓖麻油中的羟基及部分环氧基酯化，酯化的结果提高了助焊剂的成膜性，同时松香分子中未反应的羧基在焊接温度下发挥出较强的清除金属氧化物的活性，配合松香中引入少量的环氧蓖麻油结构具备良好的流动性，大大改善润湿效果，促进焊料在被焊基体表面的铺展，成型性优异，同时优异蓖麻油分子量适中，必然避免了酯化产物沸点过高导致焊接后表面残留，影响焊接效果。优选地，蓖麻油松香酯的制备方法，包括如下步骤：将1-2重量份磷酸二氢钾溶解在浓度为20-40wt％过氧化氢溶液中，滴入甲基三辛基硫酸氢铵，调节溶液的pH至1-3，依次加入40-60mL乙醇、15-20重量份蓖麻油，缓慢升温至50-55℃滴加10-15ml浓度为20-40wt％过氧化氢溶液反应80-120min，冷却分层，取油相洗涤，旋蒸后溶解在丙酮溶剂中得到物料a；将40-60重量份松香置于反应器中，向反应器中通入氮气，升温至120-150℃，加入6-8重量份富马酸反应120-200min，趁热倒入松节油中，析出过滤得到物料b；将物料b溶解在二氯甲烷溶剂中，加入0.3-0.5份氧化锌，通入氮气，升温至180-200℃，滴入物料a反应180-300min得到蓖麻油松香酯。优选地，蓖麻油松香酯的制备过程中，油相洗涤具体操作为：取油相交替用氢氧化钠溶液、沸水洗涤至洗出液呈中性，其中，氢氧化钠溶液的浓度为4-8wt％。优选地，蓖麻油松香酯的制备方法，包括如下步骤：将1-2重量份磷酸二氢钾溶解在浓度为20-40wt％过氧化氢溶液中，滴入甲基三辛基硫酸氢铵调节溶液的pH至2，依次加入40-60mL乙醇、15-20重量份蓖麻油，缓慢升温至53℃滴加10-15ml浓度为20-40wt％过氧化氢溶液反应80-120min，冷却分层，取油相洗涤，旋蒸后溶解在丙酮溶剂中得到物料a；将45-55重量份松香置于反应器中，向反应器中通入氮气，升温至135℃，加入6-8重量份富马酸反应120-200min，趁热倒入松节油中，析出过滤得到物料b；将物料b溶解在二氯甲烷溶剂中，加入0.3-0.5份氧化锌，通入氮气，升温至190℃，滴入物料a反应180-300min得到蓖麻油松香酯。优选地，其原料按重量份包括：水杨酸4-4.8份、柠檬酸2.2-2.8份、壬基酚聚氧乙烯醚0.8-1.5份、蓖麻油松香酯20-30份、聚山梨酯1.2-1.7份、松香胺1-1.5份、邻-重氮萘醌-5-磺酰松香胺0.4-0.6份、单硬脂酸甘油酯2-4份、十二碳醇酯3-4份、聚乙二醇0.8-1.5份、溶剂250-320份。优选地，水杨酸4.5份、柠檬酸2.5份、壬基酚聚氧乙烯醚1.0份、蓖麻油松香酯25份、聚山梨酯1.5份、松香胺1.2份、邻-重氮萘醌-5-磺酰松香胺0.5份、单硬脂酸甘油酯3份、十二碳醇酯3.5份、聚乙二醇1份、溶剂280份。本发明以水杨酸、柠檬酸配合作为活性组分，有效清除制品表面的氧化层，有助于焊料在金属表面的铺展，以蓖麻油松香酯为成膜组分，配合单硬脂酸甘油酯、十二碳醇酯、聚乙二醇作为成膜助剂，其中十二碳醇酯具有毒性低、用量少、水解稳定性好的特点，与单硬脂酸甘油酯、聚乙二醇配合可以明显改善成膜性能，提高焊接表面的光泽度、强度，属于环保、安全的膜助剂，大大提高了镀层的耐腐蚀和稳定性；同时蓖麻油松香酯进一步配合水杨酸、柠檬酸提高了助焊剂的活性，改善焊接效果；蓖麻油松香酯中的环氧蓖麻油配合壬基酚聚氧、乙烯醚聚山梨酯具有很好的粘结性能，使得成膜组分在被焊基体的表面形成了保护层，阻止了被焊基体进一步的氧化，提高了焊点的可靠性和焊接稳定性。松香胺、邻-重氮萘醌-5-磺酰松香胺作为缓蚀剂，与蓖麻油松香酯具有很好的协同作用，显著提高了本发明的抗氧化性。在优选方案中，以四氢糠醇、二甘醇单已醚、乙醇配合水作为溶剂，利于各组分的溶解，提供了环境良好的助焊环境。本发明所述金属制品用松香型助焊剂具有优异的润湿性和助焊稳定性，助焊性能优异。具体实施方式下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。