CN105018955B - 一种印刷钢网用水基清洗剂 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种印刷钢网用水基清洗剂，由以下重量百分比的组分组成：季铵盐型阳离子淀粉0.1‑0.5％，乙氧基炔二醇类表面活性剂0.05‑0.5％，异构醇聚氧乙烯醚0.1‑2％，丙二醇醚类溶剂10‑28％，水70‑85％。本发明印刷钢网用水基清洗剂是由上述各组分组成，各组分配合一起使用，不仅清洗能力强，而且其清洗寿命远远长于以往水基清洗剂；本发明印刷钢网用水基清洗剂中所用各组分均为低毒，不含强碱性物质，不腐蚀钢网，对人体基本无毒害作用。

Description

一种印刷钢网用水基清洗剂

技术领域

本发明涉及一种清洗剂，特别涉及一种印刷钢网用水基清洗剂。

背景技术

随着电子产品向超大规模集成化、数字化、微型化方面发展，使得表面贴装技术(SMT)成为目前及未来电子组装的主流技术。在SMT过程中，焊锡膏通过钢网印刷在PCB板焊盘上，再将元器件准确地贴放到涂有锡膏的焊盘上，经高温熔化锡膏，从而将元器件牢固地焊接于PCB板上。

在印刷锡膏过程中，所用钢网每隔一段时间使用后均会残留大量锡膏。如果钢网长时间清洗不干净，会造成钢网网孔堵塞。在下次印刷锡膏过程中严重影响印刷品质，出现印刷不良，部分焊盘漏印或少印，从而造成大批量品质异常。这种情况不仅影响企业生产效率而且给企业带来诸多额外的损失。

目前很多工厂依然使用正己烷或三氯乙烯等溶剂型清洗剂来清洗钢网。溶剂型清洗剂清洗效果虽好，但具有较强挥发性，对人体毒副作用大，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，开发绿色环保清洗剂已经成为钢网清洗行业的一项迫切需求。水基清洗剂具有安全、环保、不破环臭氧层等特点，逐渐成为人们研究的焦点。

公开号为CN 103343351A的中国专利申请提供了一种水基清洗剂，其是以二丙二醇单丁醚和3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇为溶剂，以2-羟基乙胺为皂化剂。此种清洗剂虽然在前期清洗过程中取得了比较满意的清洗效果，但其组分含有2-羟基乙胺等强碱性物质，在多次清洗钢网后，极易对钢网外沿铝边框造成腐蚀，从而使得铝边框变黑。与此同时，在多次清洗钢网后，随着清洗剂中松香含量不断上升，在后续的漂洗过程中松香又重新反粘至钢网上，无法用去离子水彻底漂洗干净。公开号为CN 103882461A的中国专利申请提供了一种钢网清洗剂，其以脂肪醇聚氧乙烯醚等为表面活性剂，硅酸钠、碳酸钠等为缓蚀剂，此类清洗剂虽然不会对铝边框造成腐蚀，但在多次清洗后，漂洗过程中同样存在松香反粘的问题，从而使得清洗液使用寿命短，需经常更换，造成巨大的浪费。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种清洗效果好、清洗寿命长、环保、安全的印刷钢网用水基清洗剂。

本发明提供了一种印刷钢网用水基清洗剂，由以下重量百分比的组分组成：

优选由以下重量百分比的组分组成：

另一优选由以下重量百分比的组分组成：

所述亲水剂优选为季铵盐型阳离子淀粉，其结构式如下：

其中每个葡萄糖剩基中的羟基被取代基团取代的平均数即取代度为0.1-0.4。

所述乙氧基炔二醇类表面活性剂优选具有如下结构式：

上述结构式中m和n是整数，m数值为1-3，n数值为1-3。

所述异构醇聚氧乙烯醚中脂肪醇碳数优选为10-12，聚氧乙烯数目优选为3-10。

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、三丙二醇乙醚中的一种或多种组合。

本发明还提供了所述的印刷钢网用水基清洗剂的制备方法，包括如下步骤：

步骤一：将乙氧基炔二醇类表面活性剂、异构醇聚氧乙烯醚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，得到混合液一；

步骤二：将亲水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，得到混合液二；

步骤三：将上述混合液二倒入装有混合液一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，即得到本发明印刷钢网用水基清洗剂。

为了较好的阐述本发明印刷钢网用水基清洗剂的作用原理，需要引进“接触角”和“表面改性”的概念。“接触角”是指在气、液、固三相交点处所作的气-液界面的切线穿过液体与固-液交界线之间的夹角θ，是润湿程度的量度。若θ<90°，则固体表面是亲水性的，即液体较易润湿固体，其夹角θ越小，表示润湿性越好；若θ>90°，则固体表面是疏水性的，即液体不容易润湿固体，容易在表面上移动；“表面改性”是指在保持材料或制品原性能的前提下，赋予其表面新的性能，如亲水性、疏水性、生物相容性、抗静电性能等。本发明印刷钢网用水基清洗剂可将钢网表面进行亲水改性，从而降低钢网表面接触角，有效克服了以往水基钢网清洗剂清洗寿命短、清洗力不持久的缺点。

