本发明涉及电解铜箔制备,具体涉及一种耐氧化电解铜箔的生产工艺。
背景技术:
1、电解铜箔是一种通过电解方法制备的铜箔材料。它是通过将铜板浸泡在电解液中,然后施加电流使铜离子在阳极上析出,沉积在阴极上形成铜箔。电解铜箔具有高纯度、均匀的厚度和良好的导电性能,广泛应用于电子、通信、半导体等领域。它常用于制造电路板、电子元件、太阳能电池等。在当今电子信息产业高速发展中,电解铜箔被称为电子产品信号与电力传输、沟通的“神经网络”。电解铜箔的制备过程精密严谨,可以控制箔材的厚度和表面质量,因此在高精度电子产品中有重要的应用价值。
2、在申请号为“cn201810953256.2”,名称为“电解铜箔用添加剂及5微米双光锂电用电解铜箔生产工艺”的专利文件中公开了一种电解铜箔用添加剂及5微米双光锂电用电解铜箔生产工艺。该篇专利文件所生产的电解铜箔虽然具有较好的亮度及抗拉强度,但是其本身的耐氧化性能相对不足,容易被氧化,这在一定程度上缩短了电解铜箔的使用寿命,降低了其品质与质量。因此,本发明提供了一种耐氧化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耐氧化电解铜箔的生产工艺,所生产的电解铜箔不仅具有优良力学性能,还具有优良的抗氧化性能,在一定程度上延长了其使用寿命,有效地保证了电解铜箔质量的同时也提高了其品级。
2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
3、一种耐氧化电解铜箔的生产工艺,包括以下步骤:
4、步骤一、将纯度≥99.97%的高纯铜线投入硫酸溶液中加热使其溶解,得到硫酸铜溶液;然后向所得硫酸铜溶液中加入电解助剂,混合均匀后将所得电解液输送至电解槽内,并于50~60℃的温度下进行电解;所得电解铜箔保存、备用;其中,硫酸铜溶液中cu2+的浓度为90~95g/l,so42-的浓度为100~110g/l;
5、步骤二、将步骤一所制得的电解铜箔转入酸洗槽中进行清洗,以除去其表面的氧化膜,电解铜箔经水洗后投入防护液中,并于50~60℃的温度下浸渍5~10min,使电解铜箔表面形成耐氧化保护层;
6、步骤三、将步骤二处理后的电解铜箔从防护液中取出并用乙醇洗涤其表面残留的防护液,然后对电解铜箔进行烘干;待干燥完毕,再对其进行裁剪分切及包装,最终所得即为耐氧化电解铜箔成品。
7、更进一步地,所述电解助剂包括氧化石墨烯、明胶、硫酸高铈、氯化钠、纤维素羟丙基甲基醚、填平剂、聚乙二醇、光亮剂及聚乙烯亚胺。
8、更进一步地,所述电解助剂中的各原料在电解液中的浓度具体如下:氧化石墨烯:3~6mg/l,明胶:12~15mg/l,硫酸高铈:35~45mg/l,氯化钠:20~25mg/l,纤维素羟丙基甲基醚:5~8mg/l,填平剂:10~15mg/l,聚乙二醇:6~10mg/l,光亮剂:20~40mg/l,聚乙烯亚胺:35~40mg/l;其中,聚乙烯亚胺的分子量为1000~3000,明胶的数均分子量为1000~5000。
9、更进一步地,所述电解过程中电流强度为20000~30000a,电解液的流量为45~50m3/h。
10、更进一步地,所述填平剂选用巯基咪唑丙磺酸钠、四氢噻唑硫酮、亚乙基硫脲中的任意一种。
11、更进一步地,所述光亮剂选用聚二硫二丙烷磺酸钠、苯基聚二硫丙烷磺酸钠、3-巯基-1-丙烷磺酸钠中的任意一种。
12、更进一步地,所述防护液的制备方法为:分别将2-巯基苯并恶唑、抗氧剂、乙二醇、硅烷偶联剂、三乙醇胺及十二烷基乙氧基磺基甜菜碱与浓度为30~40%的乙醇水溶液混合均匀后制得;其中,防护液中2-巯基苯并恶唑浓度为0.5~0.8g/l,抗氧剂浓度为0.8~1.2g/l,乙二醇浓度为1.5~2.0ml/l,硅烷偶联剂浓度为1.5~3.0ml/l,三乙醇胺浓度为2~3ml/l,十二烷基乙氧基磺基甜菜碱浓度为3~5g/l。
13、更进一步地,所述硅烷偶联剂选用乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷中的任意一种。
14、更进一步地,所述抗氧剂的制备方法包括以下步骤:
