一种水溶性镍保护剂及其制备方法和使用方法技术

本发明专利技术公开了一种水溶性镍保护剂及其制备方法和使用方法，将重量百分比为０．５～１．５％的成膜物质溶于１４～３４％助表面活性剂中配制成Ａ溶液；将４～９％的表面活性剂溶于余量的水中配制成Ｂ溶液；将Ａ溶液加入到Ｂ溶液中进行微乳化，冷却后制得。本发明专利技术使用时将水溶性镍保护剂加热到６０～８０℃，然后将洁净干燥的工件放入，在６０～８０℃下浸渍２～１０分钟之后取出晾干即可包装入库。本发明专利技术抗腐蚀能力强，电气性能稳定，安全环保，成本低廉。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属防腐蚀
，特别是一种防止镍或镀镍零件被氧化、变色和 腐蚀的防腐蚀剂。
技术介绍
镍在工业大气中很容易形成氧化物和硫化物，表面常发黄，变色的镍层不仅失去 了镍的金属光泽，还会增加表面的接触电阻，降低镍与其他表镀层之间的结合力，造成表镀 层剥落，同时镍的氧化物和硫化物还会降低镍的焊接性能。在许多单面印制板制造过程中， 镍镀层有时被用来作为可焊的表镀层，由于它会腐蚀变色，常常发生虚焊的现象，因此表面 常需要再镀一层锡或金做保护层，这样不仅增加了成本，也改变了镍表面的特性。许多镀镍 的零件，过去都用镀铬层作为其表层，随着六价铬的禁用法令生效以及三价铬镀铬层的外 观不佳，许多电镀厂都尽量避开套铬而希望镀镍后直接出厂，因此开发无铬、无毒、环保型 的镍保护剂很受电镀界的重视。目前，市场上大多数是有机溶剂类和水溶性保护剂，虽然使 用操作简单，能够满足产品耐腐蚀性的要求，但是依然存在下面四方面的问题一、安全性有机溶剂易燃易挥发，存在安全隐患，而且长时间使用对人健康有很 大的危害；二、环保性大部分有机溶剂含对大气臭氧层有破坏作用的卤族元素，国家正在对 这些产品的使用进行限制；三、成本有机溶剂为产品增加了成本，若用水作为溶剂，具有易取得，成本低的特 点，可以大大降低成本；四、产品稳定性一般水溶性保护剂采用乳化工艺生产而成，产品外观呈乳状，放 置时间过长会出现分层和析出，溶液稳定性下降，影响金属保护效果。
技术实现思路
为了克服现有技术防腐蚀效果不强或不够环保的不足，本专利技术提供一种水溶性镍 保护剂，符合环保要求且耐腐蚀性能好。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种水溶性镍保护剂，各组分按下 列重量百分比组成成膜物质0.5 1.5%，助表面活性剂14 34%，表面活性剂4 9%，余量为水。所述的成膜物质为苯并三氮唑、5-苯基四氮唑、1-苯基-5-巯基四氮唑、2-巯基咪 唑、2-巯基苯并咪唑、2-巯基苯并噻唑、2-氨基-5-巯基-1，3，4-噻二唑中任意几种的混合 物。所述的助表面活性剂为乙醇、正丙醇、正丁醇中的任意一种。3所述的表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、Tween-80中的任意一 种。本专利技术还提供了所述水溶性镍保护剂的制备方法将重量百分比为0. 5 1. 5 %的成膜物质溶于14 34%助表面活性剂中，在60 700C的温度下以500转/分钟的速度密闭搅拌20 30分钟，配制成A溶液；将4 9%的 表面活性剂溶于余量的水中，在40 50°C的温度下以400转/分钟的速度密闭搅拌15 20分钟，配制成B溶液；将A溶液加入到B溶液中以600转/分钟的速度密闭搅拌进行微 乳化，加入过程完毕后继续搅拌10 15分钟；冷却到室温后装罐。本专利技术还提供了所述水溶性镍保护剂的使用方法先将水溶性镍保护剂加热到60 80°C，然后将洁净干燥的工件放入，在60 80°C下浸渍2 10分钟之后取出晾干即可包装入库。本专利技术的有益效果是一般水溶性镍保护剂采用乳化工艺生产而成，产品外观呈乳状，这是因为溶质在 溶剂中分散不均勻。本专利技术采用微乳化工艺生产而成，溶质在溶剂中分散溶解具有自发性， 能够更快更好地分散，但考虑到实际生产效率，生产中往往是需要短时间搅拌加快微乳化。 成品完全透明且不易分层，非常稳定，克服了一般乳化生产工艺带来的搅拌时间长，分散不 均勻的缺点。