CN104194971A - 一种焊接治具用微乳液清洗剂 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种焊接治具用微乳液清洗剂，由以下重量百分比的组分组成：高分子稳定剂2-5％；2-乙基己醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚1-8％；萜烯0.5-5％；丙二醇醚类溶剂5-12％；皂化剂1-5％；水75-86％。本发明的焊接治具用微乳液清洗剂清洗效果好、低毒、安全且对环境影响较小。

Description

一种焊接治具用微乳液清洗剂

技术领域

本发明涉及一种清洗剂，特别涉及一种焊接治具用微乳液清洗剂。

背景技术

焊接治具是一种常见于电子工业中承载保护PCB及其元件的工装器件，在各种PCB焊接(如电脑主板，家电主板等)中广泛应用。焊接治具不仅具有防止焊接过程中PCB变形，辅助支撑和定位的作用，还具有改善工艺，保护元器件等功能。近年来由于SMT组装工艺和制造成本、生产效率的需要，焊接治具的使用越来越普遍。

在焊接过程中，PCB置于焊接治具上，治具表面在焊接过程中不可避免受到助焊剂残留物的污染。如果这些污染物得不到及时的去除，必然影响到工艺的顺利实施以及产品的质量和可靠性。因此每隔一段时间使用后均要定期将焊接治具彻底清洗干净，才能实现重复利用。目前，电子制造企业用于清洗治具的主要有三氯乙烯、异丙醇、正己烷等溶剂型清洗剂，清洗效果虽好，但这些物质具有较强挥发性，且会对人体产生危害；而且易燃易爆，给企业的生产经营带来很大的安全隐患。

基于此，开发绿色环保型水基清洗剂已经成为清洗行业的发展趋势。水基清洗剂具有安全稳定、绿色环保、不破环臭氧层等特点，逐渐成为人们研究的焦点。中国专利CN102703256A其是以水为溶剂，主溶剂是丙二醇甲醚醋酸酯和二乙二醇单丁醚，乙醇胺为皂化剂。此种清洗剂清洗能力不佳、需要的清洗时间长，而且在碱性体系下丙二醇甲醚醋酸酯在长时间存放后会发生水解，造成清洗剂失效。中国专利CN101531951中采用强碱氢氧化钠为皂化剂，此类清洗剂取得了比较满意的清洗效果，但强碱容易烧手且不易漂洗干净，残留的强碱与PCB上元器件接触时，极易造成腐蚀和漏电，从而影响产品的电气安全性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是弥补上述现有技术的不足，提供一种清洗效果好、低毒、安全且对环境影响较小的焊接治具用微乳液清洗剂。

本发明的技术问题通过以下技术方案予以解决：

本发明提供了一种焊接治具用微乳液清洗剂，由以下重量百分比的组分组成：

所述焊接治具用微乳液清洗剂优选由以下重量百分比的组分组成：

所述高分子稳定剂优选为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚丙烯醇和聚丙烯酰胺中的一种或多种组合。

所述2-乙基己醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚优选是嵌段共聚物，其中氧乙烯基数目为3-6，氧丙烯基数目为3-6。

所述萜烯化合物优选为柠檬烯、α-蒎烯、和β-蒎烯中的一种或多种组合。

所述丙二醇醚类溶剂优选为丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丙醚、二丙二醇乙醚、二丙二醇丙醚、三丙二醇甲醚和三丙二醇乙醚中的一种或多种组合。

所述皂化剂优选为乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N，N-二甲基单乙醇胺、N-甲基单乙醇胺和N-丁基单乙醇胺中的一种或多种组合。

本发明还提供了上述焊接治具用微乳液清洗剂的制备方法，包括如下步骤：

步骤一：将高分子稳定剂、2-乙基己醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、萜烯和丙二醇醚类溶剂按照上述的重量百分比依次加入到反应釜中后进行搅拌，搅拌时间为10-15分钟，搅拌速度为50-65转/分钟，得到混合液A；

步骤二：将皂化剂和水按照上述的重量百分比依次加入另一反应釜中，在60-80转/分钟的搅拌速度下搅拌5-8min，得到混合液B；

步骤三：将上述混合液B按照上述配比倒入装有混合液A的反应釜中进行搅拌，搅拌30-40分钟，搅拌速度为50-65转/分钟，即得到本发明焊接治具用微乳液清洗剂。

与现有技术相比，本发明提供的焊接治具用微乳液清洗剂，具有如下有益效果：

(1)本发明焊接治具用微乳液清洗剂的各组分配合在一起形成微乳液体系，使清洗剂的清洗能力增强，而且易漂洗。

(2)本发明焊接治具用微乳液清洗剂的组分中的高分子稳定剂有助于保持微乳液在长时间放置后不分层，始终保持透明状态，而且防止在清洗过程中从治具上洗下的污物与清洗液中萜烯结合从清洗液中析出而引起清洗液失效。

