CN100415836C - 用于脱除电子线路板漆层的环保型碱性脱漆剂及其制备、使用方法 - Google Patents

用于脱除电子线路板漆层的环保型碱性脱漆剂及其制备、使用方法 Download PDF

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Abstract

一种用于脱除电子线路板漆层的环保型碱性脱漆剂及其制备，使用方法，属于脱漆剂技术领域。脱漆剂由氢氧化钠溶液、表面活性剂、辅助添加剂、缓蚀剂和水组成，其中，NaOH浓度为40～150g·L-1，表面活性剂浓度为0.5～50g·L-1，辅助添加剂浓度为0～50g·L-1，缓蚀剂浓度为0.1～2.5g·L-1，余量为水。该脱漆剂以氢氧化钠水溶液为主体系，再加入适量表面活性剂，辅助添加剂和缓蚀剂，在50-80℃加热使其完全溶解而制得。使用时将电子线路板置于脱漆液中，在50-100℃的温度范围内浸泡10-60分钟即可脱除电子线路板表面漆层，露出基板上光亮金属铜线。优点在于：脱漆剂成本低、脱漆速度快、低毒、使用安全、可多次重复使用。

Description

用于脱除电子线路板漆层的环保型碱性脱漆剂及其制备、使用方法
技术领域
本发明属于脱漆剂技术领域，提供了一种用于脱除电子线路板漆层的环保型碱性脱漆剂及其制备、使用方法，用于脱除电子线路板的表面漆层。
背景技术
线路板是玻璃纤维强化树脂和多种金属的混合物，具有很高的回收利用价值，其中高分子有机物自然条件下很难降解，所含的金属如铜、铅、锡等是宝贵的资源，又可能对环境造成严重污染。若不妥善处理，不但会造成资源大量流失，而且会严重危害环境。目前如何有效地进行废弃线路板的资源化回收处理，已经成为当前关系到我国经济、社会和环境可持续发展及我国再生资源回收利用面临的一个亟待解决的问题。
电子线路板作为重要的电子部件，必须要具有良好的耐腐蚀性及电参数性能，这将直接影响仪器系统的电性能。故而在电子线路板制作完成过程中，需要在线路板表层喷一层三防保护漆层，使印刷电路板及其元器件能提高使用寿命和性能。但是这必然给化学方法回收处理线路板时带来不便，必须经过适当处理脱除漆层后试剂才能接触到线路板上金属层。过去常采用机械方法如手工铲除等，但此法费时费力且易对基体表面造成机械损伤。使用脱漆剂脱漆因其可克服上述不足而成为脱漆工艺的主流。
脱漆剂一般分为无机脱漆剂和有机脱漆剂两大类。有机脱漆剂由于效率高，脱漆时间短，常温时对金属腐蚀小，而成为现在脱漆剂使用和研究的主要方向。传统的有机脱漆剂主溶剂主要为CH2Cl2型脱漆剂，熊金平等发明的高效脱漆剂即以65-80％CH2Cl2为主体系。(熊金平等.一种通用新型高效脱漆剂.专利申请号：CN200510105928.7)但随着环保意识的逐步提高，这种脱漆剂正逐步被取代。徐同宽等研制出一种不含CH2Cl2的新型低温脱漆剂，其中不含挥发性氯代或其它卤素的有机溶剂。(徐同宽等.中性环保脱漆剂及其使用方法.专利申请号：CN200510047828.3)但是总的看来，有机脱漆剂相对毒性较大、易挥发、易燃烧、成本高，对操作人员的身体伤害较大，且对环境有破坏作用。
无机类脱漆剂多以碱性体系为主，一方面碱可使漆膜中某些基团皂化而溶于水；另一方面，加热蒸煮漆膜，漆层失去强度从而降低与金属间附着力，加之表面活性剂的浸润，渗透和亲和作用，从而使旧漆膜褪掉。此机理与有机脱漆利用有机试剂的溶解性能不同。无机碱性脱漆剂与有机溶剂脱漆相比，成本低、使用相对安全。使用后经适当处理可循环使用，环境负担小，基本无污染。但使用时要加热，且一般脱漆时间长，一般为10～72h，并且往往对金属基底的腐蚀太大。(袁传勋等.新型脱漆剂的研制与开发.安徽工学院学报.1995，14(2)：101～108)
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于脱除电子线路板漆层的环保型碱性脱漆剂及其制备、使用方法。解决了以往碱性脱漆剂很难解决的脱漆时间较长和基体腐蚀的问题，脱除后金属层表面清洁光亮。
本发明的脱漆剂由氢氧化钠溶液、表面活性剂、辅助添加剂、缓蚀剂和水组成，NaOH浓度为40～150g·L-1，表面活性剂浓度为0.5～50g·L-1，辅助添加剂浓度为0～50g·L-1，缓蚀剂浓度为0.1～2.5g·L-1，余量为水。
本发明所述的表面活性剂，选自吐温20(聚氧乙烯山梨醇酐单月桂酸酯)、吐温40(聚氧乙烯山梨醇酐单棕榈酸酯)、吐温60(聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯)、吐温80(聚氧乙烯山梨醇酐单油酸酯)、SDS(十二烷基磺酸钠)、TritonX-100(聚已二醇辛基苯基醚)中的一种。
本发明所述的辅助添加剂为柠檬酸钠、六次甲基四胺、三乙醇胺、聚乙二醇、磷酸钠、甘油中的一种。
本发明所述的缓蚀剂，其选自巯基苯并三氮唑(BTA)和巯基苯并噻唑(MBT)中的一种。
本发明的制备方法为：
1、取40～150gNaOH固体，加水溶解，稀释至800mL，制得NaOH水溶液；
2、分别称取表面活性剂0.5g～50g，辅助添加剂0～50g，缓蚀剂0.1～2.5g加入到1中所制得NaOH水溶液中，然后在50～80℃加热使其完全溶解，冷却后稀释到1L，制得脱漆剂。
3、所制得脱漆剂中，NaOH浓度为40～150g·L-1，表面活性剂浓度为0.5～50g·L-1，辅助添加剂浓度为0～50g·L-1，缓蚀剂浓度为0.1～2.5g·L-1。
