專利名稱：一種電子設(shè)備清洗劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種組合物，尤其是涉及一種用于電子設(shè)備清洗的溶劑組合物。
背景技術(shù)：
隨著電子、電機(jī)、精密機(jī)械、樹脂加工及精密光學(xué)等產(chǎn)量的迅速發(fā)展，具有優(yōu)良性能的清洗劑也得到了廣泛的應(yīng)用。主要用作清洗的溶劑有1，1，2-三氟三氯乙烷(以下簡稱CFC-113)、1，1，1-三氯乙烷和四氯化碳等化學(xué)物質(zhì)，但該類人工合成的“氟氯碳化物”經(jīng)研究證明，會(huì)造成大氣層中臭氧的分解消失。國際社會(huì)認(rèn)識(shí)到臭氧層消耗物質(zhì)已對(duì)臭氧層造成嚴(yán)重破壞，以及臭氧層對(duì)地球生態(tài)環(huán)境的重要性。包括我國在內(nèi)的多數(shù)國家均簽署加入了《保護(hù)臭氧層維也納公約》，強(qiáng)制逐步淘汰使用臭氧層消耗物質(zhì)。
物質(zhì)對(duì)臭氧的破壞能力以臭氧消耗潛能(以下簡稱ODP)指標(biāo)表征，ODP數(shù)值越高，表示對(duì)臭氧的破壞能力越大。
目前我國清洗行業(yè)要淘汰使用的清洗劑中，CFC-113使用量最大，在工業(yè)上的應(yīng)用最為廣泛，如電子元件的清洗、精密設(shè)備的清洗、金屬材料的清洗及作為干燥溶劑等。由于CFC-113具有不燃、低毒、低腐蝕、化學(xué)與熱穩(wěn)定等特征，使清洗操作非常安全，又由于CFC-113作為清洗用溶劑，具有適度的溶解性能、良好的選擇性、低粘度、低表面張力、高浸透性、快干性等，使得CFC-113作為清洗劑具有許多優(yōu)越之處。但CFC-113的ODP值很高，達(dá)0.8，由于其對(duì)臭氧層的破壞，發(fā)達(dá)國家已于1996年1月1日禁止使用，根據(jù)我國加入的有關(guān)國際協(xié)定，我國將以行業(yè)整體淘汰方式在2006年完全淘汰CFC-113。
通常采用的方法是選取ODP值較低的溶劑來替代CFC-113，如氫氟氯烴類、氫氟烴類、全氟烴類、氫氟醚類、氯代烴類、氫溴烴類等。二氯五氟丙烷(以下簡稱HCFC-225)具有類似于CFC-113的一些性能，其ODP值很低，為0.03，幾乎不破壞臭氧層，因此被選作CFC-113的替代品，但單獨(dú)使用HCFC-225時(shí)，在含水條件下產(chǎn)生酸，對(duì)金屬造成腐蝕。而且對(duì)不同的清洗要求、清洗方式和清洗環(huán)境，單一組份難以達(dá)到理想的清洗效果，因此需要與其它具有不同特性的溶劑混合組成組合物，以滿足各種不同的清洗要求。
中國專利申請(qǐng)91101212.5公開了一種共沸溶劑組合物，一種含二氯五氟丙烷和氟代醇的共沸溶劑組合物。在清洗力(特別是清洗焊藥)、不燃性、化學(xué)穩(wěn)定性和選擇性溶解本領(lǐng)方面，該組合物非常好，而且具有低沸點(diǎn)、高溶解度和易控制溶劑的液體組成以及易回收和重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)。
中國發(fā)明專利ZL91101481.0說明書公開了一種二氯五氟丙烷和反式-1，2-二氯乙烯與甲醇或乙醇或異丙醇的三元共沸組合物。該共沸溶劑組合物作為電子清洗劑，主要作為從印刷電路板上除去焊劑和焊劑殘?jiān)娜軇┦褂谩?br> 上述二發(fā)明公開的含二氯五氟丙烷的共沸組合物主要應(yīng)用于密閉的清洗環(huán)境下清洗焊劑和焊劑殘?jiān)?，要求易控制溶劑的液體組成、易回收和重復(fù)使用溶劑，而且還要求混合溶劑可應(yīng)用于蒸汽清洗，因此，該類混合溶劑必須是共沸混合物，沸點(diǎn)較低、易揮發(fā)，且對(duì)各組份的配比要求嚴(yán)格，成本高。