本發(fā)明涉及清洗劑領(lǐng)域,尤其涉及一種水基清洗劑及其用途,所述水基清洗劑能夠用作清洗電路板,尤其可以用作清洗高密度電子線(xiàn)路板及高密度IC出腳電路板。
背景技術(shù):
隨著電子行業(yè)的迅速發(fā)展,高密度電子線(xiàn)路板及高密度IC出腳電路板被廣泛使用。在電路板的制備過(guò)程中,雖然大多數(shù)廠(chǎng)家都使用免清洗助焊劑,但是這類(lèi)產(chǎn)品的高密度特性就要求必須使用清洗劑清潔,不然將會(huì)在電路板高密集線(xiàn)間及腳間積累一些塵埃,一旦濕度增加將會(huì)導(dǎo)致電路板的短路、腐蝕等現(xiàn)象。
通常用的清洗劑為有機(jī)溶劑清洗劑,大多數(shù)為易揮發(fā)的如二氯甲烷、三氯乙烯、丙酮、異丙醇、氟利昂等,該類(lèi)清洗劑污染環(huán)境、破壞臭氧層、對(duì)人體健康有害。也有少數(shù)水基或者半水基清洗劑,但是清洗范圍有限,效果欠佳,可能存在風(fēng)險(xiǎn)。
因此,開(kāi)發(fā)一種新型綠色環(huán)保水基清洗劑尤為重要,這樣既可以保護(hù)環(huán)境,也可以保護(hù)人體健康。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中,現(xiàn)有的清洗劑存在環(huán)保和使用安全性的問(wèn)題,提出了一種水基清洗劑,其能夠有效清理電子行業(yè)中精密電子器件,除去助焊劑,以及附著在所述器件中的灰塵、塵埃,避免器件使用過(guò)程中出現(xiàn)短路。
本發(fā)明具體通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種水基清洗劑,所述水基清洗劑按重量百分比包括如下組分:
所述表面活性劑由脂肪酸甲酯乙氧基化物,與直鏈或支鏈的脂肪醇聚氧乙烯醚中的任意1種或至少2種復(fù)配而成。
脂肪酸甲酯乙氧基化物(FMEE)是一種非離子表面活性劑,是以脂肪酸甲酯經(jīng)相應(yīng)催化劑作用下,直接與環(huán)氧乙烷(EO)發(fā)生加成制得,與傳統(tǒng)的脂肪醇乙氧基化物(AE)相比,具原料低泡、便宜,水溶速度快,對(duì)油脂增溶能力強(qiáng),皮膚刺激性小,生態(tài)毒性低,生物降解性好等特點(diǎn),常用于洗滌劑、清潔劑等安全、高效的優(yōu)質(zhì)原料。FMEE的結(jié)構(gòu)類(lèi)似于油脂和蠟,是油脂和蠟質(zhì)的去除能力最好的表面活性劑,去油力是脂肪醇聚氧乙烯醚1.5倍,是三乙醇胺油酸皂的2.5倍。在除蠟方面,脂肪酸甲酯乙氧基化物(FMEE)的除蠟?zāi)芰κ侵敬季垩跻蚁┟?.6倍,是三乙醇胺油酸皂的1.4倍。
本發(fā)明通過(guò)FMEE與異構(gòu)醇聚氧乙烯醚、月桂醇聚氧乙烯醚的復(fù)配使用,產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng),除油、除蠟?zāi)芰Ω鼜?qiáng)。
優(yōu)選地,所述直鏈或支鏈的脂肪醇聚氧乙烯醚包括C6~C20的直鏈或支鏈的脂肪醇聚氧乙烯醚中的任意1種或至少2種的組合。
C6~C20的直鏈或支鏈的脂肪醇聚氧乙烯醚能夠更好的與FMEE配合,提高清洗劑的穩(wěn)定性,增加所述水基清洗劑的去灰、去油、除蠟性能。
優(yōu)選地,所述支鏈的脂肪醇聚氧乙烯醚包括異構(gòu)十醇聚氧乙烯醚、異構(gòu)十一醇聚氧乙烯醚、異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚中的任意1種或至少2種的組合。
優(yōu)選地,所述直鏈的脂肪醇聚氧乙烯醚包括月桂醇聚氧乙烯醚、棕櫚醇聚氧乙烯醚、十一醇聚氧乙烯醚、十八醇聚氧乙烯醚中的任意1種或至少2種的組合。
優(yōu)選地,所述直鏈或支鏈的脂肪醇聚氧乙烯醚的聚合度為5~12,優(yōu)選7~9。
所述直鏈或支鏈的脂肪醇聚氧乙烯醚的聚合度為5~12具有合適的粘度,配合配方中的加入量,能夠與配方其他組分協(xié)同具有合適的粘度,對(duì)于所述電子器件中的細(xì)小縫隙都能夠到達(dá),完成清洗。聚合度太高,粘度太大,不利于細(xì)小部位的清洗,聚合度太低,粘度太小,附著力差,清洗效果差。
優(yōu)選地,所述脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚包括C10~C20脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚,優(yōu)選C10~C20脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚。
脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚脂肪鏈碳原子數(shù)的選擇影響了配方的穩(wěn)定性,具有合適碳原子的脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚與脂肪醇聚氧乙烯醚配合,能夠增效除塵和除蠟性能。
優(yōu)選地,所述脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚的聚合度為5~12,優(yōu)選9~11。
所述脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚的聚合度的選擇能夠增加其與配方其他組分的配伍性,增加所述水基清洗劑的穩(wěn)定性和儲(chǔ)存性。
優(yōu)選地,所述表面活性劑中,脂肪酸甲酯乙氧基化物與直鏈或支鏈的脂肪醇聚氧乙烯醚的質(zhì)量比為2~3.5,優(yōu)選2.5~3。
所述脂肪酸甲酯乙氧基化物與直鏈或支鏈的脂肪醇聚氧乙烯醚的質(zhì)量比能夠進(jìn)一步增加其之間的配伍性,提高清洗能力,過(guò)多的脂肪酸甲酯乙氧基化物造成粘度過(guò)低,除油除塵不徹底;而過(guò)多的直鏈或支鏈的脂肪醇聚氧乙烯醚造成體系泡沫較高,不好清洗,清洗不徹底,容易造成器件連電短路。
優(yōu)選地,所述水基清洗劑中,所述表面活性劑為占水基清洗劑5~6wt%的脂肪酸甲酯乙氧基化物和占水基清洗劑2wt%的脂肪醇聚氧乙烯醚;優(yōu)選所述表面活性劑為占水基清洗劑5~6wt%的脂肪酸甲酯乙氧基化物和占水基清洗劑2wt%的直鏈脂肪醇聚氧乙烯醚和支鏈脂肪醇聚氧乙烯醚。
在所述水基清洗劑中,合適的表面活性劑選擇和組成能夠最大限度的實(shí)現(xiàn)去污、除塵除油除蠟的作用。
優(yōu)選地,所述油溶性溶劑包括丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚、丙二醇正丙醚、二丙二醇正丙醚和丙二醇甲醚醋酸酯中的任意1種或至少2種的組合。
丙二醇醚具有強(qiáng)溶解能力,并且用后易被分解成二氧化碳和水,對(duì)生物體無(wú)毒無(wú)害。尤其是丙二醇甲醚醋酸酯是一種性能優(yōu)良的低毒高級(jí)工業(yè)溶劑,對(duì)極性和非極性物質(zhì)均有很強(qiáng)的溶解能力。本發(fā)明提供的水基清洗劑選擇合適的油溶性溶劑能夠賦予所述清洗劑良好的清洗能力。
優(yōu)選地,所述助洗劑包括乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺中的任意1種或至少2種的組合。
助洗劑的添加有助于提高清洗能力,提高清洗去污的效率,尤其是本發(fā)明優(yōu)選的乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺能夠配合所述清洗劑的其他組分提高清洗能力,提高清洗去污的效率。尤其是選擇乙醇胺作為助洗劑,能夠起到緩蝕作用,對(duì)電子元器件具有良好的安全兼容性能。
優(yōu)選地,所述消泡劑包括硅油消泡劑。所述硅油消泡劑具有消泡速度快,抑泡時(shí)間長(zhǎng)及無(wú)毒無(wú)腐蝕的優(yōu)勢(shì)。
作為一個(gè)具體的實(shí)施方式,本發(fā)明所述水基清洗劑按重量百分比包括如下組分:
作為一個(gè)具體的實(shí)施方式,本發(fā)明所述水基清洗劑按重量百分比包括如下組分:
作為一個(gè)具體的實(shí)施方式,本發(fā)明所述水基清洗劑按重量百分比包括如下組分:
本發(fā)明所述水基清洗劑的制備方法可以采用本領(lǐng)域常規(guī)的混合、攪拌。
本發(fā)明所述水基清洗劑的制備方法包括如下步驟:
(1)依次稱(chēng)量表面活性劑、油溶性溶劑、助洗劑、消泡劑、去離子水;
(2)將稱(chēng)量好的表面活性劑進(jìn)行復(fù)配(配合不同的表面活性劑)處理后,將油溶性溶劑與之混合處理;
(3)將稱(chēng)量好的助洗劑加入到上述混合溶液中,混合均勻;
(4)將稱(chēng)量好的消泡劑加入到上述混合溶液中,混合均勻;
(5)將稱(chēng)量好的去離子水加入到上述混合溶液中,混合均勻,即得到水基清洗劑;
本發(fā)明提供的清洗劑,配制條件無(wú)需特殊環(huán)境條件,在常溫常壓下即可。
本發(fā)明還提供了如前所述水基清洗劑的用途,所述水基清洗劑能夠用于清洗電路板,除去電路板焊接過(guò)程中的助焊劑,存在于電路板上的油類(lèi)物質(zhì)、蠟類(lèi)物質(zhì)和灰塵,有效減少電路板的短路、連電現(xiàn)象。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下有益效果:
本發(fā)明通過(guò)復(fù)配不同的表面活性劑,配合油溶性溶劑、助洗劑、消泡劑等組分,能夠有效去除電路板的灰塵、油污和蠟性雜質(zhì),且同時(shí)不損傷電路板的表面。另一方面,本發(fā)明提供的水基清洗劑具有綠色環(huán)保、不易揮發(fā)有毒溶劑、對(duì)人體無(wú)害,清潔徹底、無(wú)殘留,能夠有效避免電子器件焊后出現(xiàn)短路、腐蝕等現(xiàn)象的風(fēng)險(xiǎn)。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)具體實(shí)施方式來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明了,所述實(shí)施例僅僅是幫助理解本發(fā)明,不應(yīng)視為對(duì)本發(fā)明的具體限制。
實(shí)施例1
一種水基清洗劑,按重量份數(shù)包括如下組分:
實(shí)施例2:
一種水基清洗劑,按重量份數(shù)包括如下組分:
實(shí)施例3:
一種水基清洗劑,按重量份數(shù)包括如下組分:
實(shí)施例4:
一種水基清洗劑,按重量份數(shù)包括如下組分:
實(shí)施例5:
一種水基清洗劑,按重量份數(shù)包括如下組分:
實(shí)施例6
一種水基清洗劑,含有非離子表面活性劑,按重量份數(shù)包括如下組分:
對(duì)比例1
一種水基清洗劑,與實(shí)施例1的區(qū)別在于不加入FMEE,并將所述FMEE等質(zhì)量替換為異構(gòu)醇聚氧乙烯醚,按重量份數(shù)包括如下組分:
對(duì)比例2
一種水基清洗劑,與實(shí)施例1的區(qū)別在于不加入丙二醇甲醚醋酸酯,并將所述丙二醇甲醚醋酸酯等質(zhì)量替換為丙二醇丁醚,按重量份數(shù)包括如下組分:
對(duì)比例3
一種水基清洗劑,與實(shí)施例1的區(qū)別在于FMEE脂肪酸碳數(shù)不同,聚合度不同,按重量份數(shù)包括如下組分:
對(duì)比例4
一種水基清洗劑,與實(shí)施例1的區(qū)別在于異構(gòu)醇聚氧乙烯醚不同,聚合度不同,按重量份數(shù)包括如下組分:
性能測(cè)試:
選取制備得到的同一電路板測(cè)試空白的離子污染物含量、助焊劑含量、油污含量、蠟質(zhì)污染物含量,之后采用實(shí)施例和對(duì)比例提高的水基清洗劑進(jìn)行清洗后,再次測(cè)試離子污染物含量、助焊劑含量、油污含量、蠟質(zhì)污染物含量。
(1)離子污染物含量測(cè)試:
萃取溶液電阻率(ROSE)測(cè)試法:以75%異丙醇加25%去離子水(體積比)為測(cè)試溶液,沖洗印制電路板表面并使殘留在印制板表面上的污染物溶解到測(cè)試溶液中,測(cè)試含量。
(2)助焊劑含量測(cè)試(鹵素含量,以氯計(jì)):
離子色譜測(cè)試法,以75%異丙醇加25%去離子水(體積比)為測(cè)試溶液,加熱80攝氏度萃取表面助焊劑殘留,對(duì)萃取溶液進(jìn)行鹵素含量測(cè)試。
(3)油污含量測(cè)試
光學(xué)顯微鏡法,電路板清洗后放在光學(xué)顯微鏡下,直接觀(guān)察油污的污染情況,用以判斷清洗電路板的清潔程度。
(5)蠟質(zhì)污染物含量測(cè)試
掃描電鏡觀(guān)察法,電路板清洗后放到掃描電鏡下,直接觀(guān)察表面蠟質(zhì)污染情況。
(6)腐蝕情況
光學(xué)顯微鏡法,電路板清洗后觀(guān)察表面的腐蝕情況。
測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1
表1性能測(cè)試結(jié)果
申請(qǐng)人聲明,本發(fā)明通過(guò)上述實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的工藝方法,但本發(fā)明并不局限于上述工藝步驟,即不意味著本發(fā)明必須依賴(lài)上述工藝步驟才能實(shí)施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了,對(duì)本發(fā)明的任何改進(jìn),對(duì)本發(fā)明所選用原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等,均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開(kāi)范圍之內(nèi)。