一種含氟清洗劑及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種含氟清洗劑及其制備方法，按重量份數(shù)計(jì)，原料組成如下：氟碳溶劑0.1-90份、氫氟醚10-100份、醇0.1-20份、烷烴0.1-5份和穩(wěn)定劑0.1-5份。本發(fā)明含氟清洗劑不易燃、揮發(fā)速率快，不含破壞大氣環(huán)境的物質(zhì)，對(duì)電子設(shè)備污垢具有較好的溶解性能。適用于電子元件的清洗，尤其是有殘留膠痕的電子元件和助焊劑殘留物污染的印刷電路板的清洗應(yīng)用。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種含氟清洗劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種清洗劑，具體涉及一種含氟清洗劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電子元器件在組裝前需要把表面的膠痕、助焊劑殘留等污物除去，在清洗這些物質(zhì)時(shí)可能有一部分需要人工操作或在密閉的空間內(nèi)實(shí)施。這些要求不僅需要含氟清洗劑針對(duì)膠痕和焊劑殘留除污效果好，而且要求含氟清洗劑成分安全環(huán)保，揮發(fā)速率快，毒性低，氣味小，不易燃。[0003]含氟化合物作為含氟清洗劑的溶劑其主要優(yōu)點(diǎn)是不燃或不易燃，即在不易燃的前提下達(dá)到良好的清洗效果。以前使用的最廣泛的主要是1，1，2_三氟三氯乙烷(簡(jiǎn)稱(chēng)CFC-113)，CFC-113作為清洗溶劑，具有適度的溶解性能、良好的選擇性、低粘度、低表面張力、高浸潤(rùn)性、快干性等優(yōu)點(diǎn)，而且具有不燃、低毒、低腐蝕、化學(xué)與熱穩(wěn)定等特征，所以特別適合應(yīng)用于電子、電機(jī)、精密機(jī)械、樹(shù)脂加工及精密光學(xué)等元器件的清洗，并可以作為干燥溶劑使用。但CFC-113的ODP值為0.8，ODP為臭氧消耗潛能的指標(biāo)表征，ODP數(shù)值越高，表示對(duì)臭氧的破壞能力越大。所以這也就說(shuō)明CFC-113對(duì)大氣平流層的臭氧層有破壞影響。所以發(fā)達(dá)國(guó)家已于1996年I月I日對(duì)其禁止使用，我國(guó)也在2006年完全淘汰了 CFC-113的使用。
[0004]可以替代CFC-113且ODP值較低的溶劑主要有氫氟氯烴類(lèi)、氫氟烴類(lèi)、全氟烴類(lèi)、氫氟醚類(lèi)、氯代烴類(lèi)、氫溴烴類(lèi)等。其中全氟烴類(lèi)和氫氟醚類(lèi)的ODP值更低至0，可被選作CFC-113更環(huán)保的替代品。但是，對(duì)于不同的清洗要求、清洗方式和清洗環(huán)境，單一組分難易達(dá)到理想的清洗效果，所以需要與其他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。
[0005]中國(guó)專(zhuān)利91101212.5、ZL91101481.0及CN1445352A中公開(kāi)的混合型含氟清洗劑中都含有氯氟烷烴，這種物質(zhì)的ODP值還是大于0，所以只能作為過(guò)渡替代品使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種含氟清洗劑及其制備方法，該含氟清洗劑不易燃、揮發(fā)速率快，不含破壞大氣環(huán)境的物質(zhì)，對(duì)電子設(shè)備污垢具有較好的溶解性能。適用于電子元件的清洗，尤其是有殘留膠痕的電子元件和助焊劑殘留物污染的印刷電路板的清洗應(yīng)用。
[0007]本發(fā)明所述的含氟清洗劑，按重量份數(shù)計(jì)，原料組成如下:
[0008]氟碳溶劑0.1-90份、氫氟醚10-100份、醇0.1_20份、烷烴0.1_5份和穩(wěn)定劑0.1-5份。
[0009]所述的含氟清洗劑，按重量份數(shù)計(jì)，優(yōu)選原料組成如下:
[0010]氟碳溶劑20-80份、氫氟醚15-60份、醇2_6份、烷烴1_3份和穩(wěn)定劑1_5份。
[0011]氟碳溶劑為氟化烷烴、氟化雜環(huán)化合物、部分氟化的烷烴或部分氟化的雜環(huán)化合物。[0012]氟碳溶劑優(yōu)選十六氟庚烷、2，2，3，3，4，4，5_七氟四氫_5_ (九氟丁基)呋喃或2，2, 3, 3, 4, 4, 5, 5, 6-九氟-6-(七氟丙基)四氫-1H呋喃之中的一種或多種的任意組合。
[0013]本發(fā)明的氟碳溶劑是一類(lèi)結(jié)構(gòu)中只有氟和碳組成的化合物或混合物，如果是混合物，優(yōu)選為共沸物，各物質(zhì)組成成分的結(jié)構(gòu)和沸點(diǎn)都相近。