15、s1、将化合物投入质量为其5~8倍的乙腈中,并向其中依次加入摩尔量为化合物0.8~1.2倍的2-丁炔酸乙酯、0.2~0.4倍的反应促进剂,混合搅拌均匀后通入氮气,并在氮气的保护下将混合液的温度升至60~75℃,在此温度下保温搅拌反应10~15h;待反应完毕将生成物组分自然冷却至室温,然后对生成物组分进行抽滤水洗并蒸除其中的乙腈,所得液体生成物保存、备用;
16、s2、将液体生成物投入反应设备中,并依次加入质量为液体生成物0.5~0.8倍的棕榈醇、2~4倍的二甲苯,混合搅拌均匀后通入氮气以赶出反应设备中的空气,搅拌升温至90~110℃,然后向其中加质量为棕榈醇0.03~0.05倍的二丁基氧化锡,保温反应10~20h;待反应完毕,将反应产物的ph调节至7.8~8.5,后经抽滤洗涤及减压蒸馏得到的液体组分即为抗氧剂;
17、其中,化合物的结构如下:
18、
19、更进一步地,所述反应促进剂选用三乙胺、三氯化铝、三氟化硼中的任意一种。
20、与现有技术相比,本发明的有益效果是:
21、本发明中先将化合物投入乙腈中,并向其中加入2-丁炔酸乙酯,在反应促进剂的作用下化合物与2-丁炔酸乙酯发生亲核加成反应,待反应完毕,将生成物组分自然冷却至室温,然后对其进行抽滤水洗并蒸除其中的乙腈,所得液体生成物投入反应设备中,并向其中加入棕榈醇及二甲苯,混合搅拌均匀后,液体生成物与棕榈醇在二丁基氧化锡的作用下发生酯交换反应,待反应完毕,将反应产物的ph调节至7.8~8.5,再经抽滤洗涤及减压蒸馏后得到抗氧剂成品。所制备的抗氧剂分子中含有两个具有抗氧化功能的官能团,具有优良的抗氧化性能,其与2-巯基苯并恶唑共同作为防护液的原料,两者相互作用,相互协同在电解铜箔表面形成一层致密的防护层,有效地提高了电解铜箔的耐氧化性能,在一定程度上延缓了电解铜箔被氧化的速率,延长了其使用寿命。另外,本发明所生产的电解铜箔还具有优良的光泽度及力学性能,有效地保证了其质量的同时也提高了其品级。
1.一种耐氧化电解铜箔的生产工艺,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种耐氧化电解铜箔的生产工艺,其特征在于:所述电解助剂包括氧化石墨烯、明胶、硫酸高铈、氯化钠、纤维素羟丙基甲基醚、填平剂、聚乙二醇、光亮剂及聚乙烯亚胺。
3.根据权利要求2所述的一种耐氧化电解铜箔的生产工艺,其特征在于,所述电解助剂中的各原料在电解液中的浓度具体如下:氧化石墨烯:3~6mg/l,明胶:12~15mg/l,硫酸高铈:35~45mg/l,氯化钠:20~25mg/l,纤维素羟丙基甲基醚:5~8mg/l,填平剂:10~15mg/l,聚乙二醇:6~10mg/l,光亮剂:20~40mg/l,聚乙烯亚胺:35~40mg/l;其中,聚乙烯亚胺的分子量为1000~3000,明胶的数均分子量为1000~5000。
4.根据权利要求1所述的一种耐氧化电解铜箔的生产工艺,其特征在于:所述电解过程中电流强度为20000~30000a,电解液的流量为45~50m3/h。
5.根据权利要求3所述的一种耐氧化电解铜箔的生产工艺,其特征在于:所述填平剂选用巯基咪唑丙磺酸钠、四氢噻唑硫酮、亚乙基硫脲中的任意一种。
6.根据权利要求3所述的一种耐氧化电解铜箔的生产工艺,其特征在于:所述光亮剂选用聚二硫二丙烷磺酸钠、苯基聚二硫丙烷磺酸钠、3-巯基-1-丙烷磺酸钠中的任意一种。
7.根据权利要求1所述的一种耐氧化电解铜箔的生产工艺,其特征在于,所述防护液的制备方法为:分别将2-巯基苯并恶唑、抗氧剂、乙二醇、硅烷偶联剂、三乙醇胺及十二烷基乙氧基磺基甜菜碱与浓度为30~40%的乙醇水溶液混合均匀后制得;其中,防护液中2-巯基苯并恶唑浓度为0.5~0.8g/l,抗氧剂浓度为0.8~1.2g/l,乙二醇浓度为1.5~2.0ml/l,硅烷偶联剂浓度为1.5~3.0ml/l,三乙醇胺浓度为2~3ml/l,十二烷基乙氧基磺基甜菜碱浓度为3~5g/l。
8.根据权利要求7所述的一种耐氧化电解铜箔的生产工艺,其特征在于:所述硅烷偶联剂选用乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷中的任意一种。
9.根据权利要求7所述的一种耐氧化电解铜箔的生产工艺,其特征在于:所述抗氧剂的制备方法包括以下步骤:
10.根据权利要求9所述的一种耐氧化电解铜箔的生产工艺,其特征在于:所述反应促进剂选用三乙胺、三氯化铝、三氟化硼中的任意一种。