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无铅焊锡材料作为精细化电子产品表面封装的主力军,是近年来的研究热点。其中,活性剂具有除去表面金属氧化膜、增强润湿性、可焊性作用,但存在腐蚀电路板,易挥发和储存不利等问题。本研究选取典型有机二元酸活性剂,癸二酸,采用化学微胶囊包覆的方法,制备一系列性能优异微纳米胶囊,可应用于诸多工业应用。将这类微胶囊化活性剂,应用于无铅无卤焊锡材料中,以期有效解决这一矛盾。 目前,高熔点、多功能性基团和强氢键的芯材材料,因难以形成球状的形貌,并不易控制他们的微胶囊形成过程,故相关的微纳米胶囊制备报道较少。 本研究首先,选择高包覆效率的悬浮聚合法,制备了包含癸二酸为芯材,聚甲基丙烯酸甲酯为壁材的微纳米尺度微胶囊。悬浮聚合方法很少应用于包覆高熔点的粒子。通过表征可知,癸二酸成功地被聚甲基丙烯酸甲酯的壁材包覆。聚合方法得到的微纳米胶囊具有典型的核壳结构,外形为球状形貌。通过透射电镜测试可知纳米尺度胶囊壁厚为67nm。热失重分析的结果可知,微纳米胶囊具有两个热失重阶段,因为芯材和壁材具有不同的降解性质,也辅证了制备的微纳米胶囊为核壳结构。同时,通过系列不同芯材含量的的微胶囊表征,可知,以聚甲基丙烯酸甲酯为壁材的纳米尺度胶囊中,芯材癸二酸的质量包覆率为36%时的样品具有更好的性能。 接着,在已探索出的高熔点有机二元酸微纳胶囊制备方法条件下,对微胶囊壁材改性处理,进行微胶囊系列研究。因为,囊壁材的厚度、刚度和热性能会影响微胶囊的性能。在聚合过程中,添加交联剂可提高微纳米胶囊的耐热性和刚性。进而,提高活性成分有机酸的应用温度范围,同时有效降低活性剂的腐蚀性能。另外,通过共聚的手段改善了微纳米胶囊壁材的玻璃化转变温度,亦能改善微纳米胶囊的热性能。 第三,包覆活性酸后的微胶囊可以用在催化剂领域、电子金属器件清洗剂、焊锡材料的助焊剂成分、作为加快塑料降解助剂等。本文将合成的微纳米胶囊应用在在无铅焊料中。制备了并对比一系列添加微胶囊化活性剂的无铅焊锡材料,验证其耐腐蚀性能。发现通过复配微胶囊活性剂的焊锡膏,有效降低有机酸对电路板、锡粉等接触材料的腐蚀作用,具备良好可焊性能,以及焊后稳定性高等优异性能。