CN109219652A - 使用不可燃、共沸或类共沸的组合物清洗制品的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种不可燃溶剂组合物，一种清洗制品的方法，和一种在基底上沉积材料的方法。所述不可燃溶剂组合物包括氟代环戊烷，其中3至9个氢原子各自被氟原子取代；反式‑1,2‑二氯乙烯(t‑DCE)；和至少一种有机化合物如C2‑C6醇、C1‑C6烷烃和C3‑C6环烷烃。不可燃组合物中的氟代环戊烷，t‑DCE和有机化合物的量被选定，使得该组合物是共沸物或类共沸物。清洗制品的方法包括通过蒸气脱脂或湿法清洗，使制品与不可燃组合物接触。在基底上沉积材料的方法包括将材料溶解在不可燃溶剂组合物中，将包含该材料的组合物施加到基底上，并从基底上蒸发组合物。

Description

使用不可燃、共沸或类共沸的组合物清洗制品的方法

本申请要求2016年4月4日提交的美国临时申请No.62/317,948的权益。在先申请的公开内容通过引用整体并入本文。

背景

清洗产品和产品部件以去除污染物如蜡、油脂、油和助焊剂残留物，是许多制造、维护和翻新操作的一个组成部分。许多金属制品或部件在制造过程中用油或其它加工剂处理，并且经常要求制品在准备使用或销售之前，或在将部件安装到成品之前必须除去这种油和任何其他污染物。另外，污染物例如过量的松香助焊剂在适合使用之前必须经常从电子或电子部件或装置例如电路板上除去，因为此类污染物的存在可能干扰电气或电子元件的性能并且还会损坏元件。溶剂清洗工艺例如蒸汽脱脂和湿法清洗可用于从这些制品和部件中除去污染物。

由于环境和安全问题，溶剂组合物在过去的几十年中受到明显限制。例如，通常优选的溶剂组合物具有低毒性，很小的全球变暖潜能，少量至无挥发性有机化合物(VOC)，并且产生少量至无有害空气污染物。此外，当溶剂组合物用于制品(例如电子或电气元件或金属部件)的湿法清洗或用于制品的蒸气脱脂时，优选的溶剂组合物的不可燃的，快速干燥的并且显示出高溶解能力，从而使得溶剂不会损害元件。

在许多清洗应用中，存在与潜在的火灾或爆炸危险有关的问题，因为许多溶剂组合物是可燃的或含有例如与其他不可燃溶剂混合的可燃溶剂。例如，在蒸汽脱脂中使用含有可燃溶剂的非共沸混合物可能是非常危险的，因为随着清洗工艺的进行，可燃组合物可在蒸汽脱脂设备的一个或多个部分中形成。类似地，使用可燃组合物对电子或电气元件和/或装置进行湿法清洗也是非常危险的，因为存在产生火花的危险。然而，许多表现出较低可燃性或不可燃的配方可能没有足够的侵蚀性清洗特性，因此在清洗应用中使用是不太实用的。

因此，需要一种使用不可燃溶剂组合物清洗制品的方法，该组合物具有更低的环境影响，同时具有足够强的清洗特性。

发明概述

本文公开一种不可燃溶剂组合物，一种清洗制品的方法，和一种在基底上沉积材料的方法。不可燃溶剂组合物包括：氟代环戊烷，其中3至9个氢原子各自被氟原子取代；反式-1,2-二氯乙烯(t-DCE)；和至少一种有机化合物，如C2-C6醇、C1-C6烷烃和C3-C6环烷烃。不可燃组合物中的氟代环戊烷、t-DCE和有机化合物的量被选定，使得所述组合物为共沸物或类共沸物。

清洗制品的方法包括：通过蒸汽脱脂或湿法清洗，使制品与所述不可燃组合物接触。例如，当制品是电气或电子装置或元件时，物品可以通过湿法清洗与所述不可燃组合物接触，以避免火灾或爆炸的危险，例如，当装置连接到电源(如交流(AC)电源或电池)时。