[0014]氟碳溶劑為清洗溶劑，具有揮發(fā)速率相對(duì)較快；無(wú)閃點(diǎn)，不燃；儲(chǔ)存穩(wěn)定性好；相對(duì)CFC-113溶解能力較弱。因此氟碳溶劑保證了含氟清洗劑的低毒不燃。
[0015]由于純氟碳溶劑對(duì)其他溶劑的溶解能力較弱，所以氟碳溶劑在含氟清洗劑中的重量份數(shù)范圍是0.1-90份。
[0016]氫氟醚優(yōu)選九氟丁基甲醚、九氟丁基乙醚、六氟丙基甲醚或六氟丙基三氟乙醚中的一種或多種任意組合。
[0017]氫氟醚是一類(lèi)分子結(jié)構(gòu)中含有醚鍵的氫氟碳化合物，通式為:CFJX) (CF(X))nCF2-0-CH2-A，式中X是氫原子或氟原子，A是氫原子或氟原子或甲基或三氟甲基，η是0_2的整數(shù)。氫氟醚的大氣臭氧消耗值為零，大氣滯留時(shí)間很短，溫室效應(yīng)值不高，不易燃，毒性低，溶解性良好，表面張力低、粘度低、潤(rùn)濕性低、無(wú)腐蝕性，不產(chǎn)生煙塵。氫氟醚的組成元素與氟碳溶劑較為接近，可保證與氟碳溶劑組成穩(wěn)定的混合物。氫氟醚與氟碳溶劑混合后可以得到溶解能力較強(qiáng)的含氟混合物，該混合物不僅具有含氟化合物的優(yōu)點(diǎn)，而且可溶解除污力強(qiáng)的溶劑。
[0018]醇為乙醇和異丙醇中的一種或兩種。兩種醇加入混合溶劑中有助于提高組合物的清洗能力，醇類(lèi)溶劑的溶解力極強(qiáng)，揮發(fā)速率適中，對(duì)膠痕和電路板助焊劑殘留污物具有較好的清洗能力，并且該類(lèi)物質(zhì)不消耗臭氧。所以醇在含氟清洗劑中的重量份數(shù)范圍為
0.1-20份內(nèi)含氟清洗劑無(wú)可 燃點(diǎn)。
[0019]烷烴為碳原子個(gè)數(shù)為5-10的正構(gòu)烷烴或異構(gòu)烷烴。
[0020]烷烴優(yōu)選正戊烷、異戊烷、正己烷、異己烷、正庚烷、異庚烷、環(huán)庚烷、正辛烷、異辛烷或壬烷中的一種或多種任意組合。烷烴類(lèi)物質(zhì)對(duì)膠痕有較好的溶解能力，添加后可增強(qiáng)含氟清洗劑的溶膠能力。但由于烷烴類(lèi)是極易燃的物質(zhì)，所以控制其在含氟清洗劑中的重量份數(shù)范圍為0.1-5份。
[0021]穩(wěn)定劑為含氟醇，含氟醇是一種氟代醇，不消耗臭氧。
[0022]穩(wěn)定劑優(yōu)選三氟乙醇、四氟丙醇或五氟丙醇中的一種或多種組合。
[0023]含氟醇與本發(fā)明中其他的原料都具有一定的溶解性，并且是一種極性溶劑，增加了含氟清洗劑對(duì)極性污物的溶解能力。含氟醇在含氟清洗劑中的重量份數(shù)范圍為是0.1-5份。
[0024]含氟清洗劑的制備方法如下:
[0025]將氟碳溶劑、氫氟醚、醇、烷烴、穩(wěn)定劑加入密閉容器內(nèi)，在常溫下常壓下混合30min-60min，最后得到所需清洗劑產(chǎn)品。
[0026]本清洗組合物經(jīng)不同組分配伍后，用于電子設(shè)備中聚合物材料上膠痕的清洗，例如，聚碳酸酯、環(huán)氧樹(shù)脂、聚乙烯等，電路板上助焊劑殘留物的清洗，液晶顯示屏的沖洗等。不僅能有效的去除材料表面所沾附的膠痕、助焊劑殘留、油污等中、重度油污，也可去除材料表面的粉塵、手指印等輕度油污。適合的清洗方法包括手工擦拭、液體溶劑噴淋、超聲波清洗。[0027]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0028]本發(fā)明含氟清洗劑，在保證清潔能力的前提下，成分中避免使用可破壞大氣臭氧層及溫室效應(yīng)高、大氣壽命長(zhǎng)不易降解的含氯的物質(zhì)，并且成分中包含的含氟化合物保證了其不易燃。對(duì)電子設(shè)備污垢具有較好的溶解性能，同時(shí)與材料的相溶好，對(duì)金屬、玻璃、陶瓷、聚碳酸酯、聚苯醚、尼龍、環(huán)氧樹(shù)脂、聚乙烯無(wú)腐蝕，各項(xiàng)參數(shù)性能都可以和CFC-113含氟清洗劑匹敵，從而制得綠色環(huán)保安全的高效含氟清洗劑。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0030]實(shí)施例1
[0031]在5L的釜中加入3.5kg重量份數(shù)分別為十六氟庚烷20份、九氟丁基甲醚74份、乙醇2份、正戊烷3份、三氟乙醇1份，在常溫常壓下密閉進(jìn)行攪拌混合30min，即得產(chǎn)品。
[0032]實(shí)施例2-6
[0033]實(shí)施例2-6的制備方法同實(shí)施例1，不同點(diǎn)在于實(shí)施例2-6攪拌時(shí)間分別是35min、40min、60min、50min、30mino
[0034]實(shí)施例1-6原料重量份數(shù)組成如表1所示。
[0035]對(duì)比例1-2
[0036]制備方法同實(shí)施例1，不同點(diǎn)在于對(duì)比例1-2攪拌時(shí)間為40min，對(duì)比例1_2原料原料組成見(jiàn)表1。