所述的表面活性剂，选自吐温20(聚氧乙烯山梨醇酐单月桂酸酯)、吐温40(聚氧乙烯山梨醇酐单棕榈酸酯)、吐温60(聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯)、吐温80(聚氧乙烯山梨醇酐单油酸酯)、SDS(十二烷基磺酸钠)、TritonX-100(聚己二醇辛基苯基醚)中的一种；所述的辅助添加剂为柠檬酸钠、六次甲基四胺、三乙醇胺、聚乙二醇、磷酸钠、甘油中的一种；所述的缓蚀剂，其选自巯基苯并三氮唑、巯基苯并噻唑中的一种。
本发明脱漆剂的使用方法为：
将待脱漆线路板置于脱漆溶液中，在50～100℃的温度范围内，浸泡10～60分钟。
本发明的优点在于：
对电子线路板基体铜线和焊锡基本无腐蚀、环境友好、脱漆速度快、低成本、使用安全、对操作人员的毒害小。
按本发明制得的脱漆剂，脱漆效率高，时间短，与以往的碱性脱漆工艺脱漆往往需要数小时甚至数十小时相比，脱漆时间要大大缩短，最佳方案的脱除时间仅为十几分钟，如此短的脱漆时间可媲美有机脱漆剂。本发明中通过加入辅助添加剂和缓蚀剂联合缓蚀，成功解决以往碱性脱漆剂很难解决的基体腐蚀问题，脱除后金属层表面清洁光亮。另外，本发明所用的试剂原料易得，有机试剂用量很小且几乎无挥发性，毒性较小，其使用危险性与有机脱漆剂相比大幅下降，环保性能明显提高。本脱漆剂由于利用水解机理，原料消耗极少，故而可以重复多次使用，降低了使用成本。所使用的试剂，基本可被生物降解，环境负担小，有较好的环保意义。
具体实施方式
先通过适当途径拆除电子线路板上电子元件，再将线路板剪成约2cm×2cm的小块。将所得小块置于本发明配制所得的脱漆剂中，在70～95℃下浸泡，具体脱漆剂实施例成分组成及温度条件见表1和表2。
表1.实验结果1.
工艺   温度/℃   氢氧化钠/g·L<sup>-1</sup>   表面活性剂/g·L<sup>-1</sup> 辅助添加剂/g·L<sup>-1</sup> 缓蚀剂/g·L<sup>-1</sup>   脱除时间/min
  1-1   80   150   吐温20 40.0   三乙醇胺35.0   MBT  0.5   30
  1-2   70   100   吐温40 30.0   聚乙二醇15.0   BTA  2.5   35
  1-3   80   75   吐温60 10.0   磷酸钠10.0   MBT  1.5   40
  1-4   70   120   吐温80 5.0   甘油10.0   MBT  1.0   30
  1-5   80   75   吐温60 10.0   MBT  1.5   50
  1-6   70   100   吐温80 25.0   柠檬酸钠20.0   MBT  0.5   30
  1-7   80   120   吐温80 10.0   柠檬酸钠10.0   BTA  2.5   22
  1-8   80   80   吐温80 5.0   柠檬酸钠5.0   MBT  1.5   25
  1-9   80   100   SDS    7.5   柠檬酸钠25.0   MBT  1.0   24
  1-10   85   80   吐温80 2.5   柠檬酸钠10.0   BTA  0.5   32
  1-11   85   100   吐温80 20.0   柠檬酸钠2.5   BTA  1.5   20
  1-12   90   80   吐温80 10.0   柠檬酸钠7.5   BTA  2.0   16
  1-13   95   60   吐温80 20.0   柠檬酸钠5.0   BTA  1.0   17
表2.实验结果2
工艺   温度/℃   氢氧化钠/g·L<sup>-1</sup>   表面活性剂/g·L<sup>-1</sup> 辅助添加剂/g·L<sup>-1</sup>   缓蚀剂BTA/g·L<sup>-1</sup>   脱除时间/min
  2-1   70   100   吐温80 15.0   六次甲基四胺5.0   2.0   40
  2-2   80   80   吐温80 10.0   六次甲基四胺15.0   0.5   18
  2-3   80   100   吐温80 7.5   六次甲基四胺10.0   1.0   23
  2-4   80   100   TritonX-100 5.0   六次甲基四胺20.0   2.5   20
  2-5   80   80   SDS    5.0   六次甲基四胺10.0   1.5   25
  2-6   90   60   吐温80 5.0   六次甲基四胺5.0   0.5   15
实验结果表明：在15～60分钟时间内，表面漆膜全部起皮脱落，而金属铜线清洁光亮无腐蚀，为下一步金属回收提供了极大的方便。同时，插孔处焊锡光亮程度与脱漆前无异，表明本脱漆剂对焊锡也基本无腐蚀。脱漆过程中，无异味产生，无挥发，使用安全，环保而低毒。脱除下来的漆层以片状形态存在，而不同于有机脱漆剂使用过程中漆层全部溶解于其中，静置后脱除的油漆沉淀于脱漆液底部。再经过简单固液分离之后，液体可以重复使用多次而不失效果。所得固体油漆，可以考虑挤压成型，用作填料，或是再进行处理之后获得一些工业原料。

