本发明涉及电解铜箔制备,具体涉及一种具有高延伸性能的电解铜箔的生产工艺。
背景技术:
1、电解铜箔是指将铜原料制成硫酸铜溶液,再利用电解设备使溶液在直流电的作用下电沉积成铜箔。电解铜箔是覆铜板及印制电路板、锂离子电池制造的重要的材料。电解铜箔是现代电子行业不可替代的基础材料,被称为电子产品信号与电力传输、沟通的“神经网络”。根据应用领域的不同,电解铜箔可以分为应用于印制电路板的电子电路铜箔,以及应用于锂电池的锂电铜箔;根据铜箔厚度不同,按照通行标准可以分为极薄铜箔(≤6m)、超薄铜箔(6~12m)、薄铜箔(12~18m)、常规铜箔(18~70m)和厚铜箔(>70m);根据表面状况不同可以分为双面光铜箔、双面毛铜箔、双面处理铜箔、单面毛铜箔和低轮廓铜箔(rtf铜箔、vlp铜箔、hvlp铜箔)等。
2、在申请号为“cn201811172351.5”,名称为“一种双层复合电解铜箔的生产工艺”的专利文件中提供了一种双层复合电解铜箔的生产工艺,其具体工艺过程如下:将纯铜片和水加入溶解槽中,同时向其中加入浓硫酸,并且向溶解槽中鼓入空气;将制备的硫酸铜溶液过滤后加入电解槽中,同时向电解槽中加入添加剂,在电场的作用下,制成初生铜箔;将初生铜箔在酸洗槽中清洗掉表面的氧化层,然后在铜箔的表面分别包覆抗氧化层和还原层,再将制备的铜箔进行分剪、包装,得到铜箔成品。该篇专利文件所生产的电解铜箔虽然具有较强的抗氧化能力,但是其本身的力学性能及延伸性能相对不足,这在一定程度上影响了其品质与质量。因此,本发明提供了一种具有高延伸性能的电解铜箔的生产工艺,以解决该技术问题!
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种具有高延伸性能的电解铜箔的生产工艺,所生产的电解铜箔不仅具有优良的光亮性及平滑性,还具有优良的力学性能及抗氧化性能;此外,其延伸性能也较为突出,有效地保证了其品级及质量的同时也在一定程度上延长了其使用寿命。
2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
3、一种具有高延伸性能的电解铜箔的生产工艺,包括以下步骤:将电解液泵送至净液槽内并向净液槽内泵送添加剂,混合搅拌均匀后将所得混合液输送至电解槽内,并在温度为50~60℃、电流密度为45~55a/dm2的条件下进行电解,得到厚度为5~8μm的电解铜生箔;最后对电解铜生箔进行防氧化处理,并依次经裁剪分切及包装后得电解铜箔成品;
4、所述添加剂为含有聚二硫二丙烷磺酸钠、羟乙基纤维素、明胶、光泽改善剂及润湿剂的水溶液;其中,聚二硫二丙烷磺酸钠的浓度为8~12g/l、羟乙基纤维素的浓度为3~6g/l、明胶的浓度为5~8g/l、光泽改善剂的浓度为2~5g/l、润湿剂的浓度为3~5g/l;且明胶的重均分子量为10000~20000。
5、更进一步地,所述电解液中cu2+的浓度为70~90g/l,h2so4浓度为100~130g/l,cl-的浓度为20~30ppm;且电解液的温度为50~55℃。
6、更进一步地,电解过程中电解液的流量控制为30~40m3/h,且添加剂的添加量为200~500ml/min。
7、更进一步地,所述防氧化处理时所用溶液中cr6+的浓度为0.5~0.8g/l,且其ph为2~4。
8、更进一步地,在进行防氧化处理时,电流密度设置为3~8a/dm2,温度设置为40~50℃。
9、更进一步地,所述光泽改善剂的制备方法包括以下步骤:
10、步骤一、将二亚乙基三胺投入质量为其5~10倍的去离子水中,混合搅拌均匀后将其温度自然降至5~8℃;然后向所得二亚乙基三胺水溶液中缓慢滴入质量为去离子水0.8~1.2倍的1,4-双(2,3-环氧丙氧基)丁烷,滴加过程中控制二亚乙基三胺水溶液的温度为3~12℃,混合搅拌均匀后保温反应2~3h;
