本發(fā)明涉及清洗劑，具體涉及一種電子工業(yè)用完全無鹵素?zé)oVOC水基清洗劑。

背景技術(shù)：

當(dāng)前電子組裝連接中，主要采用助焊劑、錫膏、貼片膠(充當(dāng)填充粘劑)充當(dāng)焊接載體，然而助焊劑、錫膏和貼片膠的成分復(fù)雜，通常由松香、樹脂、有機(jī)活性劑、表面活性劑、溶劑等組成。這些物質(zhì)通常是不溶于水，再加上承載焊接使用的設(shè)備波峰爐、回流焊爐長期在高溫下使用助焊劑、錫膏、貼片膠中的溶劑揮發(fā)，發(fā)生焊接反應(yīng)后(貼片膠固化)，其殘留物非常難清洗。早期是采用三氯甲烷、三氯乙烷、三氯乙烯等全氯氟烴類溶劑進(jìn)行清洗，此類溶劑的顯著特點(diǎn)是對(duì)人體有毒害、破壞大氣臭氧層、清洗力強(qiáng)、去污效果快、化學(xué)穩(wěn)定性好、不易燃燒、滲透性強(qiáng)、快干、表面張力小等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用至今。

隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，發(fā)現(xiàn)F、Cl、Br這些鹵素及其化合物生產(chǎn)使用不當(dāng)也會(huì)對(duì)身體和環(huán)境造成巨大的傷害，世界上許多政府組織和環(huán)保組織積極推動(dòng)電子產(chǎn)品無鹵化進(jìn)程。目前電子組裝焊接行業(yè)都在積極推廣無鹵素綠色環(huán)保制程，從元器件、焊接材料、清洗劑、包裝材料等各個(gè)環(huán)節(jié)都在要求和使用符合環(huán)保的無鹵素產(chǎn)品。為滿足環(huán)保需求和市場(chǎng)需要，業(yè)界普遍采用低分子的醇類、烷烴類、苯類、酮類如甲醇、乙醇、異丙醇、正已烷、乙二烷、甲苯、二甲苯、丙酮、丁酮用上述單一溶劑或復(fù)配成混合液替代氯氟烴類溶劑進(jìn)行清洗，但該類清洗劑的特點(diǎn)是屬揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)、清洗性差、去污力弱、溶解度小、揮發(fā)快、氣味很大、低閃點(diǎn)、易燃易爆、操作工藝窗口窄、在運(yùn)輸、倉儲(chǔ)、使用的過程中容易發(fā)生安全事故，同時(shí)對(duì)作業(yè)人員身體有一定的毒害作用、嚴(yán)重危及作業(yè)人員的人身安全和環(huán)境安全。再加上其基本上是石油的下游產(chǎn)品使用的過程中大量揮發(fā)，對(duì)不可再生資源也是一種巨大的浪費(fèi)，揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)散發(fā)到空氣中對(duì)大氣臭氧層同樣能形成破壞作用，因些VOC揮發(fā)性有機(jī)溶劑也將逐漸是環(huán)保禁用物質(zhì)。由于電子組裝連接工業(yè)無鹵素化的迅速普及，完全無鹵素?zé)oVOC清洗劑是環(huán)保的發(fā)展趨勢(shì)，以去離子水替代VOC溶劑，完全無鹵素?zé)oVOC水基清洗劑是電子組裝連接工業(yè)清洗劑發(fā)展的必然趨勢(shì)。因些業(yè)界期待能研發(fā)出一款能完全替代氯氟烴類溶劑和有機(jī)溶劑性能的完全無鹵素?zé)oVOC水基清洗劑。

