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CN105861200A - 一种水基清洗剂及其制备方法 - Google Patents

一种水基清洗剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种水基清洗剂及其制备方法，所述的水基清洗剂包括以下重量百分比的组分原料：二丙二醇丁醚25％‑30％，四氢‑2‑呋喃甲醇5％‑8％，1,2‑丙二醇3％‑4％，表面活性剂24％‑33％，1‑乙基‑2‑吡咯烷酮2％‑4％，4‑甲基1H‑苯并三唑2％‑4％，其余为水；上述水基清洗剂的制备方法包括以下步骤：(1)称取二丙二醇丁醚、四氢‑2‑呋喃甲醇、1,2‑丙二醇、表面活性剂和1‑乙基‑2‑吡咯烷酮，混合均匀；(2)再加入4‑甲基1H‑苯并三唑，并搅拌均匀；(3)最后加入水，边加边搅拌，直至形成均一的混合溶液，即得到目的产品。与现有技术相比，本发明具有清洗效果好、制备工艺简单、生物降解效率高等优点。

Description

一种水基清洗剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种水基清洗剂及其制备方法，尤其是涉及一种用于铁路信号产品的水基清洗剂及其制备方法。
背景技术
目前PCBA在SMT时常用的焊锡膏为阿尔法UP78、阿尔法OM5100等，通过SMT和波峰焊后的PCBA含有离子污染物，离子污染物主要包括焊锡膏中助焊剂的活性物质、助焊剂活性物质与金属氧化物的反应产物等，需要通过清洗剂的作用去除离子污染物，而且不能对PCBA有损伤。铁路行业普通的PCBA洁净度测试要求为小于1.56μg/cm2NaCl当量的离子。
近几年，国家铁路行业发展日新月异，高可靠性对铁路信号的重要性已不言而喻。而随着铁路信号业不断发展和信号产品安全质量要求的不断提高。业界对铁路信号产品本身的外观、洁净度要求也越发严苛，进而也提高了对铁路信号业清洗工艺的要求。
中国专利ZL201310110098.1公开了一种电子水基清洗剂及其制备方法，按重量百分比，包括：乙二醇醚类20-50％、丙二醇醚25-40％、醇胺类15-25％、缓蚀剂0-0.5％，表面活性剂10-15％。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种水基清洗剂及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种水基清洗剂，包括以下重量百分比的组分原料：
所述的表面活性剂为非离子型表面活性剂。
所述的非离子型表面活性剂包括乙醇胺、2-(2-氨基乙氧基)乙醇和2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇。
乙醇胺、2-(2-氨基乙氧基)乙醇和2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇的质量比为(1-4)：(20-25)：(3-4)。
水基清洗剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取二丙二醇丁醚、四氢-2-呋喃甲醇、1,2-丙二醇、表面活性剂和1-乙基-2-吡咯烷酮，混合均匀；
(2)再加入4-甲基1H-苯并三唑，并搅拌均匀；
(3)最后加入水，边加边搅拌，直至形成均一的混合溶液，即得到目的产品。
步骤(1)中混合均匀的工艺条件为：在15-25℃下，以200-300r/min的转速混合30-40min。
步骤(2)中搅拌均匀的工艺条件为：在15-25℃下，以400-500r/min的转速混合15-20min。
本发明通过将不同的原料组分混合，进而调节最后混合的产物的表面吉布斯自由能及整体活性，通过实验发现按照专利所述的比例进行制备，能达到很好的清洗效果。
本发明所采用的各原料组分中，以二丙二醇丁醚、四氢-2-呋喃甲醇和1-乙基-2-吡咯烷酮作为主要的去除离子污染物的活性组分部分，以乙醇胺、2-(2-氨基乙氧基)乙醇和2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇三者作为复配的非离子型表面活性剂，以1,2-丙二醇和水等作为主要溶剂。其中，PCB等铁路信号产品在经过SMT、波峰焊等工序后，会在上面遗留残胶，而实验发现，二丙二醇丁醚和四氢-2-呋喃甲醇的混合能对这种残胶有着明显的去除作用。此外，1-乙基-2-吡咯烷酮具有弱碱性，因为常用的波峰焊助焊剂基本都是酸性的，所以1-乙基-2-吡咯烷酮能与助焊剂中的活性组分发生反应，进而将助焊剂有效去除。