实施例1金属制品用松香型助焊剂，其原料按重量份包括：水杨酸3份、柠檬酸3份、壬基酚聚氧乙烯醚0.5份、蓖麻油松香酯38份、聚山梨酯1份、松香胺1.8份、邻-重氮萘醌-5-磺酰松香胺0.3份、单硬脂酸甘油酯5份、十二碳醇酯2份、聚乙二醇2份、溶剂200份；其中，十二碳醇酯有由异丁醛经羟醛缩合、坎尼扎罗反应和酯化反应得到；溶剂由四氢糠醇、二甘醇单已醚、乙醇和水组成，四氢糠醇、二甘醇单已醚、乙醇、水的重量比为8：9：30：290；蓖麻油松香酯的制备方法，包括如下步骤：将1重量份磷酸二氢钾溶解在浓度为40wt％过氧化氢溶液中，滴入甲基三辛基硫酸氢铵，调节溶液的pH至3，依次加入40mL乙醇、15重量份蓖麻油，缓慢升温至50℃滴加10ml浓度为40wt％过氧化氢溶液反应120min，冷却分层，取油相交替用氢氧化钠溶液、沸水洗涤至洗出液呈中性，其中，氢氧化钠溶液的浓度为4wt％，旋蒸后溶解在丙酮溶剂中得到物料a；将40重量份松香置于反应器中，向反应器中通入氮气，升温至120℃，加入6重量份富马酸反应200min，趁热倒入松节油中，析出过滤得到物料b；将物料b溶解在二氯甲烷溶剂中，加入0.3份氧化锌，通入氮气，升温至180℃，滴入物料a反应300min得到蓖麻油松香酯。实施例2一种金属制品用松香型助焊剂，其原料按重量份包括：水杨酸5份、柠檬酸2份、壬基酚聚氧乙烯醚2份、蓖麻油松香酯15份、聚山梨酯2份、松香胺0.5份、邻-重氮萘醌-5-磺酰松香胺0.8份、单硬脂酸甘油酯1份、十二碳醇酯4.5份、聚乙二醇0.3份、溶剂350份；其中，十二碳醇酯有由异丁醛经羟醛缩合、坎尼扎罗反应和酯化反应得到；溶剂由四氢糠醇、二甘醇单已醚、乙醇和水组成，四氢糠醇、二甘醇单已醚、乙醇、水的重量比为15：2：75：185；蓖麻油松香酯的制备方法，包括如下步骤：将2重量份磷酸二氢钾溶解在浓度为20wt％过氧化氢溶液中，滴入甲基三辛基硫酸氢铵，调节溶液的pH至1，依次加入60mL乙醇、20重量份蓖麻油，缓慢升温至55℃滴加15ml浓度为20wt％过氧化氢溶液反应80min，冷却分层，取油相交替用氢氧化钠溶液、沸水洗涤至洗出液呈中性，其中，氢氧化钠溶液的浓度为8wt％，旋蒸后溶解在丙酮溶剂中得到物料a；将60重量份松香置于反应器中，向反应器中通入氮气，升温至150℃，加入8重量份富马酸反应120min，趁热倒入松节油中，析出过滤得到物料b；将物料b溶解在二氯甲烷溶剂中，加入0.5份氧化锌，通入氮气，升温至200℃，滴入物料a反应180min得到蓖麻油松香酯。实施例3一种金属制品用松香型助焊剂，其原料按重量份包括：水杨酸4份、柠檬酸2.8份、壬基酚聚氧乙烯醚0.8份、蓖麻油松香酯30份、聚山梨酯1.2份、松香胺1.5份、邻-重氮萘醌-5-磺酰松香胺0.4份、单硬脂酸甘油酯4份、十二碳醇酯3份、聚乙二醇1.5份、溶剂250份；其中，十二碳醇酯有由异丁醛经羟醛缩合、坎尼扎罗反应和酯化反应得到；溶剂由四氢糠醇、二甘醇单已醚、乙醇和水组成，四氢糠醇、二甘醇单已醚、乙醇、水的重量比为10：5：50：250；蓖麻油松香酯的制备方法，包括如下步骤：将1.5重量份磷酸二氢钾溶解在浓度为30wt％过氧化氢溶液中，滴入甲基三辛基硫酸氢铵调节溶液的pH至2，依次加入50mL乙醇、18重量份蓖麻油，缓慢升温至53℃滴加13ml浓度为30wt％过氧化氢溶液反应100min，冷却分层，取油相洗涤，旋蒸后溶解在丙酮溶剂中得到物料a；将50重量份松香置于反应器中，向反应器中通入氮气，升温至135℃，加入7重量份富马酸反应160min，趁热倒入松节油中，析出过滤得到物料b；将物料b溶解在二氯甲烷溶剂中，加入0.4份氧化锌，通入氮气，升温至190℃，滴入物料a反应240min得到蓖麻油松香酯。