本發(fā)發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，研發(fā)出一種無毒、無害、無腐蝕性，不燃、能自然降解的水基清洗劑，主要用來清洗焊接工具及設(shè)備波峰爐、回流爐、冶具、鋼網(wǎng)和刮刀等設(shè)備，線路板上錯(cuò)噴涂助焊劑、錫膏、貼片膠的一種電子工業(yè)用完全無鹵素?zé)oVOC水基清洗劑的組合物、制備方法及其使用方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，研發(fā)出一種無毒、無害、無腐蝕性，不燃、能自然降解的水基清洗劑，其主要用來清洗焊接工具及波峰爐、回流爐、冶具、鋼網(wǎng)和刮刀等設(shè)備、以及錯(cuò)噴涂助焊劑、錫膏、貼片膠的線路板的一種電子工業(yè)用完全無鹵素?zé)oVOC水基清洗劑。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：

一種電子工業(yè)用完全無鹵素?zé)oVOC水基清洗劑，其組成成分質(zhì)量配比為：

優(yōu)選地，所述有機(jī)胺堿為醇胺類和酰胺類，如一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、3-丙醇胺、甲酰胺、丙酰胺、丁酰胺、異丁酰胺中的一種或幾種組合。利用有機(jī)胺堿高滲透結(jié)構(gòu)相似相溶原理可以快速滲透到殘留物中和有機(jī)胺堿對(duì)有機(jī)物有一定的溶解作用，尤其是中和有機(jī)酸顯著。在清洗過程中可起到滲透、溶解、中和的作用、還可用來調(diào)節(jié)清洗劑的pH值。

優(yōu)選地，所述特種無機(jī)鹽為硅酸鉀、硅酸鈉、硅酸鉀鈉中的一種或幾種組合。特種無機(jī)鹽具有增大去離子水分子界面能，去離子水中界面能越高晶體臨界半徑越大，結(jié)晶析出越難，同時(shí)還能起到軟化水質(zhì)，增大去離子水的飽和度，清洗過程中清洗劑與被清洗件表面的殘留物發(fā)生乳化、皂化、酸堿中和等反應(yīng)，然而酸堿中和反應(yīng)會(huì)生成鹽和水，通常鹽會(huì)結(jié)晶析出，當(dāng)清洗劑達(dá)到過飽和后，鹽會(huì)結(jié)晶聚集并沉積下來從而結(jié)塊，清洗劑持續(xù)不飽和狀態(tài)的時(shí)間越長，使鹽結(jié)晶析出時(shí)間延長，抑制鹽結(jié)晶的生長速率，使其分散態(tài)懸浮于清洗劑中，從而阻止鹽結(jié)晶在被清洗件表面和清洗劑中形成沉積，易于被清洗掉，增強(qiáng)清洗劑分散力、溶解力和增大飽和度。

優(yōu)選地，所述助溶殺菌劑為醇醚溶劑，如乙醇、異丙醇、二丙二醇、二甘醇、丙二醇甲醚、乙二醇乙醚、二丙二醇二甲醚、乙二醇單丁醚、乙二醇單甲醚、二甘醇單甲醚、丙二醇甲醚、二甘醇乙醚、丙二醇單甲醚中的一種或幾種組合。錫膏、助焊劑、貼片膠中其成分含有大量的松香、樹脂、有機(jī)活性劑這些物質(zhì)是不溶于水的，必須先進(jìn)行溶解后才能進(jìn)行清洗。醇醚溶劑對(duì)松香、樹脂、有機(jī)活性劑有很強(qiáng)的溶解力，再加上松香、樹脂、有機(jī)活化劑活化溫度和溶解度各不相同，通過選配不同沸點(diǎn)和溶解度的醇醚溶劑使在整個(gè)清洗過程都有足夠的溶解力協(xié)同配合，加強(qiáng)溶解，清洗劑采用水作溶劑后，貯存時(shí)間過長會(huì)導(dǎo)致生長微生物，采用醇醚溶劑能起到殺菌作用，防止水中微生物生長。