此外，由于溶有1-乙基-2-吡咯烷酮而带有的碱性环境又能够为缓蚀剂4-甲基1H-苯并三唑在清洗剂中的溶解分散提供良好的环境。同时，1-乙基-2-吡咯烷酮在水及有机溶剂中的良好的溶解性能还能与1,2-丙二醇一起，进一步加强其他原料组分的互溶效果，使得最后制得的清洗剂中各原料组分分散更为均匀。最后，本发明采用的乙醇胺、2-(2-氨基乙氧基)乙醇和2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇三者混合的复配非离子型表面活性剂能够有效的改变清洗剂中活性组分部分等的表面吉布斯自由能，使得其表面张力减小，进一步提高其在含助焊剂等残留污染物上的润湿效果，从而提高其去除残留污染物的效果。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)清洗效果好：本发明中提供的用于铁路信号产品(如PCBA)的水基清洗剂，能有效匹配SMT所用的阿尔法UP78、阿尔法OM5100等焊锡膏所含的助焊剂，能兼容电子组装制造和清洗工艺中常用的所有材料。
(2)生物降解率高：本发明中所用的原料组分都可以通过微生物的有氧呼吸或者微生物的无氧呼吸分解，生物降解率很高，环保性能优异。
(3)制备工艺简单，易于控制，能量损耗小，易于工业化生产。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
一种水基清洗剂，包括以下重量百分比的原料组分：二丙二醇丁醚26％，乙醇胺2％，2-(2-氨基乙氧基)乙醇20％，四氢-2-呋喃甲醇5％，1,2-丙二醇3％，2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇3％，1-乙基-2-吡咯烷酮3％，4-甲基1H-苯并三唑2％，其余为纯水。
上述水基清洗剂通过以下方法制备而成：
(1)称取二丙二醇丁醚、乙醇胺、2-(2-氨基乙氧基)乙醇、四氢-2-呋喃甲醇、1,2-丙二醇、2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇、1-乙基-2-吡咯烷酮放入混合机中，混合均匀；然后放入4-甲基1H-苯并三唑，并搅拌均匀；最后加入纯水，边加边搅拌，直至形成均一的溶液；既得用于铁路信号产品的水基清洗剂。
实施例2
本实施例提供的水基清洗剂及其制备方法，基本与实施例1相同，不同之处在于，本实施例的各原料组分的重量百分比含量为：二丙二醇丁醚27％，乙醇胺3％，2-(2-氨基乙氧基)乙醇22％，四氢-2-呋喃甲醇5％，1,2-丙二醇3％，2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇4％；1-乙基-2-吡咯烷酮3％，4-甲基1H-苯并三唑2％，其余为纯水。
实施例3
本实施例提供的水基清洗剂及其制备方法，基本与实施例1相同，不同之处在于，本实施例的各原料组分的重量百分比含量为：二丙二醇丁醚30％，乙醇胺(2-羟基乙胺)3％，2-(2-氨基乙氧基)乙醇22％，四氢-2-呋喃甲醇6％，1,2-丙二醇3％，2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇4％，1-乙基-2-吡咯烷酮3％，4-甲基1H-苯并三唑3％，其余为纯水。
实施例4
本实施例提供的水基清洗剂及其制备方法，基本与实施例1相同，不同之处在于，本实施例的各原料组分的重量百分比含量为：二丙二醇丁醚25％，乙醇胺(2-羟基乙胺)1％，2-(2-氨基乙氧基)乙醇25％，四氢-2-呋喃甲醇8％，1,2-丙二醇4％，2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇3.5％，1-乙基-2-吡咯烷酮2％，4-甲基1H-苯并三唑4％，其余为纯水。
实施例5
本实施例提供的水基清洗剂及其制备方法，基本与实施例1相同，不同之处在于，本实施例的各原料组分的重量百分比含量为：二丙二醇丁醚30％，乙醇胺(2-羟基乙胺)4％，2-(2-氨基乙氧基)乙醇25％，四氢-2-呋喃甲醇8％，1,2-丙二醇4％，2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇4％，1-乙基-2-吡咯烷酮4％，4-甲基1H-苯并三唑4％，其余为纯水。
实施例6
本实施例提供的水基清洗剂及其制备方法，基本与实施例1相同，不同之处在于，本实施例的各原料组分的重量百分比含量为：二丙二醇丁醚25％，乙醇胺(2-羟基乙胺)1％，2-(2-氨基乙氧基)乙醇20％，四氢-2-呋喃甲醇5％，1,2-丙二醇3％，2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇3％，1-乙基-2-吡咯烷酮2％，4-甲基1H-苯并三唑2％，其余为纯水。