(3)本发明焊接治具用微乳液清洗剂的组分中的2-乙基已醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚可促使另一组分萜烯分散于水中形成微乳液，同时还能促进清洗液对污物表面的润湿以及对污垢的乳化分散。

(4)本发明采用组分萜烯分散于丙二醇醚类溶剂中以形成透明的微乳液混合物，其中萜烯对助焊剂中松香等非极性物质有极佳的溶解能力；而丙二醇醚类溶剂不仅对助焊剂中的有机酸等极性物质有很好溶解力，而且其优异的偶联性能有效调和微乳液体系中各组分的相容性；皂化剂能将助焊剂残留中的松香皂化成水溶性更好的松香皂，从而有利于松香的脱落；因此通过上述三种组分的配合加入，使本发明的焊接治具用微乳液清洗剂的对助焊剂的残留成分有更好的溶解效果，增强了清洗能力。

(5)本发明焊接治具用微乳液清洗剂中所用的组分均为低毒，不含强碱性物质，对生产的电子产品可靠性好，对人体基本无毒害作用。

具体实施方式

本发明提供了一种焊接治具用微乳液清洗剂，由以下重量百分比的组分组成：

上述焊接治具用微乳液清洗剂的制备方法，包括如下步骤：

步骤一：将高分子稳定剂、2-乙基己醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、萜烯和丙二醇醚类溶剂按照上述的重量百分比依次加入到反应釜中后进行搅拌，搅拌时间为10-15分钟，搅拌速度为50-65转/分钟，得到混合液A；

步骤二：将皂化剂和水按照上述重量百分比依次加入另一反应釜中，在60-80转/分钟的搅拌速度下搅拌5-8min，得到混合液B；

步骤三：将上述混合液B按照上述比例倒入装有混合液A的反应釜中进行搅拌，搅拌30-40分钟，搅拌速度为50-65转/分钟，即得到本发明焊接治具用微乳液清洗剂。

微乳液通常是由油、水、溶剂以及表面活性剂在合适配比下形成的透明或半透明的混合物。微乳液与普通乳液有本质的不同，普通乳液是不稳定体系，液滴最终会聚集到一起从而分相，而微乳液是热力学稳定体系，内部结构具有高度动态特性。微乳液具有超低界面张力，强的乳化、增溶能力，因而其去污性能十分突出。

本发明采用高分子稳定剂、2-乙基己醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、萜烯、丙二醇醚类溶剂、皂化剂和水组成微乳液体系解决了以往水基焊接治具清洗剂清洗能力不足，不易漂洗、对生产的电子产品可靠性存在隐患的缺点。

本发明中所述的高分子稳定剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚丙烯醇和聚丙烯酰胺中的一种或多种组合，此类高分子稳定剂由于分子结构长，且分子量较大，不仅有助于保持微乳液在长时间放置后不分层，保持透明状态，而且防止在清洗过程中从治具上洗下的污物与清洗液中萜烯结合从清洗液中析出而引起清洗液失效。

本发明所述的2-乙基已醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚为非离子表面活性剂，其分子式为C₈H₁₇O(CH₂CH₂O)_m(CH₂CHCH₃O)_nH，m、n的取值不同，即分子链所带的氧乙烯基(CH₂CH₂O简称EO)、氧丙烯基(CH₂CHCH₃O简称PO)的数量不同，使得2-乙基已醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚的HLB值(亲水疏水平衡值)有一定差异。2-乙基已醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚可以在m＝3-6、n＝3-6范围内的任意整数进行组合形成不同比例的混合物，其亲水亲油平衡值(即HLB值)优选为10.5-14.0。2-乙基已醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚的作用主要是促使萜烯更好的分散于水中形成微乳液，同时还能促进清洗液对污物表面的润湿以及对污垢的乳化分散。

本发明所述萜烯为柠檬烯、α-蒎烯和β-蒎烯中的一种或多种组合。其中萜烯对助焊剂中的松香等非极性物质有极佳的溶解能力。

本发明所述丙二醇醚类溶剂为丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丙醚、二丙二醇乙醚、二丙二醇丙醚、三丙二醇甲醚和三丙二醇乙醚中的一种或多种组合。丙二醇醚类溶剂不仅对助焊剂中的有机酸等极性物质有很好溶解力，而且其优异的偶联性能有效调和微乳液体系中各组分的相容性。丙二醇醚类溶剂使得萜烯更容易分散均匀，以形成透明的微乳液混合物。