本专利技术采用氮唑类、咪唑类、噻唑类作为保护剂的主要成分，通过几种保护物质的 复配，在镍及镀镍层表面形成自组装单分子保护膜，其耐腐蚀性能大大优于一般单一组分 的保护剂成品。虽然所形成的单分子膜在纳米级，但由于分子间范德华力影响，形成的保护 膜非常致密，因此足以长时间保护金属不被腐蚀。本专利技术的优点在于1.抗腐蚀能力强，在二氧化硫、硫化钾、硫化钠、中性盐雾测试等腐蚀试验中，具有 极佳的防变色、防腐蚀效果。2.稳定的电气性能，保护膜有效的保证了电子元件和工件的可靠性，延长其使用 寿命，完全不影响其电接触性、可焊性。3.安全和环保，配方物质完全符合环保要求，产品不燃不爆，不含有害重金属以及 卤素，使用过程中产生的废物处理也很方便。4.低成本，本专利技术镍保护剂可以循环使用，成膜物质消耗量极低，因而生产成本低 廉MTv ο本专利技术用水作为溶剂，采用微乳化工艺配制而成，保护剂溶液完全透明且不易分 层，具有良好的分散能力、渗透能力和封闭能力，可在金属表面形成薄而致密的保护膜，防 止氧化变色且不影响其接触电阻和焊接性能，保护膜还具有良好的耐高温性。本专利技术应用 于镍或镀镍零件，中性盐雾测试48小时无变色，硫化钾腐蚀测试7min无变色，硫化钠腐蚀 测试20min无变色。下面结合实施例对本专利技术进一步说明。 具体实施例方式实施例1 制备100公斤的镍保护剂按下述比例进行各组分的配比苯并三氮唑0. 4公斤，2-巯基苯并噻唑0. 6公斤， 乙醇19公斤，十二烷基硫酸钠4公斤，余量为76公斤的水。该实施例的配制过程是1.将成膜物质溶于助表面活性剂中，在70°C的温度下以500转/分钟的速度密闭 搅拌20分钟，配制成A溶液；2.将表面活性剂溶于水中，在40°C的温度下以400转/分钟的速度密闭搅拌15 分钟，配制成B溶液；3.将A溶液缓慢加入到B溶液中以600转/分钟的速度密闭搅拌，加入过程完毕 后继续搅拌15分钟；4.冷却到室温后装罐。该实施例的使用方法是先将水溶性镍保护剂加热到70°C，然后将洁净干燥的工件放入，在70°C下浸渍5 分钟之后取出晾干即可包装入库。实施例2 制备100公斤的镍保护剂按下述比例进行各组分的配比5_苯基四氮唑0. 6公斤，2-巯基咪唑0. 3公斤， 2-氨基-5-巯基-1，3，4-噻二唑0. 6公斤，正丙醇34公斤，十二烷基苯磺酸纳9公斤，余量 为55. 5公斤的水。该实施例的配制过程是1.将成膜物质溶于助表面活性剂中，在70°C的温度下以500转/分钟的速度密闭 搅拌30分钟，配制成A溶液；2.将表面活性剂溶于水中，在50°C的温度下以400转/分钟的速度密闭搅拌20 分钟，配制成B溶液；3.将A溶液缓慢加入到B溶液中以600转/分钟的速度密闭搅拌，加入过程完毕 后继续搅拌15分钟；4.冷却到室温后装罐。该实施例的使用方法是先将水溶性镍保护剂加热到80°C，然后将洁净干燥的工件放入，在80°C下浸渍2 分钟之后取出晾干即可包装入库。实施例3 制备100公斤的镍保护剂按下述比例进行各组分的配比1-苯基-5-巯基四氮唑0. 3公斤，2-巯基苯并咪 唑0. 2公斤，正丁醇14公斤，Tween-805公斤，余量为80. 5公斤的水。该实施例的配制过程是1.将成膜物质溶于助表面活性剂中，在60°C的温度下以500转/分钟的速度密闭 搅拌20分钟，配制成A溶液；2.将表面活性剂溶于水中，在50°C的温度下以400转/分钟的速度密闭搅拌15 分钟，配制成B溶液；3.将A溶液缓慢加入到B溶液中以600转/分钟的速度密闭搅拌，加入过程完毕 后继续搅拌10分钟；4.冷却到室温后装罐。5该实施例的使用方法是先将水溶性镍保护剂加热到60°C，然后将洁净干燥的工件放入，在60°C下浸渍10 分钟之后取出晾干即可包装入库。各实施例产品性能测试结果实施例耐盐雾实验时间耐腐蚀率结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李博，李佳，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：87