11、步骤二、待反应完毕,向所得生成物组分中加入质量为二亚乙基三胺水溶液25~35%、浓度为20~25wt%的邻二氮杂茂水相分散液,超声分散均匀后升温至85~95℃,并在此温度下保温反应8~12h;待反应完毕,将所得反应产物自然冷却至室温,最终所得液体组分即为光泽改善剂成品。
12、更进一步地,所述润湿剂的制备方法包括以下步骤:
13、s1、将2-甲氧基乙醇及质量为其1.5~2.5%的三乙胺投入反应设备中,混合搅拌均匀后充入氮气赶出设备中的空气同时升温至110~130℃;而后向反应设备中缓慢滴加质量为2-甲氧基乙醇5~8倍、温度为15~30℃的1,2-环氧丙烷;待滴加完毕,将反应设备中的混合料液于温度为110~130℃、压强为0.2~0.35mpa的条件下反应2~3h;
14、s2、待反应完毕,向所得生成物组分中分别加入质量为其0.5~2倍的四羟甲基甲烷、2~4%的h2o2分解酶,边搅拌边通入氮气赶出其中的空气,然后升温至140~145℃,并将反应设备中的压强调至0.35~0.38mpa,待其内部压力开始下降时,保温反应2~3h,反应完毕,所得即为润湿剂成品。
15、更进一步地,所述s2中保温反应的温度设置为115~120℃、压力设置为0.35~0.38mpa。
16、与现有技术相比,本发明的有益效果是:
17、本发明中以二亚乙基三胺、1,4-双(2,3-环氧丙氧基)丁烷及邻二氮杂茂等为原料,通过特定的化学反应制备出光泽改善剂,其用于电解铜箔的制备过程中使得所生产的电解铜箔的表面更加光亮,保证了其表面精光度,使其具有更为精细的外观。此外,本发明以2-甲氧基乙醇及1,2-环氧丙烷为原料,两者在三乙胺的作用下发生聚合反应,待反应完毕,向所得生成物组分中依次加入四羟甲基甲烷及h2o2分解酶,在氮气气氛的保护下发生接枝反应,最终制备出润湿剂。所制备的润湿剂能明显降低电解液的表面张力,显著地改善了电解铜箔表面的平整性。其与光泽改善剂相互协同,相互配合,使得电解铜箔表面具有优良的光亮性及平滑性。再者,本发明所生产的电解铜箔还具有优良的力学性能及抗氧化性能,其延伸性能也较为突出,有效地保证了其品级及质量的同时也在一定程度上延长了其使用寿命。
1.一种具有高延伸性能的电解铜箔的生产工艺,其特征在于,包括以下步骤:将电解液泵送至净液槽内并向净液槽内泵送添加剂,混合搅拌均匀后将所得混合液输送至电解槽内,并在温度为50~60℃、电流密度为45~55a/dm2的条件下进行电解,得到厚度为5~8μm的电解铜生箔;最后对电解铜生箔进行防氧化处理,并依次经裁剪分切及包装后得电解铜箔成品;
2.根据权利要求1所述的一种具有高延伸性能的电解铜箔的生产工艺,其特征在于:所述电解液中cu2+的浓度为70~90g/l,h2so4浓度为100~130g/l,cl-的浓度为20~30ppm;且电解液的温度为50~55℃。
3.根据权利要求1所述的一种具有高延伸性能的电解铜箔的生产工艺,其特征在于:电解过程中电解液的流量控制为30~40m3/h,且添加剂的添加量为200~500ml/min。
4.根据权利要求1所述的一种具有高延伸性能的电解铜箔的生产工艺,其特征在于:所述防氧化处理时所用溶液中cr6+的浓度为0.5~0.8g/l,且其ph为2~4。
5.根据权利要求1所述的一种具有高延伸性能的电解铜箔的生产工艺,其特征在于:在进行防氧化处理时,电流密度设置为3~8a/dm2,温度设置为40~50℃。
6.根据权利要求1所述的一种具有高延伸性能的电解铜箔的生产工艺,其特征在于,所述光泽改善剂的制备方法包括以下步骤:
7.根据权利要求1所述的一种具有高延伸性能的电解铜箔的生产工艺,其特征在于,所述润湿剂的制备方法包括以下步骤:
8.根据权利要求7所述的一种具有高延伸性能的电解铜箔的生产工艺,其特征在于:所述s2中保温反应的温度设置为115~120℃、压力设置为0.35~0.38mpa。