[发明专利]环保型铜面钝化剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种环保型铜面钝化剂及其制备方法，环保型铜面钝化剂按体积浓度包括以下组分：氢氧化钠5～20g/L，间硝基苯磺酸钠2～10g/L，苯并三氮唑的衍生物或苯并咪唑的衍生物0.5～5g/L，其余量为水。将氢氧化钠加入水中搅拌至溶液澄清，再依次加入间硝基苯磺酸钠、苯并三氮唑或苯并咪唑的衍生物，加水定容，即可得到环保型铜面钝化剂。本发明的环保型铜面钝化剂中采用苯并三氮唑的衍生物或苯并咪唑的衍生物作为成膜的主要组分，并添加间硝基苯磺酸钠作为亚铜离子的促进剂，可实现钝化剂在不含铬酸盐和有机溶剂的条件下，在铜面形成有机保护膜，且生产和应用过程中无VOC排放，大大改善了操作员的工作环境，符合制造型企业对绿色生产的环保要求。

技术领域

本发明涉及金属表面处理技术领域，尤其涉及一种环保型铜面钝化剂及其制备方法。

背景技术

金属铜具有优良的导电性、导热性、延展性、耐磨性等性能，广泛应用于电力、电子、能源、冶金、交通、纺织等民用和军工领域。在金属电负性顺序中，铜由于具有比氢更高的电极电位(+0.35V)，故不容易发生氢的去极化腐蚀，但在湿度较高、氧化性较强的介质中，如含二氧化硫的空气、含氧的水、氧化性酸、卤素气氛以及含有CN^-和NH4⁺等能形成络合铜离子的溶液中，铜的表面很容易发生变色和腐蚀，生成黑色或绿色的铜锈(碱式碳酸铜等)，由此影响铜制产品的外观和性能。因此在铜制产品的生产、使用和储运过程中，常需对其表面进行钝化处理，即使用钝化剂在铜表面形成一层致密的保护膜，以提高铜制产品的耐腐蚀和防变色性能。

传统的铜面钝化剂主要为无机铬酸盐及有机苯并三氮唑两类。无机铬酸盐类钝化剂虽然可在铜表面形成致密光亮的钝化膜，但其所含铬酸盐属于高毒、高污染其应用在国内外受到严格限制。有机苯并三氮唑类钝化剂中含有杂环有机物苯并三氮唑，它能在溶液中吸附到铜表面，络合铜离子形成有机保护膜，显著提高铜表面的抗腐蚀能力，目前市场上大多铜面钝化剂均为有机苯并三氮唑类钝化剂。

虽然有机苯并三氮唑型钝化剂不含有毒物质铬酸盐，在环保性能上得到极大的改善，但有机苯并三氮唑类杂环有机物制备过程中通常需要加入有机溶剂助溶，因而有机苯并三氮唑型钝化剂也会含有醇类有机溶剂。公开号为CN103132080A、CN108265285A及CN106148934A的中国专利中公开的铜面防氧化和钝化剂配方中均使用无水乙醇溶解机苯并三氮唑类杂环有机物，公开号为CN107740081和CN104911575A的中国专利中公开的铜材钝化剂配方中均使用正丁醇溶解苯并三氮唑类杂环有机物。当铜面钝化剂中含有醇类有机溶剂时，在其生产及应用过程中VOC(volatile organic compounds挥发性有机化合物)的含量不可避免会对周围环境和工作人员造成伤害，难以达到制造型企业对绿色生产的环保要求。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的不足，提出一种环保型铜面钝化剂及其制备方法，以达到钝化铜表面从而保护金属的效果，不仅提高了铜制产品的耐腐蚀和防变色性能，且制备工艺安全简单，在生产和应用过程中无VOC排放，大大改善了操作员的工作环境，符合制造型企业对绿色生产的环保要求。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一方面，提供一种环保型铜面钝化剂，所述环保型铜面钝化剂按体积浓度包括以下组分：

氢氧化钠5～20g/L，

间硝基苯磺酸钠2～10g/L，

苯并三氮唑的衍生物或苯并咪唑的衍生物0.5～5g/L，

其余量为水。

在上述环保型铜面钝化剂中，所述苯并三氮唑的衍生物优选为1-羟基苯并三氮唑、2-羟基苯并咪唑和5-羧基苯并三氮唑中的一种。

在上述环保型铜面钝化剂中，所述苯并咪唑的衍生物优选为4-羧基苯并咪唑和5-羧基苯并咪唑中的一种。