在基底上沉积材料的方法包括：将材料溶解在所述的不可燃溶剂组合物中，将包含该材料的组合物施加到基底上，和从基底上蒸发所述组合物。

实施方式的详细描述

本文公开了不可燃溶剂组合物和使用不可燃溶剂组合物清洗的方法。该组合物包括：反式-1,2-二氯乙烯(t-DCE)、氟代环戊烷和至少一种其它有机化合物。例如，有机化合物可以是醇、烷烃或环烷烃。溶剂组合物是共沸或类共沸的且可用于溶剂清洗，包括例如制品(例如复杂的金属部件、电子或电气元件如电路板、植入式假肢装置、光学设备等)的蒸汽脱脂，湿法清洗和超声波清洗。本文还公开了一种清洗制品的方法，该方法通过湿法清洗或蒸汽脱脂将制品与组合物接触，并且从所述组合物中回收制品。例如，当制品是电气或电子装置或元件时，物品可以通过湿法清洗与不可燃组合物接触，以避免火灾或爆炸的危险，例如，当装置连接到电源(如交流(AC)电源或电池)时。本文还公开了一种在基底上沉积材料的方法。该方法包括：将材料溶解在不可燃溶剂组合物中，将包含该材料的溶剂组合物施加到基底上，和从基底上蒸发溶剂组合物。

不可燃的共沸或类共沸组合物

如本文所用，“共沸物”和“共沸组合物”是指两种或更多种物质的混合物，其中混合物在没有实质性的成分变化的情况下蒸馏，并表现为恒沸组合物。恒沸组合物，其特征在于共沸，与相同物质的非共沸混合物相比，表现出最大或最小沸点。本文所用的共沸组合物包括均相共沸物，其是两种或多种物质的液体混合物，并表现为单一物质，其中通过该液体的部分蒸发或蒸馏液体所产生的蒸气具有与液体相同的组成。如本文所用，共沸组合物还包括非均相共沸物，其中液相分成两个或更多个液相。在这些实施方案中，在共沸点处，气相与两个液相处于平衡状态，并且所有三个相具有不同的组成。如果将非均相共沸物的两个平衡液相合并计算出总液相的组成，则该组成将与气相的组成是相同的。

如本文所用，术语“类共沸组合物”，有时也称为“近共沸组合物”，是指两种或多种的物质组成的恒沸或基本恒沸的液体混合物，其表现为单一物质。一种表征类共沸组合物的方法是，通过所述液体的部分蒸发或蒸馏所产生的蒸气具有与发生蒸发或蒸馏的液体具有基本相同的组成。也就是说，该混合物在没有实质性组成变化的情况下进行蒸馏/回流。例如，在混合物蒸馏/回流后蒸汽和液体之间的总组成变化为约10％或更低，或约5％或更低。另一种表征类共沸组合物的方法是，所述组合物的泡点蒸气压和所述组合物在特定温度下的露点蒸气压基本相同。例如，如果在50wt.％的组合物被除去后，例如通过蒸发或沸腾，原始组合物和通过蒸发或沸腾除去50wt.％原始组合物之后的剩余组合物之间的蒸气压差小于约10％，则该组合物是类共沸物。

根据定义，共沸或类共沸组合物必须包含至少两种组分。最常见的共沸体系是二元共沸物，含有两种组分。三元共沸物含有三种组分。还存在四种或更多种组分的共沸物。本文公开了含有至少三种组分的共沸或类共沸组合物。例如，该组合物可以是含有三种组分的三元共沸或类共沸组合物，或含有四种组分的四元共沸或类共沸组合物。

从以上可以得出，共沸和类共沸组合物包括一系列含有不同比例的相同组分的组合物，所有这些组合物都是共沸或类共沸的。例如，共沸物的浓度将相对于系统的压力而变化。蒸馏领域的技术人员应当的理解的是，改变系统的压力将改变共沸物的每种组分的浓度。所有这些组合物都旨在被本文所用的术语“共沸物”或“类共沸物”所涵盖。