優(yōu)選地，所述助溶增強(qiáng)劑為多元酸酯，如丁二酸二甲酯、戊二酸二甲酯、己二酸二辛酯、癸二酸二辛酯、芳香酸酯、醋酸丁酯、乳酸乙酯、已二酸二甲酯、丙二酸二乙酯中的一種或幾種組合。這些二元酸酯類溶劑有快速溶解力、能有效降低被清洗物的粘度，具體良好的流動(dòng)性，提高對(duì)被清洗表面的光亮度，尤其對(duì)松香、樹脂有超強(qiáng)的溶解力。配合醇醚溶劑共同使用，能加大清洗劑的溶解力、清洗力和滲透力。

優(yōu)選地，所述表面活性劑為非離子表面活性劑如壬酚基聚氧乙烯醚(NP-10)、脂肪醇聚氧乙烯醚、異辛基酚聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、以及陰離子表面活性劑如十二烷基苯磺酸鈉中的一種或幾種組合。非離子表面活性劑具有親水基團(tuán)和親油基團(tuán)的雙親特性，具有降低表面張力、增強(qiáng)潤濕力和增強(qiáng)滲透力，能降低被清洗件表面污物的表面張力，改善污物的流動(dòng)性和潤濕性，應(yīng)用陰離子表面活性劑的親水基團(tuán)特性進(jìn)一步降低去離水的自由能，減少去離子水分子間的相互作用力，采用二種表面活性劑的協(xié)同作用，最大限度的發(fā)揮潤濕、滲透、乳化、皂化作用，增強(qiáng)清洗力、潤濕力、提高清洗劑的清洗力。

優(yōu)選地，所述緩蝕劑為咪唑及咪唑類衍生物，如2-苯甲咪唑、2-甲基咪唑、2-巰基并咪唑、甲基苯三氮唑中的一種或幾種組合。具有起氧化抑制作用減少殘留物清洗、溶解的過程中對(duì)表面金屬面再次起腐蝕作用，Cu⁺，Sn⁺與吸附的咪唑分子發(fā)生化學(xué)化應(yīng)，形成Cu、Sn咪唑高分子絡(luò)合物薄膜，形成一層保護(hù)膜、能有效去除其它金屬離子聚集殘留在被清洗件金屬表面，避免其它金屬離子再次污染。

優(yōu)選地，所述消泡劑為特種有機(jī)硅消泡劑，如、SJ-210、SJ-215、SJ-220中的一種或幾種組合。非離子表面活性劑在水中有良好的發(fā)泡性，清洗液中的泡沫太多，影響清洗效果，尤其是用超聲波清洗時(shí)，清洗劑在超聲波的作用下，產(chǎn)生大量的氣泡，給清洗作業(yè)帶來困難，因此要快速消泡，又不能影響清洗效果，此類特種有機(jī)硅消泡劑具有消泡速度快，抑泡時(shí)間長等優(yōu)良特性從而抑制氣泡產(chǎn)生，易于清洗。

上述任一技術(shù)方案的電子工業(yè)用完全無鹵素?zé)oVOC水基清洗劑的制備方法，包括如下步驟：

在常溫常壓下，在帶有攪拌器的反應(yīng)釜中，加入去離子水開始攪拌，先加入特種無機(jī)鹽完全溶解后，依次加入有機(jī)胺堿、助溶殺菌劑、助溶增強(qiáng)劑、表面活性劑、緩蝕劑、消泡劑持續(xù)攪拌至固體物料完全溶化，混合均勻合，停止攪拌；靜置過濾后即為完全無鹵素?zé)oVOC水基清洗劑。