由于揮發(fā)時(shí)吸收熱量，造成周圍空氣中水份在被清洗表面的凝結(jié)，從而引起導(dǎo)電的發(fā)生，此類共沸組合物作為電子設(shè)備的清洗劑使用有一定的局限性，尤其無法滿足電子設(shè)備在運(yùn)行狀態(tài)或帶電狀態(tài)下、開放式的清洗環(huán)境中，去除設(shè)備表面的油污、鹽份、塵粒、水份等的清洗要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種電子設(shè)備清洗劑，其臭氧消耗潛能低，同時(shí)具有適度的溶解性能和揮發(fā)速率，適用于電子設(shè)備清洗，尤其適用于電子設(shè)備在運(yùn)行狀態(tài)或帶電狀態(tài)下的清洗。
作為電子設(shè)備清洗劑，尤其當(dāng)電子設(shè)備在運(yùn)行狀態(tài)或帶電狀態(tài)下進(jìn)行清洗時(shí)的清洗劑，具有合適的揮發(fā)速率非常重要。如果揮發(fā)速率過快，揮發(fā)所需的熱量會(huì)造成被清洗表面迅速冷卻，空氣中的水蒸汽隨即在冷表面凝結(jié)甚至結(jié)霜，在帶電工作環(huán)境下，這是十分危險(xiǎn)的。反之，過慢的揮發(fā)速率意味著清洗劑在工件表面的長時(shí)間滯留，這不僅是清洗能力不足的表現(xiàn)，也直接影響工件的工作狀態(tài)。
用于本發(fā)明的HCFC-225是3，3-二氯-1，1，1，2，2-五氟丙烷與同分異構(gòu)體1，3-二氯-1，1，2，2，3-五氟丙烷的混合物，作為清洗溶劑時(shí)主要特點(diǎn)為1、揮發(fā)速率適中；2、相對(duì)CFC-113溶解能力較弱；3、貯存穩(wěn)定性稍差；4、價(jià)格高。因此必須有適量高沸點(diǎn)溶劑的加入，以調(diào)整揮發(fā)速率，同時(shí)也可加入其它溶劑以改善其溶解能力、提高穩(wěn)定性和降低成本。由于本發(fā)明的適用條件不需要回收和重復(fù)使用，因而不要求組成共沸物，因此對(duì)HCFC-225二種異構(gòu)體之間的配比要求不是很嚴(yán)格。
研究發(fā)現(xiàn)，一定量C5～C15的烷烴混合物與HCFC-225配伍，可以容易地控制清洗劑揮發(fā)速率，并達(dá)到原有CFC-113清洗劑的揮發(fā)水平。配伍后的組合物不僅具有較強(qiáng)的溶解能力，同時(shí)具有合適的揮發(fā)速率，符合電子設(shè)備的清洗劑的要求。
C5～C15的烷烴混合物是指直鏈烷烴、支鏈烷烴、環(huán)烷烴或它們的混合物，該類物質(zhì)不消耗臭氧。
HCFC-225中隨著C5～C15的烷烴混合物的增加，其形成的組合物的揮發(fā)速率降低，并阻止水蒸汽在清洗劑揮發(fā)過程中對(duì)設(shè)備表面的凝結(jié)，還有助于清洗劑本身所含水分的揮發(fā)，但清洗能力逐漸下降，穩(wěn)定性稍差。研究發(fā)現(xiàn)，50-95％的HCFC-225和5-20％的C5～C15的烷烴混合物配伍，其揮發(fā)速率、清洗能力均可達(dá)到原有CFC-113清洗劑的相當(dāng)水平。
三氟乙醇為一種氟代醇，分子式為CF3CH2OH，該化合物不消耗臭氧。研究證明，一定量的三氟乙醇存在，使HCFC-225即使在含水條件下也不容易分解產(chǎn)生酸，增加穩(wěn)定性，對(duì)金屬不腐蝕。同時(shí)三氟乙醇作為一種極性溶劑，對(duì)極性污物增加清洗能力。在本發(fā)明混合物中加入0-20％的三氟乙醇，可提高組合物的穩(wěn)定性，增加清洗能力。
醇醚類溶劑，其溶解能力強(qiáng)，揮發(fā)速率適中，對(duì)有機(jī)油污具有較好的清洗能力，該類物質(zhì)不消耗臭氧。在本發(fā)明的混合物中加入0-10％的醇醚，有助于提高組合物的清洗能力，適應(yīng)不同被清洗材料的清洗要求。
