CN107502479A - 一种基于氢氟醚的新型清洗剂组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于氢氟醚的新型清洗剂组合物及其制备方法，清洗剂组合物与单一组分的氢氟醚相比具有更高的KB值，更强的清洗能力，更广的清洗范围；该清洗剂组合物可以形成稳定的共沸物或者类共沸物；共沸物或者类共沸物为多组分混合物，在相变的过程中液体和蒸气组分的组成保持不变，即各成分在相变的过程的不会相互分离，仍为组成固定的混合物；由于组合物这种共沸的特性，在清洗过程使其可以实现多次循环使用，从而可以大幅降低使用成本；此外，该清洗剂组合物还具有无闪点、ODP（消耗臭氧潜能值）值为0、与HCFC‑141B相比GWP（全球变暖潜势）更低并且与大多数塑料材料兼容性良好等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种清洗剂组合物及其制备方法，具体为一种基于氢氟醚的新型清洗剂组合物及其制备方法。
背景技术
电子元器件、PCB基板、厚膜电路、引线框架、精密机械等在加工过程中粘有油污、树脂、灰尘、指纹和助焊剂等污染物影响产品的使用性能，需要使用精密型清洗剂去除的上述杂质，目前国内大量使用HCFC-141B作为清洗剂清洗电子元件及一些精密机械。为了保护臭氧层，我国加入了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔协议书》，逐步消减CFC氟利昂及HCFC过渡产品的使用量并承诺于2030年之前完全淘汰HCFC类产品。
专利201310745846.3（申请号）公开了一种含氟清洗剂，以氟碳溶剂、氢氟醚、醇、烷烃、稳定剂为主要组成用于电子元件的清洗，该清洗剂中氟碳溶剂是高全球暖化趋势系数（GWP）物质，对环境的负面影响较大。专利201110371135.5（申请号）公开了一种油污清洗剂，以苯磺酸钠、三乙醇胺、杀菌剂、1，2 二氯乙烯和三氯乙烯为主要成份进行混配制成，该清洗剂使用的二氯乙烯为低闪点物质（该清洗剂对配方是否可以压抑tDCE的闪点没有阐述）、三氯乙烯的职业接触限值（OEL）仅为10ppm，并且清洗剂中含有苯磺酸钠不挥发组份，因此从安全性与实际使用性能角度该清洗剂不适宜用于精密电子行业的清洗。专利201510281281.7（申请号）公开了一种以1，2-反式二氯乙烯为主体成份的共沸物或近似共沸物用于替代正溴丙烷应用于电子行业作为清洗剂使用，该清洗剂中含有少量的表面活性剂（非离子型表面活性剂，含氟表面活性剂，脂肪酸与胺反应的胺基产品）属于高沸点易残留组份，使用该清洗剂清洗精密电子元件，易改变电子元器件表面的导电属性。
氢氟醚（HFE）具有优秀的热稳定性和化学稳定性，低表面张力、低粘度、高密度、渗透性良好且拥有适度的溶解性，无闪点等诸多优点，另外其臭氧消耗潜能值（ODP）为零，即对臭氧无破坏作用，其全球暖化趋势系数（GWP）与HFC、PFC相比大幅降低，因此极大减轻了对环境的负担，因此是新一代对环境影响较低的ODS替代物质。但是由于氢氟醚制造成本较高且KB值较低，因此不适宜直接用来替代HCFC-141B从而大大限制其在电子与机械领域的应用。
发明内容
本发明提供一种基于氢氟醚的新型清洗剂组合物及其制备方法，可以有效解决背景技术中的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
本发明一种基于氢氟醚的新型清洗剂组合物及其制备方法，该清洗剂组合物的原料组成为：氢氟醚20%-80%，低级醇0-5%，三氟乙醇0-2%，氟溶剂0-50%，氯烯烃20%-80%。
作为本发明的一种优选技术方案，该氢氟醚选用CF3CH2OCF2CF2H、CF3CF2CF2CF2OCH2CH3、CF3CF2CF2CF2OCH3中的一种或多种混合而成的混合物。
作为本发明的一种优选技术方案，该低级醇选用甲醇、乙醇、异丙醇中的一种或二种混合而成的混合物。
