CN104032295B - 一种铜杆塑化处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用于增加铜电缆与环氧树脂结合力的铜杆塑化工艺，包括步骤：1）、清洗除油：对铜杆表面的脏污及油脂进行去除；2）、微蚀：用化学的方法对铜杆表面进行微蚀，增加铜杆与塑化剂的反应面积；3）、塑化：在已经经过微蚀的铜杆表面沉积一层苯并三氮唑和2,4-二氯苄基苯并咪唑与铜反应生成的唑铜混合物，这层唑铜混合物与环氧树脂之间有较强的结合力。经本发明处理的铜杆可以直接与环氧树脂压合，与传统的喷砂工艺相比，节约了水电，减少了大量人工的使用，提高了生产效率，并且避免了粉尘及噪声污染。
Description
技术领域
本发明涉及一种应用于增加铜电缆与环氧树脂结合力的铜杆塑化处理方法。
背景技术
现如今，随着电器电缆行业的日益发展，市场对工业产品的功能性、外观要求、防腐能力以及环保方面都有更高的要求，所以对在铜电缆外压合环氧树脂的工艺上也提出了更高的对于铜杆与环氧树脂结合力的要求。目前普遍的做法是在铜杆上喷砂，以此来增加铜杆表面的粗糙度用于提高铜杆与环氧树脂的结合力，这种工艺会造成大量的粉尘和噪音污染。因此，市场迫切需求一种既能满足铜杆与环氧树脂结合力又能减少污染的环保型工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够满足铜杆与环氧树脂结合力的环保型铜杆塑化处理工艺。
本发明的一种铜杆塑化处理方法，包括下述步骤：
（1）铜杆清洗除油：采用硫酸、聚乙烯基苯磺酸、柠檬酸与纯水的混合溶液一对铜杆进行清洗除油；
（2）铜杆微蚀：使用过硫酸钠、硫酸与纯水的混合溶液二对铜杆进行微蚀；采用化学的方法对铜杆表面进行微蚀；
（3）铜杆塑化：使用乙酸、苯并三氮唑、2,4-二氯苄基苯并咪唑、HEDTA与纯水的混合溶液三对铜杆进行塑化。
优选步骤（1）所述混合溶液一的重量组成为：3%-5%硫酸、1%-5%聚乙烯基苯磺酸、1%-10%柠檬酸、其余为纯水；而在所述混合溶液一中含有1.3%-2.6%聚乙烯基苯磺酸最佳，在这个范围可以使铜杆的除油效果最佳，而不会增加化学品残留。
优选步骤（2）所述混合溶液二的重量组成为：5%-20%过硫酸钠、1%-20%硫酸、其余为纯水。
优选步骤（3）所述混合溶液三的重量组成为：1%-10%乙酸、1%-5%苯并三氮唑、1%-5%2,4-二氯苄基苯并咪唑、0.1%-2%HEDTA（N-β-羟基乙基乙二胺三乙酸）、其余为纯水；而更优选的，所述混合溶液三的重量组成为：1%-10%乙酸、2%-2.5%苯并三氮唑、2%-2.5%2,4-二氯苄基苯并咪唑、0.4%-0.6%HEDTA、其余为纯水；在这个范围可以使铜杆的塑化膜层均匀，结合力更佳，且HEDTA会最大程度和金属离子络合，可以使铜杆的塑化过程中不受金属离子干扰。
所述2,4-二氯苄基苯并咪唑与苯并三氮唑的重量比优选为1:1.2-1.2:1，在这个范围可以使铜杆的塑化膜层均匀，结合力最佳。
优选的，在进行步骤（1）清洗除油后先进行水洗，然后再进行步骤（2），在步骤（2）所述铜杆微蚀后先进行水洗，然后再进行步骤（3），在步骤（3）所述铜杆塑化后先进行水洗，然后再进行烘干处理。
所述铜杆清洗除油、铜杆微蚀以及铜杆塑化的处理方法均是指在常温、在相应的混合溶液中浸泡处理，处理时间在0.5~6分钟。
本发明主要包括步骤（1）、清洗除油：对铜杆表面的脏污及油脂进行去除；步骤（2）、微蚀：用化学的方法对铜杆表面进行微蚀，增加铜杆与塑化剂的反应面积；和步骤（3）、塑化：在已经经过微蚀的铜杆表面沉积一层苯并三氮唑和2,4-二氯苄基苯并咪唑与铜反应生成铜唑化合物，其与环氧树脂之间有较强的结合力。
本发明的反应原理：先在铜面上进行清洗除油，再对铜面进行微蚀，以增加反应面积，最后通过塑化溶液使苯并三氮唑和2,4-二氯苄基苯并咪唑与铜结合生成铜唑化合物，其与环氧树脂有较好的亲和性，在压合过程中具有较好的结合力。
本发明的方法能够在铜杆上用化学沉积的方法沉积上一层铜与有机物的结合层，该结合层在于铜紧密结合的同时也能与环氧树脂有较好的亲和性，从而使铜与环氧树脂在压铸的过程中紧密结合，达到所需的结合力而满足电器性能要求。采用本发明的处理铜杆塑化工艺，与传统的喷砂工艺相比，降低了水电消耗，同时减少了人力成本，提高了生产效率，并且避免了粉尘及噪声污染。
具体实施方式
下述实施例是对于本发明内容的进一步说明以作为对本发明技术内容的阐释，但本发明的实质内容并不仅限于下述实施例所述，本领域的普通技术人员可以且应当知晓任何基于本发明实质精神的简单变化或替换均应属于本发明所要求的保护范围。
实施例1