所述的醇醚是乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丙醚、乙二醇丁醚、乙二醇異丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丙醚、丙二醇丁醚、丙二醇異丁醚或它們的混合物。
氯代烯烴由于具有較強(qiáng)的溶解能力常被用作清洗劑，該類化合物也不消耗臭氧。在本發(fā)明的混合物中加入0-10％的氯代烯烴，有助于提高組合物的清洗能力，適應(yīng)于清洗重度污染的場合。
所述的氯代烯烴是1，2-二氯乙烯、1，1-二氯乙烯、三氯乙烯、四氯乙烯或它們的混合物。
為改善本發(fā)明清洗劑的氣味，本發(fā)明中可加入少量的完全揮發(fā)的不含水分的香精，如檸檬香精、甜橙香精等。
本清洗組合物的特征是臭氧消耗值(ODP)低，能替代CFC-113清洗劑作為電子設(shè)備清洗劑，表面張力低，清洗效率高，揮發(fā)速度適中，閃點(diǎn)高或無閃點(diǎn)，耐電壓值高，與材料相溶性好，對(duì)金屬、玻璃、陶瓷、聚碳酸酯、聚苯醚、尼龍、環(huán)氧樹脂、聚乙烯無腐蝕，各項(xiàng)參數(shù)都可以和CFC-113清洗劑匹敵。
本清洗混合物經(jīng)不同組分配伍后，可用于清洗無機(jī)和有機(jī)物質(zhì)表面，包括金屬、玻璃、陶瓷、聚合物(如聚碳酸酯、聚苯醚、尼龍、環(huán)氧樹脂、聚乙烯等)的清洗，能有效地去除表面所沾附的油污、鹽份、塵粒、水份等。適合的清洗方法包括超聲波清洗、液體溶劑噴淋，特別是電子設(shè)備在運(yùn)行狀態(tài)或帶電狀態(tài)下的清洗有很好的效果。


圖1為實(shí)施例1清洗劑、CFC-113清洗劑、HCFC-225揮發(fā)速率的測試結(jié)果；圖2為實(shí)施例1清洗劑揮發(fā)過程中含水量變化的測試結(jié)果；圖3為實(shí)施例1清洗劑在揮發(fā)過程中表面電阻變化的測試結(jié)果；表1為實(shí)施例1清洗劑對(duì)各種材料的相容性實(shí)驗(yàn)結(jié)果；表2為實(shí)施例1清洗劑、CFC-113清洗劑的清洗能力測試結(jié)果；表3為實(shí)施例1清洗劑、CFC-113清洗劑的表面張力測試結(jié)果；表4為實(shí)施例2-14清洗劑的揮發(fā)速率、穩(wěn)定性、清洗能力的測定結(jié)果；表5為CFC-113清洗劑、實(shí)施例1清洗劑、實(shí)施例8清洗劑、實(shí)施例13清洗劑的穩(wěn)定性測試結(jié)果。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1將HCFC-225與C5～C15的直鏈烷烴以重量比為95∶5的比例計(jì)量后，混合均勻成混合物，對(duì)該清洗劑進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)測試。
1、對(duì)該清洗劑、HCFC-225、CFC-113清洗劑揮發(fā)速率的比較。測定結(jié)果如圖1所示，C5～C15的烷烴混合物的加入，降低了清洗劑的揮發(fā)速率，并達(dá)到原有CFC-113清洗劑的揮發(fā)水平。
2、清洗劑揮發(fā)過程中的含水量測定。測定結(jié)果如圖2所示，可見，由于C5～C15的烷烴混合物的加入，阻止水蒸汽在清洗劑揮發(fā)過程中對(duì)設(shè)備表面的凝結(jié)，還有助于清洗劑本身所含水分的揮發(fā)。
3、清洗劑在揮發(fā)過程中的導(dǎo)電安全性評(píng)價(jià)。鑒于本發(fā)明清洗劑本身并不是絕對(duì)的共沸物，揮發(fā)過程中會(huì)發(fā)生化學(xué)組成變化，因此對(duì)清洗劑在揮發(fā)過程中表面電阻的變化情況進(jìn)行測定，以確保使用安全。測試結(jié)果如圖3，從圖中可見，隨著清洗劑的揮發(fā)，清洗劑本身的表面電阻在增大，對(duì)電子設(shè)備在運(yùn)行狀態(tài)或帶電狀態(tài)下的清洗而言更安全。