本发明所述皂化剂为乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N，N-二甲基单乙醇胺、N-甲基单乙醇胺、N-丁基单乙醇胺中的一种或多种组合。皂化剂能将助焊剂残留中的松香皂化成水溶性更好的松香皂，从而有利于松香的脱落。

以下以具体实施例来说明本发明的技术方案：

实施例1

本实施例中提供了一种焊接治具用微乳液清洗剂，由如下重量的组分组成：

上述焊接治具用微乳液清洗剂的制备方法如下：将聚乙烯吡咯烷酮、2-乙基已醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、柠檬烯和丙二醇乙醚按照上述重量依次加入到反应釜中后进行搅拌，搅拌时间为10分钟，搅拌速度为60转/分钟，得到混合液A。将乙醇胺和水按照上述重量依次加入另一反应釜中，在60转/分钟的搅拌速度下搅拌8min，得到混合液B；将所得混合液B倒入装有混合液A的反应釜中进行搅拌，搅拌30分钟，搅拌速度为60转/分钟，即得到本实施例焊接治具用微乳液清洗剂。

清洗效果测试：

试验方法：取5.0g助焊剂(型号WTO-618，深圳市唯特偶新材料股份有限公司制造)，均匀涂覆在重量为M0的10×10cm的玻纤板上，过锡炉，冷却并称其重量M1，用本实施例焊接治具用微乳液清洗剂浸泡清洗15min，再用去离子水浸泡1min，在80℃的干燥箱中烘干10分钟，冷却称其重量M2，按下列公式计算其溶解率A：

A＝(M2-M0)/(M1-M0)×100％

上述溶解率A的大小反映了清洗剂对焊后残留的清洗能力的强弱。通过对本实施例M1、M2和M0的精确称量，计算得到溶解率A的数据如表1所示。

实施例2

本实施例提供了一种焊接治具用微乳液清洗剂，由如下重量的组分组成：

上述焊接治具用微乳液清洗剂的制备方法如下：将聚乙烯吡咯烷酮、2-乙基已醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、柠檬烯和二丙二醇乙醚按照上述重量依次加入到反应釜中后进行搅拌，搅拌时间为12分钟，搅拌速度为50转/分钟，得到混合液A。将乙醇胺和水按照上述重量依次加入另一反应釜中，在70转/分钟的搅拌速度下搅拌7min，得到混合液B；将所得混合液B倒入装有混合液A的反应釜中进行搅拌，搅拌35分钟，搅拌速度为65转/分钟，即得到本实施例焊接治具用微乳液清洗剂。

本实施例清洗效果测试方法同实施例1，其测试结果如表1所示。

实施例3

本实施例提供了一种焊接治具用微乳液清洗剂，由如下重量的组分组成：

上述焊接治具用微乳液清洗剂的制备方法如下：将聚丙烯醇、2-乙基已醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、α-蒎烯和二丙二醇乙醚按照上述重量依次加入到反应釜中后进行搅拌，搅拌时间为10分钟，搅拌速度为65转/分钟，得到混合液A。将乙醇胺和水按照上述重量依次加入另一反应釜中，在80转/分钟的搅拌速度下搅拌5min，得到混合液B；将所得混合液B倒入装有混合液A的反应釜中进行搅拌，搅拌40分钟，搅拌速度为60转/分钟，即得到本实施例焊接治具用微乳液清洗剂。

本实施例清洗效果测试方法同实施例1，其测试结果如表1所示。

实施例4

本实施例提供了一种焊接治具用微乳液清洗剂，由如下重量的组分组成：

上述焊接治具用微乳液清洗剂的制备方法如下：将聚丙烯醇、2-乙基已醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、柠檬烯和丙二醇丙醚按照上述重量依次加入到反应釜中后进行搅拌，搅拌时间为10分钟，搅拌速度为60转/分钟，得到混合液A。将乙醇胺和水按照上述重量依次加入另一反应釜中，在60转/分钟的搅拌速度下搅拌7min，得到混合液B；将所得混合液B倒入装有混合液A的反应釜中进行搅拌，搅拌40分钟，搅拌速度为50转/分钟，即得到本实施例焊接治具用微乳液清洗剂。