[0037]下面是對(duì)實(shí)施例1-6和對(duì)比例1-2的性能檢測(cè):
[0038]1、含氟清洗劑可燃性能的測(cè)試。
[0039]根據(jù)GB267-88石油產(chǎn)品閃點(diǎn)與燃點(diǎn)測(cè)定法采用開(kāi)口杯法進(jìn)行可燃性能測(cè)試。CFC-113和實(shí)施例1-6及對(duì)比例1-2的測(cè)定結(jié)果如表2所示。
[0040]表明氟碳溶劑和氫氟醚有阻燃作用，加入少量的可燃物結(jié)果仍不可燃。
[0041] 2、含氟清洗劑清洗能力的測(cè)試。
[0042]采用常規(guī)方法測(cè)定了含氟清洗劑的清洗能力，CFC-113和實(shí)施例1_6及對(duì)比例1_2的測(cè)試結(jié)果如表3和表4所不。
[0043]結(jié)果表明對(duì)于液晶屏上的粉塵、手印等輕油污及含氟醚潤(rùn)滑油，各個(gè)組分比例的含氟清洗劑都可輕易除去，對(duì)膠痕、助焊劑殘留物、天然油脂有最好的清除效果，單獨(dú)的氟碳溶劑和氫氟醚混合物除污能力較弱。
[0044]3、含氟清洗劑的穩(wěn)定性測(cè)試。
[0045]通過(guò)測(cè)定含氟清洗劑在兩周內(nèi)是否有明顯的分層測(cè)定其儲(chǔ)存穩(wěn)定性。CFC-113和實(shí)施例1-6及對(duì)比例1-2的結(jié)果如表5所示。
[0046]表明穩(wěn)定劑的加入可提高含氟清洗劑的儲(chǔ)存穩(wěn)定性。
[0047]4、含氟清洗劑與材料的相容性。
[0048]實(shí)施例1-6的測(cè)試結(jié)果如表6所示。表明混合含氟清洗劑中各個(gè)組分對(duì)表格中的材料均無(wú)溶脹、無(wú)腐蝕性。
[0049]表1實(shí)施例1-6和對(duì)比例1-2原料組成表
[0050]
【權(quán)利要求】
1.一種含氟清洗劑，其特征在于，按重量份數(shù)計(jì)，原料組成如下: 氟碳溶劑0.1-90份、氫氟醚10-100份、醇0.1-20份、烷烴0.1_5份和穩(wěn)定劑0.1_5份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含氟清洗劑，其特征在于，按重量份數(shù)計(jì)，原料組成如下: 氟碳溶劑20-80份、氫氟醚15-60份、醇2-6份、烷烴1_3份和穩(wěn)定劑1_5份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含氟清洗劑，其特征在于，氟碳溶劑為氟化烷烴、氟化雜環(huán)化合物、部分氟化的烷烴或部分氟化的雜環(huán)化合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的含氟清洗劑，其特征在于，氟碳溶劑為十六氟庚烷、2，2，3，3，4，4，5-七氟四氫_5_ (九氟丁基)呋喃或2，2，3，3，4，4，5，5，6-九氟-6-(七氟丙基)四氫-1H呋喃中的一種或多種的任意組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含氟清洗劑，其特征在于，氫氟醚為九氟丁基甲醚、九氟丁基乙醚、六氟丙基甲醚或六氟丙基三氟乙醚中的任意一種或多種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含氟清洗劑，其特征在于，醇為乙醇和異丙醇中的一種或兩種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含氟清洗劑，其特征在于，烷烴的碳原子個(gè)數(shù)為5-10的正構(gòu)烷烴或異構(gòu)烷烴。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的含氟清洗劑，其特征在于，烷烴為正戊烷、異戊烷、正己烷、異己烷、正庚烷、異庚烷、環(huán)庚烷、正辛烷、異辛烷或壬烷中的一種或多種任意組合。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含氟清洗劑，其特征在于，穩(wěn)定劑為含氟醇。
10.一種權(quán)利要求1所述的含氟清洗劑的制備方法，其特征在于，將氟碳溶劑、氫氟醚、醇、烷烴、穩(wěn)定劑加入密閉容器內(nèi)，在常溫下常壓下混合30min-60min，最后得到所需清洗劑女口廣叩ο
【文檔編號(hào)】C11D7/26GK103740503SQ201310745846
【公開(kāi)日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2013年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月30日
【發(fā)明者】王漢利, 馬慧榮, 王軍 申請(qǐng)人:山東華夏神舟新材料有限公司