实施例4一种金属制品用松香型助焊剂，其原料按重量份包括：水杨酸4.8份、柠檬酸2.2份、壬基酚聚氧乙烯醚1.5份、蓖麻油松香酯20份、聚山梨酯1.7份、松香胺1份、邻-重氮萘醌-5-磺酰松香胺0.6份、单硬脂酸甘油酯2份、十二碳醇酯4份、聚乙二醇0.8份、溶剂320份；其中，十二碳醇酯有由异丁醛经羟醛缩合、坎尼扎罗反应和酯化反应得到；溶剂由四氢糠醇、二甘醇单已醚、乙醇和水组成，四氢糠醇、二甘醇单已醚、乙醇、水的重量比为10：5：50：250；蓖麻油松香酯的制备方法，包括如下步骤：将1.5重量份磷酸二氢钾溶解在浓度为30wt％过氧化氢溶液中，滴入甲基三辛基硫酸氢铵调节溶液的pH至2，依次加入50mL乙醇、18重量份蓖麻油，缓慢升温至53℃滴加13ml浓度为30wt％过氧化氢溶液反应100min，冷却分层，取油相洗涤，旋蒸后溶解在丙酮溶剂中得到物料a；将50重量份松香置于反应器中，向反应器中通入氮气，升温至135℃，加入7重量份富马酸反应160min，趁热倒入松节油中，析出过滤得到物料b；将物料b溶解在二氯甲烷溶剂中，加入0.4份氧化锌，通入氮气，升温至190℃，滴入物料a反应240min得到蓖麻油松香酯。实施例5一种金属制品用松香型助焊剂，其原料按重量份包括：水杨酸4.5份、柠檬酸2.5份、壬基酚聚氧乙烯醚1.0份、蓖麻油松香酯25份、聚山梨酯1.5份、松香胺1.2份、邻-重氮萘醌-5-磺酰松香胺0.5份、单硬脂酸甘油酯3份、十二碳醇酯3.5份、聚乙二醇1份、溶剂280份；其中，十二碳醇酯有由异丁醛经羟醛缩合、坎尼扎罗反应和酯化反应得到；溶剂由四氢糠醇、二甘醇单已醚、乙醇和水组成，四氢糠醇、二甘醇单已醚、乙醇、水的重量比为12：7：40：260；蓖麻油松香酯的制备方法，包括如下步骤：将1.5重量份磷酸二氢钾溶解在浓度为30wt％过氧化氢溶液中，滴入甲基三辛基硫酸氢铵调节溶液的pH至2，依次加入50mL乙醇、18重量份蓖麻油，缓慢升温至53℃滴加13ml浓度为30wt％过氧化氢溶液反应100min，冷却分层，取油相洗涤，旋蒸后溶解在丙酮溶剂中得到物料a；将50重量份松香置于反应器中，向反应器中通入氮气，升温至135℃，加入7重量份富马酸反应160min，趁热倒入松节油中，析出过滤得到物料b；将物料b溶解在二氯甲烷溶剂中，加入0.4份氧化锌，通入氮气，升温至190℃，滴入物料a反应240min得到蓖麻油松香酯。采用根据上述实施例1-5所述金属制品用松香型助焊剂对不锈钢材表面进进行助镀处理，然后镀锌，并对镀层性能进行测试，结果如下表所示：实施例扩展率/％稳定性焊接表面实施例184.2良好无残余，表面光亮实施例283.1良好无残余，表面光亮实施例385.1良好无残余，表面光亮实施例484.6良好无残余，表面光亮实施例585.6良好无残余，表面光亮实施例1-5以水杨酸、柠檬酸配合作为活性组分，有效清除制品表面的氧化层，有助于焊料在金属表面的铺展，以蓖麻油松香酯为成膜组分，配合单硬脂酸甘油酯、十二碳醇酯、聚乙二醇作为成膜助剂，其中十二碳醇酯具有毒性低、用量少、水解稳定性好的特点，与单硬脂酸甘油酯、聚乙二醇配合可以明显改善成膜性能，提高焊接表面的光泽度、强度，属于环保、安全的膜助剂，大大提高了镀层的耐腐蚀和稳定性；同时蓖麻油松香酯进一步配合水杨酸、柠檬酸提高了助焊剂的活性，改善焊接效果；蓖麻油松香酯中的环氧蓖麻油配合壬基酚聚氧、乙烯醚聚山梨酯具有很好的粘结性能，使得成膜组分在被焊基体的表面形成了保护层，阻止了被焊基体进一步的氧化，提高了焊点的可靠性和焊接稳定性。松香胺、邻-重氮萘醌-5-磺酰松香胺作为缓蚀剂，与蓖麻油松香酯具有很好的协同作用，显著提高了本发明的抗氧化性。在优选方案中，以四氢糠醇、二甘醇单已醚、乙醇配合水作为溶剂，利于各组分的溶解，提供了环境良好的助焊环境。本发明所述金属制品用松香型助焊剂具有优异的润湿性和助焊稳定性，助焊性能优异。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
技术领域：
的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3