实施例5

本实施例提供了一种焊接治具用微乳液清洗剂，由如下重量的组分组成：

上述焊接治具用微乳液清洗剂的制备方法如下：将聚乙烯吡咯烷酮、2-乙基已醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、柠檬烯和丙二醇丙醚按照上述重量依次加入到反应釜中后进行搅拌，搅拌时间为12分钟，搅拌速度为60转/分钟，得到混合液A。将N，N-二甲基单乙醇胺和水按照上述重量依次加入另一反应釜中，在60转/分钟的搅拌速度下搅拌8min，得到混合液B；将所得混合液B倒入装有混合液A的反应釜中进行搅拌，搅拌35分钟，搅拌速度为60转/分钟，即得到本实施例焊接治具用微乳液清洗剂。

本实施例清洗效果测试方法同实施例1，其测试结果如表1所示。

对比例1

本对比例提供了现有技术中的一种清洗剂，由如下重量的组分组成：

上述清洗剂的制备方法如下：将丙二醇甲醚醋酸酯、二乙二醇单丁醚、乙醇胺、磷酸辛酯、硅氧烷和乙醇按照上述重量依次加入到反应釜中，搅拌15分钟，搅拌转速为50转/分钟，然后加入819g的水，再搅拌40分钟，搅拌转速为55转/分钟，即可得到本对比例清洗剂。

本对比例清洗效果测试方法同实施例1，其测试结果如表1所示。

对比例2

本对比例提供了现有技术中的一种清洗剂，由如下重量的组分组成：

上述对比例清洗剂的制备方法如下：将氢氧化钠、水、十二烷基二甲基氧化胺、苯骈三氮唑按照上述重量依次加入到反应釜中，搅拌30分钟，搅拌转速为50转/分钟，即可得到本对比例清洗剂。

本对比例清洗效果测试方法同实施例1，其测试结果如表1所示。

表1

实施例	溶解率A(％)
		实施例1	87.45
实施例2	83.48

实施例3	88.20
		实施例4	86.67
实施例5	84.48
		对比例1	74.75
对比例2	87.78

通过表1可以看出，实施例1、3基本与对比例2的清洗效果相当，实施例1-5清洗效果均比对比例1要好。同时实施例3比实施例1、2、4、5清洗效果要好，这是因为萜烯对助焊剂中的松香溶解力强，萜烯量越大，溶解量越多。

由此可知，本发明焊接治具用微乳液清洗剂不含强碱以及卤代烃等有机溶剂，不会引起对臭氧层破坏等环境影响，而且对人体基本无毒害作用。通过测试对比，此焊接治具用微乳液清洗剂基本达到强碱清洗剂的清洗效果，其清洗性能比以往水基清洗剂要强。

Claims (8)

1.一种焊接治具用微乳液清洗剂，其特征在于，由以下重量百分比的组分组成：

2.根据权利要求1所述的焊接治具用微乳液清洗剂，其特征在于，由以下重量百分比的组分组成：

3.根据权利要求1或2所述的焊接治具用微乳液清洗剂，其特征在于，所述高分子稳定剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚丙烯醇和聚丙烯酰胺中的一种或多种组合。

4.根据权利要求1或2所述的焊接治具用微乳液清洗剂，其特征在于，所述2-乙基己醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚是嵌段共聚物，其中氧乙烯基数目为3-6，氧丙烯基数目为3-6。

5.根据权利要求1或2所述的焊接治具用微乳液清洗剂，其特征在于，所述萜烯化合物为柠檬烯、α-蒎烯、和β-蒎烯中的一种或多种组合。

6.根据权利要求1或2所述的焊接治具用微乳液清洗剂，其特征在于，所述丙二醇醚类溶剂为丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丙醚、二丙二醇乙醚、二丙二醇丙醚、三丙二醇甲醚和三丙二醇乙醚中的一种或多种组合。

7.根据权利要求1或2所述的焊接治具用微乳液清洗剂，其特征在于，所述皂化剂为乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N，N-二甲基单乙醇胺、N-甲基单乙醇胺和N-丁基单乙醇胺中的一种或多种组合。

8.一种如权利要求1或2所述的焊接治具用微乳液清洗剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：将高分子稳定剂、2-乙基己醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、萜烯和丙二醇醚类溶剂按照上述的重量百分比依次加入到反应釜中后进行搅拌，搅拌时间为10-15分钟，搅拌速度为50-65转/分钟，得到混合液A；

步骤二：将皂化剂和水按照上述的重量百分比依次加入另一反应釜中，在60-80转/分钟的搅拌速度下搅拌5-8min，得到混合液B；

步骤三：将上述混合液B按照上述配比倒入装有混合液A的反应釜中进行搅拌，搅拌30-40分钟，搅拌速度为50-65转/分钟，即得到本发明焊接治具用微乳液清洗剂。