Claims (4)

1. 一种用于脱除电子线路板漆层的环保型碱性脱漆剂，其特征在于：由氢氧化钠溶液、表面活性剂、辅助添加剂、缓蚀剂和水组成，其中，NaOH浓度为40～150g·L-1，表面活性剂浓度为0.5～50g·L-1，辅助添加剂浓度为0～50g·L-1，缓蚀剂浓度为0.1～2.5g·L-1，余量为水；
所述的表面活性剂，选自吐温20、吐温40、吐温60、吐温80、SDS、TritonX-100中的一种；
所述的缓蚀剂，其选自巯基苯并三氮唑、巯基苯并噻唑中的一种。
2. 按照权利要求1所述的脱漆剂，其特征在于：所述的辅助添加剂为柠檬酸钠、六次甲基四胺、三乙醇胺、聚乙二醇、磷酸钠、甘油中的一种。
3. 一种制备权利要求1所述脱漆剂的方法，其特征在于：
a、取40～150gNaOH固体，加水溶解，稀释至800mL，制得NaOH水溶液；
b、分别称取表面活性剂0.5g～50g，辅助添加剂0～50g，缓蚀剂0.1～2.5g加入到a中所制得NaOH水溶液中，然后在50～80℃加热使其完全溶解，冷却后稀释到1L，制得脱漆剂；
所述的表面活性剂，选自吐温20、吐温40、吐温60、吐温80、SDS、TritonX-100中的一种；所述的辅助添加剂为柠檬酸钠、六次甲基四胺、三乙醇胺、聚乙二醇、磷酸钠、甘油中的一种；所述的缓蚀剂，其选自巯基苯并三氮唑、巯基苯并噻唑中的一种。
4. 一种使用权利要求1所述脱漆剂的方法，其特征在于：将待脱漆线路板置于脱漆溶液中，在50～100℃的温度范围内，浸泡10～60分钟。
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