4、清洗劑與材料的相容性。測試結(jié)果如表1所示，可見，本實(shí)施例清洗劑對(duì)常用的材料均無溶脹、無腐蝕性。
5、清洗劑清洗能力的評(píng)價(jià)。采用常規(guī)方法測定了該清洗劑對(duì)硅脂、天然油脂、氯化鈉的清洗能力，結(jié)果見表2，可見，本實(shí)施例的清洗能力與CFC-113清洗劑相當(dāng)。另外，測定了該清洗劑的表面張力，結(jié)果見表3，表明其滲透、潤濕和清理復(fù)雜表面能力比CFC-113清洗劑強(qiáng)。
6、清洗劑的穩(wěn)定性測試。通過測定本實(shí)施例清洗劑在不同時(shí)間內(nèi)的氯離子含量，結(jié)果見表5，其貯存穩(wěn)定性比CFC-113清洗劑稍差。
實(shí)施例2將HCFC-225與C5～C15的直鏈烷烴以重量比為75∶25的比例計(jì)量后，混合均勻成混合物，對(duì)該清洗劑的揮發(fā)速率、清洗能力的測試，結(jié)果如表4所示。
實(shí)施例3-14將HCFC-225、烷烴、三氟乙醇、醇醚、氯代烯烴以不同的重量比比例計(jì)量后，混合均勻成混合物，對(duì)清洗劑進(jìn)行清洗劑的揮發(fā)速率、清洗能力的測試，結(jié)果如表4所示。
實(shí)施例3-8

實(shí)施例9-14

各實(shí)施例所配制的清洗劑經(jīng)檢測對(duì)常用材料均無溶脹、無腐蝕性。
各清洗劑的揮發(fā)速率、清洗能力的測定結(jié)果如表4所示。
選取實(shí)施例8和實(shí)施例13，作穩(wěn)定性測試。通過測定清洗劑在不同時(shí)間內(nèi)的氯離子含量，結(jié)果見表5，表明三氟乙醇、醇醚的加入可提高清洗劑的貯存穩(wěn)定性。
權(quán)利要求
1.一種電子設(shè)備清洗劑，包括以下組分(重量百分比)二氯五氟丙烷 50-95％C5～C15的烷烴混合物 5-20％
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備清洗劑，其特征在于所述的C5～C15的烷烴混合物為直鏈烷烴、支鏈烷烴、環(huán)烷烴或它們的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電子設(shè)備清洗劑，包括以下組分(重量百分比)二氯五氟丙烷 50-95％C5～C15的烷烴混合物 5-20％三氟乙醇 0-20％醇醚 0-10％氯代烯烴 0-10％
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子設(shè)備清洗劑，其特征在于所述的醇醚是乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丙醚、乙二醇丁醚、乙二醇異丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丙醚、丙二醇丁醚、丙二醇異丁醚或它們的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子設(shè)備清洗劑，其特征在于所述的氯代烯烴是1，2-二氯乙烯、1，1-二氯乙烯、三氯乙烯、四氯乙烯或它們的混合物。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電子設(shè)備清洗劑，由50－95％的二氯五氟丙烷和5－20％C
文檔編號(hào)C11D7/60GK1445352SQ02137518
公開日2003年10月1日 申請(qǐng)日期2002年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月16日
發(fā)明者陳關(guān)喜, 徐孟強(qiáng), 應(yīng)偉勝, 胡利生, 范利忠, 潘文安, 胡耿源 申請(qǐng)人:杭州貝爾通訊系統(tǒng)有限公司, 浙江大學(xué)