專利名稱：一種銅及銅合金保護劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬保護劑領(lǐng)域，涉及保護劑，尤其是ー種銅及銅合金保護劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
在銅及合金加工、儲存過程中常受到潮濕環(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鉻，鈍化效果好，但因六價鉻污染嚴(yán)重，國家已明令禁止。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、時間長、鈍化效果不理想、表面有流痕。通過檢索，發(fā)現(xiàn)如下兩篇公開專利文獻
ー種水溶性銅保護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溶液中進行微乳化制得。使用時將水溶性銅保護劑加熱到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。本發(fā)明抗腐蝕能力強，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長鏈衍生物，能在銅或鎳及其合金表面形成有機保護膜，有效地保護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，操作簡便，處理時間短，成本低廉且基本不改變金屬色澤。通過技術(shù)對比，上述公開專利文獻與本發(fā)明申請有較大不同。

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劑及其制備方法，該銅及銅合金保護劑稀釋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、原料來源廣泛，適宜エ業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的ー種銅及銅合金保護劑，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羧酸30-50%;氫氧化鉀8-12%;水余量。而且,所述Corrguard SI為美國ANGUSD的產(chǎn)品，其商品名稱為Corrguard SI。而且，所述有機羧酸為三元羧酸，商品名稱為N485。 ー種銅及銅合金保護劑的制備方法，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，在攪拌下加入有機羧酸，維持釜內(nèi)溫度在40-50°C為2小時，停止攪拌，靜置24小時后使用；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劑成品。本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果為I、本發(fā)明作用機理簡單科學(xué)，通過多種防銹劑、絡(luò)合剤、溶劑復(fù)配，使其在銅表面形成抗氧化、耐蝕性均勻的保護膜，不含重金屬鉻，產(chǎn)品無毒無害可生物降解，解決了銅及合金受潮氣和腐蝕性氣體侵蝕而腐蝕變色問題，實現(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、無流痕和水硬度大而使防銹耐蝕性失效的問題。3、本發(fā)明安全環(huán)保，不含六價鉻，廢液生物降解直接排放，使用時可稀釋20倍使用，且使用時無需加熱，浸泡時間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單，所用原料來源廣泛，獲取容易，非常適用于大規(guī)模的エ業(yè)化生產(chǎn)。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明進ー步說明，下述實施例是說明性的，不是限定性的，不能以下述實施例來限定本發(fā)明的保護范圍。ー種銅及銅合金保護劑，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
無水乙醇IOOg
半成品H-Ol20g；
水834g;上述Corrguard SI為美國ANGUSD的產(chǎn)品，不含磷、不含硅酸鹽無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有機羧酸400g水500g上述有機羧酸的商品名稱為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，停止攪拌靜置24小時后使用；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劑成品。本銅及銅合金保護劑質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)外觀無色透明液體；比重0.996g/ml ；pH (5%) 8. 5本發(fā)明的作用機理
-.C，パN-485為有機羧酸，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，它含有多個N-H化學(xué)鍵，當(dāng)其吸附到銅材表面時，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)雜的共價鍵；再與銅緩蝕劑苯并三氮唑配合成膜可以進ー步提高腐蝕抑制效果，尤其對銅和銅合金。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。同時使膜均勻，流平好無流痕，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，成膜耐蝕性降低。)實驗證明本發(fā)明通過多種緩蝕劑、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號砂紙和250號砂紙打磨后用酒精和丙酮清洗后，置于配好的5%銅材保護劑中，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%。ニ個月紫銅、黃銅H62各三個試片外觀無變化，無色差。應(yīng)用實例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)明銅保護劑浸泡一吹干—裝箱入庫本保護劑質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)外觀無色透明液體；比重O. 996g/ml ；pH (5%) 8.5 ±0.5濕熱試驗(5%,浸泡5min )外觀O級35°C RH90%60天以上耐蝕性能試驗(70°C ,2小時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劑，其特征在干所述CorrguardSI為美國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劑，其特征在于所述有機羧酸為三元羧酸，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，在攪拌下加入有機羧酸，維持釜內(nèi)溫度在40-50°C為2小時，停止攪拌，靜置24小時后使用； 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劑成品。
全文摘要
本發(fā)明涉及一銅及銅合金保護劑及其制備方法，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%；無水乙醇10-12%；自制半成品H-01；余量為水。本發(fā)明不含對環(huán)境有污染的六價鉻，通過原料之間的復(fù)配克服了用苯并三氮唑成膜不均勻有流痕、鈍化溫度高，鈍化時間長的缺點，環(huán)保性好且可生物降解，成膜均勻，耐蝕，無流痕，室溫鈍化，鈍化時間短(5-10min)，成本低可稀釋20倍使用，在潮濕的梅雨季節(jié)可保持一個月內(nèi)銅色均勻不發(fā)花。
文檔編號C23F11/00GK102776516SQ201210297398
公開日2012年11月14日 申請日期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, 朱國梅, 王鵬 申請人:華陽新興科技(天津)集團有限公司