上述任一技術(shù)方案的電子工業(yè)用完全無鹵素?zé)oVOC水基清洗劑的使用方法，其是可采用超聲波清洗機(jī)、浸泡、噴淋、手工刷洗，清洗好后可用風(fēng)槍吹干或自然風(fēng)干即可使用。當(dāng)用本發(fā)明的電子工業(yè)用完全無鹵素?zé)oVOC水基清洗劑作業(yè)時(shí)，可根據(jù)清洗要求的實(shí)際情況，用去離子水與本清洗劑按1-5:1配制成清洗液進(jìn)行清洗，在50-70℃時(shí)用超聲波、浸泡或噴淋清洗，清洗效果更佳。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明完全無鹵素?zé)oVOC水基清洗劑，是針對(duì)目前環(huán)保法規(guī)對(duì)電子連接組裝材料完全無鹵素的要求而研發(fā)配合電子連接組裝焊接過程中清洗使用的清洗劑。本發(fā)明清洗劑根據(jù)清洗機(jī)理，選用完全不含鹵素的有機(jī)胺堿、特種無機(jī)鹽、助溶殺菌劑、助溶增強(qiáng)劑、表面活性劑、緩蝕劑、消泡劑均溶于水，個(gè)別不溶于水的物質(zhì)在醇醚和酯類助溶劑的配合下完全溶于水，又通過添加非離子表面活性劑和特種無機(jī)鹽降低水的表面張力，利用非離子表面活性劑的雙親特性形成單分子層和特種無機(jī)鹽的軟化水質(zhì)和增大水飽和度使其性能更加可靠、解決了個(gè)別溶劑與水混溶不好的現(xiàn)象，清洗劑始終成為均一溶液體系，避免出現(xiàn)長期貯存或在使用的過程中出現(xiàn)分層。采用復(fù)配的組合能有效降低去離子水的表面張力，增強(qiáng)潤濕力和滲透力，在整個(gè)清洗過程中協(xié)同發(fā)揮皂化、潤濕、滲透、乳化、分散多重清洗機(jī)制作用。

本發(fā)明的目的是針對(duì)目前用的清洗劑達(dá)不到完全無鹵素?zé)oVOC要求，而發(fā)明的一種電子工業(yè)用高可靠性要求的水基清洗劑。本發(fā)明從環(huán)保出發(fā)、清洗劑的溶劑采用去離子水代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鹵代烴溶劑和VOC有機(jī)溶劑，這種清洗劑對(duì)被清洗件潤濕能力強(qiáng)、能有效減小去離子水的表面張力、對(duì)被清洗件無腐蝕、干燥后無殘留、完全無鹵素、不易燃、不易爆、無毒、無公害、無腐蝕性、無特別刺激性氣味的完全無鹵素的環(huán)保水基清洗劑。該清洗劑廣泛應(yīng)用在電子組裝連接焊接工藝中用來清洗焊接工具及設(shè)備；線路板上錯(cuò)噴涂助焊劑、錫膏、貼片膠的清洗。

本發(fā)明的完全無鹵素?zé)oVOC水基清洗劑與鹵代烴溶劑和VOC清洗劑相比具有如下優(yōu)勢(shì)：完全無鹵素符合環(huán)保要求，清洗效果和去污能力完全達(dá)到鹵代烴溶劑和VOC溶劑的效果，無毒無腐蝕性、不產(chǎn)生公害物質(zhì)、使用操作方便、對(duì)環(huán)境無污染。對(duì)被清洗件去除污物效果好，工藝窗口大、能有效清除使用助焊劑、錫膏、貼片膠設(shè)備上的殘留物、清洗線路板上錯(cuò)噴涂助焊劑、錫膏、貼片膠、對(duì)被清洗件表面金屬、塑料、橡膠、油墨、絲印不會(huì)產(chǎn)生腐蝕、溶解和溶脹。不易燃易爆，無刺激性氣味產(chǎn)生，是綠色生產(chǎn)和環(huán)保要求的清洗劑。

具體實(shí)施方式

下面通過具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，但這些例舉性實(shí)施方式的用途和目的僅用來例舉本發(fā)明，并非對(duì)本發(fā)明的實(shí)際保護(hù)范圍構(gòu)成任何形式的任何限定，更非將本發(fā)明的保護(hù)范圍局限于此。