在实施铜杆塑化工艺处理铜电缆杆的时候，一般均需经过清洗除油→水洗→微蚀→水洗→塑化→水洗→烘干等几个步骤，各步骤的处理温度25℃，处理时间5分钟。具体处理工艺如下：
（1）铜杆清洗除油：采用硫酸、聚乙烯基苯磺酸、柠檬酸与纯水的铜杆清洗除油剂（即混合溶液一）对铜杆进行清洗除油；然后以纯水进行水洗1-3次；
（2）铜杆微蚀：使用过硫酸钠、硫酸与纯水的铜杆微蚀剂（即混合溶液二）对铜杆进行微蚀；然后以纯水进行水洗1-3次；
（3）铜杆塑化：使用乙酸、苯并三氮唑、2,4-二氯苄基苯并咪唑、HEDTA与纯水的铜杆塑化剂（即混合溶液三）对铜杆进行塑化；然后以纯水进行水洗1-3次；
所使用的铜杆清洗除油剂，具体的用量见下表1所示。
表1
| 组分 | 用量 | 种类及作用 |
| 硫酸 | 50g/L | 活化 |
| 聚乙烯基苯磺酸 | 25g/L | 清洗 |
| 柠檬酸 | 74g/L | 清洗 |
所使用的铜杆微蚀剂，具体的用量见下表2所示。
表2
| 组分 | 用量 | 种类及作用 |
| 过硫酸钠 | 120g/L | 微蚀剂 |
| 硫酸 | 176g/L | 提供H离子 |
所使用的铜杆塑化剂，具体的用量见下表3所示。
表3
| 组分 | 用量 | 种类及作用 |
| 乙酸 | 60g/L | pH调整剂 |
| 苯并三氮唑 | 20g/L | 塑化剂 |
| 2,4-二氯苄基苯并咪唑 | 20g/L | 塑化剂 |
| HEDTA | 5ml/L | 络合剂 |
处理完成后再经过环氧树脂压合，以ASTMD3359-87标准检测铜杆与环氧树脂的结合力达0级（结合力等级共分0-5级，0级最好），而采用常规的铜杆先喷砂再压合环氧树脂的方式时，检测铜杆与环氧树脂的结合力为2级。
实施例2
采用实施例1处理工艺，所不同的是铜杆清洗除油剂、铜杆微蚀剂、铜杆塑化剂的组成不同，各步骤的具体组成如下：
所使用的铜杆清洗除油剂，具体的用量见下表4所示。
表4
| 组分 | 用量 | 种类及作用 |
| 硫酸 | 30g/L | 活化 |
| 聚乙烯基苯磺酸 | 45g/L | 清洗 |
| 柠檬酸 | 20g/L | 清洗 |
所使用的铜杆微蚀剂，具体的用量见下表5所示。
表5
| 组分 | 用量 | 种类及作用 |
| 过硫酸钠 | 160g/L | 微蚀剂 |
| 硫酸 | 100g/L | 提供H离子 |
所使用的铜杆塑化剂，具体的用量见下表6所示。
表6
| 组分 | 用量 | 种类及作用 |
| 乙酸 | 20g/L | pH调整剂 |
| 苯并三氮唑 | 40g/L | 塑化剂 |
| 2,4-二氯苄基苯并咪唑 | 40g/L | 塑化剂 |
| HEDTA | 12ml/L | 络合剂 |
处理完成后再经过环氧树脂压合，以ASTMD3359-87标准检测铜杆与环氧树脂的结合力达1级（结合力等级共分0-5级，0级最好），而采用常规的铜杆先喷砂再压合环氧树脂的方式时，检测铜杆与环氧树脂的结合力为2级。
Claims (6)
1.一种铜杆塑化处理方法，包括下述步骤：
(1)铜杆清洗除油：采用硫酸、聚乙烯基苯磺酸、柠檬酸与纯水的混合溶液一对铜杆进行清洗除油；
(2)铜杆微蚀：使用过硫酸钠、硫酸与纯水的混合溶液二对铜杆进行微蚀；
(3)铜杆塑化：使用乙酸、苯并三氮唑、2,4-二氯苄基苯并咪唑、HEDTA与纯水的混合溶液三对铜杆进行塑化；
步骤(1)所述混合溶液一的重量组成为：3％-5％硫酸、1.3％-2.6％聚乙烯基苯磺酸、1％-10％柠檬酸、其余为纯水；
步骤(2)所述混合溶液二的重量组成为：5％-20％过硫酸钠、1％-20％硫酸、其余为纯水；
步骤(3)所述混合溶液三的重量组成为：1％-10％乙酸、1％-5％苯并三氮唑、1％-5％2,4-二氯苄基苯并咪唑、0.1％-2％HEDTA、其余为纯水。
2.如权利要求1所述铜杆塑化处理方法，其特征在于，所述混合溶液三的重量组成为：1％-10％乙酸、2％-2.5％苯并三氮唑、2％-2.5％2,4-二氯苄基苯并咪唑、0.4％-0.6％HEDTA、其余为纯水。
3.如权利要求1或2所述铜杆塑化处理方法，其特征在于，所述2,4-二氯苄基苯并咪唑与苯并三氮唑的重量比为1:1.2-1.2:1。
4.如权利要求1所述铜杆塑化处理方法，其特征在于，步骤(1)所述清洗除油后先进行水洗，然后再进行步骤(2)。
5.如权利要求1所述铜杆塑化处理方法，其特征在于，步骤(2)所述铜杆微蚀后先进行水洗，然后再进行步骤(3)。
6.如权利要求1所述铜杆塑化处理方法，其特征在于，步骤(3)所述铜杆塑化后先进行水洗，然后再进行烘干处理。
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