本发明印刷钢网用水基清洗剂中的亲水剂为季铵盐型阳离子淀粉，其结构式如下：

其中取代度(DS，每个葡萄糖剩基中的羟基被取代基团取代的平均数)介于0.1-0.4。季铵盐型阳离子淀粉分子中不仅含有带正电荷的季铵基，而且也含有带多个羟基、醚基的葡萄糖剩基。带正电荷的季铵基，使得其在清洗过程中极易吸附于带负电的钢网表面，与此同时含多个羟基、醚基的葡萄糖剩基赋予钢网表面极佳的亲水性，从而使得锡膏中松香等非极性污物不易在漂洗过程中反粘于钢网表面。通过钢网表面亲水改性，使得清洗剂的使用寿命显著延长，清洗力更持久。

本发明印刷钢网用水基清洗剂中的乙氧基炔二醇类表面活性剂为非离子表面活性剂，其结构式如下：

其中m、n的取值不同，使得乙氧基炔二醇类表面活性剂的HLB值(亲水疏水平衡值)有一定差异。本发明采用的乙氧基炔二醇类表面活性剂可以在m＝1-3、n＝1-3范围内的任意整数进行组合形成不同比例的混合物。乙氧基炔二醇类表面活性剂分子中带支链的疏水碳链位于分子链的两端，三键位于碳氢链的中央，在三键的两侧对称地分布乙氧基。三键和乙氧基均具有极性，这两部分组成了具有较高电子密度的亲水基团。乙氧基炔二醇类表面活性剂这种独特的分子结构决定其具有极低的平衡和动态表面张力。极低的平衡和动态表面张力能有效提高清洗液对污物表面润湿效率和质量。

本发明印刷钢网用水基清洗剂中的异构醇聚氧乙烯醚的分子结构中碳链上带有支链，其对松香类污物乳化净洗效果十分突出，长的碳链有利于对松香的分散。

本发明印刷钢网用水基清洗剂中的丙二醇醚类溶剂对锡膏中的有机酸具有很好的溶解力，能将此类污物快速地溶解于清洗液中。

本发明印刷钢网用水基清洗剂是由上述各组分组成，各组分配合一起使用，不仅清洗能力强，而且其清洗寿命远远长于以往水基清洗剂；本发明印刷钢网用水基清洗剂中所用各组分均为低毒，不含强碱性物质，不腐蚀钢网，对人体基本无毒害作用。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供了一种印刷钢网用水基清洗剂，其由如下重量的组分组成：

所述C₁₂异构醇聚氧乙烯(9)醚代表的含义为：异构醇聚氧乙烯醚中脂肪醇碳数为12，聚氧乙烯数目为9，下同。

上述印刷钢网用水基清洗剂的制备方法如下：

步骤一：将2,5,8,11-四甲基-6-十二炔-5,8-二醇聚氧乙烯醚、C₁₂异构醇聚氧乙烯(9)醚和丙二醇乙醚按照上述重量依次加入到反应釜中进行搅拌，搅拌时间为10分钟，搅拌速度为60转/分钟，得到混合液一；

步骤二：将季铵盐型阳离子淀粉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，得到混合液二；

步骤三：将所得混合液二倒入装有混合液一的反应釜中进行搅拌，搅拌30分钟，搅拌速度为60转/分钟，即得到本实施例印刷钢网用水基清洗剂。

清洗效果测试：

试验方法：取适量锡膏(由深圳市唯特偶新材料股份有限公司生产，型号为WTO-LF3000)，均匀印刷在尺寸为10×10cm钢网上，放置2小时。将印刷后的钢网用本实施例印刷钢网用水基清洗剂在55℃条件下超声清洗5min，再放入55℃去离子水中超声漂洗1min，最后放入80℃的干燥箱中烘干10min，冷却，目测钢网表面以及在显微镜下检查钢网网孔是否有锡膏残留。如此循环(每次清洗剂不换，漂洗用的去离子水均用新鲜的去离子水)，直至钢网表面出现残留，并记录同一槽清洗剂所能清洗钢网的数量。数据如表1所示。

实施例2

本实施例提供了一种印刷钢网用水基清洗剂，其由如下重量的组分组成：

上述印刷钢网用水基清洗剂的制备方法如下：

步骤一：将2,5,8,11-四甲基-6-十二炔-5,8-二醇聚氧乙烯醚、C₁₂异构醇聚氧乙烯(9)醚和二丙二醇乙醚按照上述重量依次加入到反应釜中进行搅拌，搅拌时间为10分钟，搅拌速度为60转/分钟，得到混合液一；

步骤二：将季铵盐型阳离子淀粉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，得到混合液二；

步骤三：将所得混合液二倒入装有混合液一的反应釜中进行搅拌，搅拌30分钟，搅拌速度为60转/分钟，即得到本实施例印刷钢网用水基清洗剂。

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印刷钢网用水基清洗剂，其由如下重量的组分组成：

上述印刷钢网用水基清洗剂的制备方法如下：

步骤一：将2,5,8,11-四甲基-6-十二炔-5,8-二醇聚氧乙烯醚、C₁₂异构醇聚氧乙烯(9)醚和二丙二醇丙醚按照上述重量依次加入到反应釜中进行搅拌，搅拌时间为10分钟，搅拌速度为60转/分钟，得到混合液一；