作为本发明的一种优选技术方案，该氟溶剂选用CF3CF(-CF3)CF=CFCF3、CF3CF2CF2CF2H、CF3CF2CF2CF2CF2CF2H中的一种或多种混合而成的混合物。
作为本发明的一种优选技术方案，该氯烯烃选用CHCL=CHCL、CH2=CHCL、CF3CH=CHCL中的一种或多种混合而成的混合物，且该CHCL=CHCL为反式结构。
作为本发明的一种优选技术方案，该清洗剂组合物为共沸或者类共沸型。
作为本发明的一种优选技术方案，对带有搅拌器、外连接干燥器的冷凝器和温度计反应釜进行除水除氧处理，处理合格后，对冷凝器中通入-30℃冰水，之后依次将氢氟醚20-80份、三氟乙醇0-5份、氟溶剂0-50份、低级醇0-5份加入反应釜中，在20-30℃条件下搅拌混合均匀，然后缓慢的加入氯烯烃20-80份，充分搅拌均匀后完成清洗剂组合物的制备。
本发明所达到的有益效果是：该清洗剂组合物与单一组分的氢氟醚相比具有更高的KB值，更强的清洗能力，更广的清洗范围；该清洗剂组合物可以形成稳定的共沸物或者类共沸物，共沸物仅在很小的组成质量比和温度范围才表现为严格的恒沸点行为，但是有许多共沸物也在相当宽的组成比率和温度范围内是基本恒沸的，这类混合物被称为“类共沸物”，本发明所有的共沸物即为该两种；共沸物或者类共沸物为多组分混合物，在相变的过程中液体和蒸气组分的组成保持不变，即各成分在相变的过程的不会相互分离，仍为组成固定的混合物；由于组合物这种共沸的特性，在清洗过程使其可以实现多次循环使用，从而可以大幅降低使用成本；此外，该清洗剂组合物还具有无闪点、ODP（消耗臭氧潜能值）值为0、与HCFC-141B相比GWP（全球变暖潜势）更低并且与大多数塑料材料兼容性良好等优点。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：本发明一种基于氢氟醚的新型清洗剂组合物及其制备方法，该清洗剂组合物的原料组成为：氢氟醚20%-80%，低级醇0-5%，三氟乙醇0-2%，氟溶剂0-50%，氯烯烃20%-80%。
该氢氟醚选用CF3CH2OCF2CF2H、CF3CF2CF2CF2OCH2CH3、CF3CF2CF2CF2OCH3中的一种或多种混合而成的混合物。
该低级醇选用甲醇、乙醇、异丙醇中的一种或二种混合而成的混合物。
该氟溶剂选用CF3CF(-CF3)CF=CFCF3、CF3CF2CF2CF2H、CF3CF2CF2CF2CF2CF2H中的一种或多种混合而成的混合物。
该氯烯烃选用CHCL=CHCL、CH2=CHCL、CF3CH=CHCL中的一种或多种混合而成的混合物，且该CHCL=CHCL为反式结构。
该清洗剂组合物为共沸或者类共沸型。
对带有搅拌器、外连接干燥器的冷凝器和温度计反应釜进行除水除氧处理，处理合格后，对冷凝器中通入-30℃冰水，之后依次将氢氟醚CF3CH2OCF2CF2H十八份、异丙醇IPA两份缓慢加入反应釜中，在20-30℃条件下搅拌混合均匀，然后缓慢的加入tDCE反式1，2二氯乙烯八十份，充分搅拌均匀后制得清洗剂。
实施例2：所采用的原料和制备方法与实施1类似，不同点在于：
对带有搅拌器、外连接干燥器的冷凝器和温度计反应釜进行除水除氧处理，处理合格后，对冷凝器中通入-30℃冰水，之后依次将氢氟醚CF3CH2OCF2CF2H二十八份、异丙醇IPA两份缓慢加入反应釜中，在20-30℃条件下搅拌混合均匀，然后缓慢的加入tDCE反式1，2二氯乙烯七十份，充分搅拌均匀后制得清洗剂。
实施例3：所采用的原料和制备方法与实施1类似，不同点在于：
对带有搅拌器、外连接干燥器的冷凝器和温度计反应釜进行除水除氧处理，处理合格后，对冷凝器中通入-30℃冰水，之后依次将氢氟醚CF3CH2OCF2CF2H三十八份、异丙醇IPA两份缓慢加入反应釜中，在20-30℃条件下搅拌混合均匀，然后缓慢的加入tDCE反式1，2二氯乙烯六十份，充分搅拌均匀后制得清洗剂。
实施例4：所采用的原料和制备方法与实施1类似，不同点在于：