实施例7
本实施例提供的水基清洗剂及其制备方法，基本与实施例1相同，不同之处在于，本实施例的各原料组分的重量百分比含量为：二丙二醇丁醚27％，乙醇胺(2-羟基乙胺)2.5％，2-(2-氨基乙氧基)乙醇23％，四氢-2-呋喃甲醇7％，1,2-丙二醇3.5％，2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇3.5％，1-乙基-2-吡咯烷酮3％，4-甲基1H-苯并三唑3％，其余为纯水。
对比例1
本实施例提供的水基清洗剂及其制备方法，基本与实施例1相同，不同之处在于，本实施例的各原料组分及其重量百分比含量为：二丙二醇丁醚26％，乙醇胺5％，2-(2-氨基乙氧基)乙醇20％，四氢-2-呋喃甲醇5％，1,2-丙二醇3％，1-乙基-2-吡咯烷酮3％，4-甲基1H-苯并三唑2％，其余为纯水。
对比例2
本实施例提供的水基清洗剂及其制备方法，基本与实施例1相同，不同之处在于，本实施例的各原料组分及其重量百分比含量为：二丙二醇丁醚26％，乙醇胺2％，2-(2-氨基乙氧基)乙醇20％，四氢-2-呋喃甲醇5％，1,2-丙二醇3％，2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇3％，4-甲基1H-苯并三唑2％，其余为纯水。
实施例8
用阿尔法UP78焊锡膏喷涂三块电脑主机板，过锡炉，分别编号为1、2、3；用阿尔法OM5100焊锡膏喷三块电脑主机板，过锡炉，分别编号为4、5、6。
分别用实施例1-7和市售清洗剂所制得的水基清洗剂对上述编号1-6的电脑主机板进行超声、滚刷和喷淋后，干燥后，分别用目视检查和高倍显微镜观察板面有无明显残留。具体实验结果如下表1和表2。
表1目视检查下不同清洗剂的清洗效果
表2高倍显微镜观察下不同清洗剂的清洗效果
编号1 编号2 编号3 编号4 编号5 编号6
实施例1 OK OK OK OK OK OK
实施例2 OK OK OK OK OK OK
实施例3 OK OK OK OK OK OK
实施例4 OK OK OK OK OK OK
实施例5 OK OK OK OK OK OK
实施例6 OK OK OK OK OK OK
实施例7 OK OK OK OK OK OK
市售产品 NG OK NG NG NG OK
对比例1 NG OK OK NG OK NG
对比例2 NG NG NG OK NG NG
上表1和表2中，OK表示电脑主机板上无明显残留物存在，NG表示有明显残留物存在。
由上可以看出，对于PCBA等铁路信号产品，本发明实施例1-7制备的水基清洗剂相比于市售清洗剂和对比例1而言，具备更好的清洗效果。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种水基清洗剂，其特征在于，包括以下重量百分比的组分原料：
2.根据权利要求1所述的一种水基清洗剂，其特征在于，所述的表面活性剂为非离子型表面活性剂。
3.根据权利要求2所述的一种水基清洗剂，其特征在于，所述的非离子型表面活性剂包括乙醇胺、2-(2-氨基乙氧基)乙醇和2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇。
4.根据权利要求3所述的一种水基清洗剂，其特征在于，乙醇胺、2-(2-氨基乙氧基)乙醇和2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇的质量比为(1-4)：(20-25)：(3-4)。
5.如权利要求1～4任一所述的水基清洗剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)称取二丙二醇丁醚、四氢-2-呋喃甲醇、1,2-丙二醇、表面活性剂和1-乙基-2-吡咯烷酮，混合均匀；
(2)再加入4-甲基1H-苯并三唑，并搅拌均匀；
(3)最后加入水，边加边搅拌，直至形成均一的混合溶液，即得到目的产品。
6.根据权利要求5所述的一种水基清洗剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中混合均匀的工艺条件为：在15-25℃下，以200-300r/min的转速混合30-40min。
7.根据权利要求5所述的一种水基清洗剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中搅拌均匀的工艺条件为：在15-25℃下，以400-500r/min的转速混合15-20min。
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