另外，除非特別說明，下面實(shí)施例組分的配比均為質(zhì)量百分比。

實(shí)施例1：

一種電子工業(yè)用完全無鹵素?zé)oVOC水基清洗劑，其組成成分質(zhì)量配比為：

具體制備方法如下：

在常溫常壓下，在帶有攪拌器的反應(yīng)釜中，加入去離子水開始攪拌，先加入硅酸鉀完全溶解后，依次加入三乙醇胺、乙醇、二甘醇單甲醚、丙二醇甲醚、戊二酸二甲酯、乳酸乙酯、壬酚基聚氧乙烯醚、異辛基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸鈉與SJ-200持續(xù)攪拌至固體物料完全溶化，混合均勻合，停止攪拌。靜置過濾后即為本發(fā)明的一種電子工業(yè)用完全無鹵素?zé)oVOC水基清洗劑。

實(shí)施例2：

一種電子工業(yè)用完全無鹵素?zé)oVOC水基清洗劑，其組成成分質(zhì)量配比為：

具體制備方法：

在常溫常壓下，在帶有攪拌器的反應(yīng)釜中，加入去離子水開始攪拌，先加入硅酸鈉完全溶解后，依次加入二乙醇胺、異丙醇、丙二醇甲醚、二甘醇乙醚、丁二酸二甲酯、丙二酸二乙酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸鈉與SJ-210持續(xù)攪拌至固體物料完全溶化，混合均勻合，停止攪拌。靜置過濾后即為本發(fā)明的一種電子工業(yè)用完全無鹵素?zé)oVOC水基清洗劑。

實(shí)施例3：

一種電子工業(yè)用完全無鹵素?zé)oVOC水基清洗劑，其組成成分質(zhì)量配比為：

具體制備方法：

在常溫常壓下，在帶有攪拌器的反應(yīng)釜中，加入去離子水開始攪拌，先加入硅酸鉀完全溶解后，依次加入3-丙醇胺、異丙醇、乙二醇乙醚、、丙二醇單甲醚、己二酸二甲酯、醋酸丁酯、壬酚基聚氧乙烯醚、異辛基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸鈉與SJ-215持續(xù)攪拌至固體物料完全溶化，混合均勻合，停止攪拌。靜置過濾后即為本發(fā)明的一種電子工業(yè)用完全無鹵素?zé)oVOC水基清洗劑。

實(shí)施例4：

一種電子工業(yè)用完全無鹵素?zé)oVOC水基清洗劑，其組成成分質(zhì)量配比為：

具體制備方法：

在常溫常壓下，在帶有攪拌器的反應(yīng)釜中，加入去離子水開始攪拌，先加入硅酸鈉完全溶解后，依次加入丁酰胺、異丁酰胺碳酸鈉、乙醇、乙二醇乙醚、癸二酸二辛酯、乳酸乙酯、烷基酚聚氧乙烯醚、異辛基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸鈉與SJ-215持續(xù)攪拌至固體物料完全溶化，混合均勻合，停止攪拌。靜置過濾后即為本發(fā)明的一種電子工業(yè)用完全無鹵素?zé)oVOC水基清洗劑。

實(shí)施例5：

一種電子工業(yè)用完全無鹵素?zé)oVOC水基清洗劑，其組成成分質(zhì)量配比為：

在常溫常壓下，在帶有攪拌器的反應(yīng)釜中，加入去離子水開始攪拌，先加入硅酸鈉完全溶解后，依次加入三乙醇胺、乙醇、異丙醇、乙二醇單丁醚、二甘醇乙醚、戊二酸二甲酯、己二酸二辛酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸鈉與SJ-210持續(xù)攪拌至固體物料完全溶化，混合均勻合，停止攪拌。靜置過濾后即為產(chǎn)品本發(fā)明的一種電子工業(yè)用完全無鹵素?zé)oVOC水基清洗劑。

將實(shí)施例1-5得到的電子工業(yè)用完全無鹵素?zé)oVOC水基清洗劑進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果的各項(xiàng)指標(biāo)參見表1：

表1

應(yīng)當(dāng)理解，這些實(shí)施例的用途僅用于說明本發(fā)明而非意欲限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。此外，也應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)、修改和/或變型，所有的這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的保護(hù)范圍之內(nèi)。