对带有搅拌器、外连接干燥器的冷凝器和温度计反应釜进行除水除氧处理，处理合格后，对冷凝器中通入-30℃冰水，之后依次将氢氟醚CF3CH2OCF2CF2H四十八份、乙醇两份缓慢加入反应釜中，在20-30℃条件下搅拌混合均匀，然后缓慢的加入tDCE反式1，2二氯乙烯五十份，充分搅拌均匀后制得清洗剂。
结合实施列1-4可得出：闪点检测均为无，均共沸，回流液与蒸馏前组合物的成分均一致性，与不同材料的兼容性是在清洗剂25度的条件下浸泡12小时后，对不锈钢、PC板、HDPE、尼龙和PVC均无腐蚀无溶胀；将沾有油污15毫米螺母金属件放置超声波清洗机中超声清洗30分钟，干燥后通过测量清洗前后被测工件的质量，计算测得清洗剂组合物的清洗效率为：实施列1的KB值为73，清洗效率为96.4%；实施列2的KB值为64，清洗效率为98%；实施列3的KB值为58，清洗效率为98.5%；实施列4的KB值为37，清洗效率为97.9%；对比的HCFC-141B的KB值为55.8，清洗效率为98.1%。
该种基于氢氟醚的新型清洗剂组合物及其制备方法，清洗剂组合物与单一组分的氢氟醚相比具有更高的KB值，更强的清洗能力，更广的清洗范围；该清洗剂组合物可以形成稳定的共沸物或者类共沸物，共沸物仅在很小的组成质量比和温度范围才表现为严格的恒沸点行为，但是有许多共沸物也在相当宽的组成比率和温度范围内是基本恒沸的，这类混合物被称为“类共沸物”，本发明所有的共沸物即为该两种；共沸物或者类共沸物为多组分混合物，在相变的过程中液体和蒸气组分的组成保持不变，即各成分在相变的过程的不会相互分离，仍为组成固定的混合物；由于组合物这种共沸的特性，在清洗过程使其可以实现多次循环使用，从而可以大幅降低使用成本；此外，该清洗剂组合物还具有无闪点、ODP（消耗臭氧潜能值）值为0、与HCFC-141B相比GWP（全球变暖潜势）更低并且与大多数塑料材料兼容性良好等优点。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种基于氢氟醚的新型清洗剂组合物，其特征在于，该清洗剂组合物的原料组成为：氢氟醚20%-80%，低级醇0-5%，三氟乙醇0-2%，氟溶剂0-50%，氯烯烃20%-80%。
2.根据权利要求1所述的一种基于氢氟醚的新型清洗剂组合物，其特征在于，该氢氟醚选用CF3CH2OCF2CF2H、CF3CF2CF2CF2OCH2CH3、CF3CF2CF2CF2OCH3中的一种或多种混合而成的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种基于氢氟醚的新型清洗剂组合物，其特征在于，该低级醇选用甲醇、乙醇、异丙醇中的一种或二种混合而成的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种基于氢氟醚的新型清洗剂组合物，其特征在于，该氟溶剂选用CF3CF(-CF3)CF=CFCF3、CF3CF2CF2CF2H、CF3CF2CF2CF2CF2CF2H中的一种或多种混合而成的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种基于氢氟醚的新型清洗剂组合物，其特征在于，该氯烯烃选用CHCL=CHCL、CH2=CHCL、CF3CH=CHCL中的一种或多种混合而成的混合物，且该CHCL=CHCL为反式结构。
6.根据权利要求1所述的一种基于氢氟醚的新型清洗剂组合物及，其特征在于，该清洗剂组合物为共沸或者类共沸型。
7.根据权利要求1所述的一种基于氢氟醚的新型清洗剂组合物及其制备方法，其特征在于，对带有搅拌器、外连接干燥器的冷凝器和温度计反应釜进行除水除氧处理，处理合格后，对冷凝器中通入-30℃冰水，之后依次将氢氟醚20-80份、三氟乙醇0-5份、氟溶剂0-50份、低级醇0-5份加入反应釜中，在20-30℃条件下搅拌混合均匀，然后缓慢的加入氯烯烃20-80份，充分搅拌均匀后完成清洗剂组合物的制备。
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