步骤二：将季铵盐型阳离子淀粉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，得到混合液二；

步骤三：将所得混合液二倒入装有混合液一的反应釜中进行搅拌，搅拌30分钟，搅拌速度为60转/分钟，即得到本实施例印刷钢网用水基清洗剂。

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印刷钢网用水基清洗剂，其由如下重量的组分组成：

上述印刷钢网用水基清洗剂的制备方法如下：

步骤一：将2,5,8,11-四甲基-6-十二炔-5,8-二醇聚氧乙烯醚、C₁₂异构醇聚氧乙烯(9)醚和二丙二醇乙醚按照上述重量依次加入到反应釜中进行搅拌，搅拌时间为10分钟，搅拌速度为60转/分钟，得到混合液一；

步骤二：将季铵盐型阳离子淀粉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，得到混合液二；

步骤三：将所得混合液二倒入装有混合液一的反应釜中进行搅拌，搅拌30分钟，搅拌速度为60转/分钟，即得到本实施例印刷钢网用水基清洗剂。

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5

本实施例提供了一种印刷钢网用水基清洗剂，其由如下重量的组分组成：

上述印刷钢网用水基清洗剂的制备方法如下：

步骤一：将2,5,8,11-四甲基-6-十二炔-5,8-二醇聚氧乙烯醚、C₁₂异构醇聚氧乙烯(9)醚和三丙二醇甲醚按照上述重量依次加入到反应釜中进行搅拌，搅拌时间为10分钟，搅拌速度为60转/分钟，得到混合液一；

步骤二：将季铵盐型阳离子淀粉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，得到混合液二；

步骤三：将所得混合液二倒入装有混合液一的反应釜中进行搅拌，搅拌30分钟，搅拌速度为60转/分钟，即得到本发明印刷钢网用水基清洗剂。

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：

将二丙二醇单丁醚、3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、2-羟基乙胺和硼酸MEA酯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4000g的水，再搅拌40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。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：

上述清洗剂的制备方法如下：

步骤一：将脂肪醇聚氧乙烯醚、异构十三醇聚氧乙烯醚、脂肪醇环氧乙烷聚醚、脂肪醇环氧丙烷聚醚和2-乙基己基硫酸酯钠盐按照上述重量依次加入到反应釜中进行搅拌，搅拌时间为10分钟，搅拌速度为60转/分钟，得到混合液一；

步骤二：将硅酸钠、碳酸钠、柠檬酸钠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，得到混合液二；

步骤三：将所得混合液二倒入装有混合液一的反应釜中进行搅拌，搅拌30分钟，搅拌速度为60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

通过表1可以看出，实施例1-5清洗钢网的数量均远大于对比例1和对比例2。在实施例中，实施例2比实施例1、3、4、5的清洗持久力更长，这是因为其含有适当取代度的季铵盐型阳离子淀粉，既能保证其在钢网上形成完整的一层亲水膜，又不至于使吸附膜过厚，造成季铵盐型阳离子淀粉过早被消耗。

因此，本发明中的印刷钢网用水基清洗剂不含强碱及挥发性溶剂，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，此印刷钢网用水基清洗剂不仅清洗能力强，而且其清洗寿命远远长于现有水基钢网清洗剂。

Claims (7)

1.一种印刷钢网用水基清洗剂，其特征在于，由以下重量百分比的组分组成：

上述各组分的重量百分比之和为百分之百；

所述亲水剂为季铵盐型阳离子淀粉，其结构式如下：

其中每个葡萄糖剩基中的羟基被取代基团取代的平均数即取代度为0.1-0.4。

2.根据权利要求1所述的印刷钢网用水基清洗剂，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所述的印刷钢网用水基清洗剂，其特征在于，由以下重量百分比的组分组成：

4.根据权利要求1至3中任一项所述的印刷钢网用水基清洗剂，其特征在于，所述乙氧基炔二醇类表面活性剂具有如下结构式：

上述结构式中m和n是整数，m数值为1-3，n数值为1-3。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的印刷钢网用水基清洗剂，其特征在于，所述异构醇聚氧乙烯醚中脂肪醇碳数为10-12，聚氧乙烯数目为3-10。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的印刷钢网用水基清洗剂，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、三丙二醇乙醚中的一种或多种组合。

7.一种如权利要求1至3中任一项所述的印刷钢网用水基清洗剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：将乙氧基炔二醇类表面活性剂、异构醇聚氧乙烯醚和丙二醇醚类溶剂按照权利要求1至3中任一项所述的重量百分比依次加入到反应釜中进行搅拌，搅拌时间为10-15分钟，搅拌速度为50-65转/分钟，得到混合液一；

步骤二：将亲水剂和水按照权利要求1至3中任一项所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，得到混合液二；

步骤三：将上述混合液二倒入装有混合液一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，即得到印刷钢网用水基清洗剂。