如果化合物A与第二化合物(化合物B)形成共沸物，则预测化合物A的所有异构体也将与化合物B形成共沸物。例如，二甲苯将与正丁醇形成共沸物。因此，预测二甲苯的所有三种异构体，即邻-，间-和对-二甲苯将与正丁醇形成共沸物。

一种确定混合物是共沸物还是类共沸物的方法是通过分馏。混合物的多步骤的蒸发和冷凝可以通过分馏塔进行。这种系统被设计成基于其的不同的沸点，将液体物质的混合物分离成单独的纯物质。如果混合物不能通过分馏分离，则它是共沸的或类共沸的。分析来自分馏塔的蒸馏馏分，可以鉴定共沸或类共沸混合物的浓度。

分馏塔也可用于精确测定共沸物的沸点。如果相对于各个物质达到最高或最低温度，则存在共沸或类共沸组合物。

共沸或类共沸组合物可具有脱焊剂、脱脂应用和其它清洗应用所需的性质。在沸腾条件下，组合物的固有不变性确保了混合物的各个组分的比例在使用过程中不会发生显著变化，并且溶解性质也将保持恒定。

因此，共沸和类共沸组合物可用于清洗、去焊和脱脂工艺。本发明的组合物是不可燃的，并且由于它们不分馏，在使用过程中不会产生可燃组合物。另外，所用的共沸或类共沸溶剂混合物可以在不发生实质性成分变化的情况下再蒸馏和再使用。

如本文所用，术语“不可燃”是指，例如，根据ASTM D56测定，在标准大气压下不存在低于组合物沸点的闪点，或者，如果通过气溶胶输送组合物，则满足ASTM D3065中规定的不可燃性标准。

如本文所用，术语“闪点”是指材料可在空气中蒸发形成一种可燃混合物的最低温度。

如本文所用，与量有关的修饰语“约”包括所述值并且具有由上下文指示的含义。例如，它至少包括与特定量的测量相关的误差程度。当范围在上下文中使用时，修饰语“约”也应被视为公开由两个端点的绝对值定义的范围。例如，“约2至约4”的范围也公开了“从2到4”的范围。

在一些实施方案中，该组合物是不可燃的三元共沸或类共沸组合物，其含有t-DCE、氟代环戊烷和另一种有机化合物。

如本文所用，“反式-1,2-二氯乙烯”或“t-DCE”是指例如具有分子式C₂H₂C_l2的有机氯化物的反式异构体。t-DCE是一种高度易燃的溶剂，与同等的氯化溶剂(如三氯乙烯，四氯乙烯和二氯甲烷)相比，具有优异的清洗能力和较低的毒性。尽管t-DCE具有高可燃性，但令人惊讶地发现：即使当含有相对大量的t-DCE时，本发明的组合物也是不可燃的。

除非另有说明，否则本文公开的组合物中包含的任何物质或溶剂组分的量是基于组合物的总重量。本组合物可包含量为约30wt.％至约99wt.％的t-DCE。例如，溶剂组合物可包括t-DCE，其量为：约40wt.％至约96wt.％、约60wt.％至约94wt.％、约70wt.％至约92wt.％、约75wt.％至约90wt.％、约78wt.％至约88wt.％、和约78wt.％至约86wt.％，基于组合物的总重量。

溶剂组合物可进一步包括氟代环戊烷。环戊烷是具有化学式C₅H₁₀的脂环烃，其具有5个碳原子的环，每个碳原子与平面上下的两个氢原子结合。如本文所用，“氟代环戊烷”是指一个或多个氢原子各自被氟原子取代的环戊烷。本文组合物可含有氟代环戊烷，其中1至9个氢原子各自被氟原子取代。例如，氟代环戊烷可以具有3至9个各自被氟原子取代的氢原子，或者6至8个各自被氟原子取代的氢原子。在一个实施方案中，氟代环戊烷可以是1,1,2,2,3,3,4-七氟环戊烷(“HFCP”)，化学式为C₅H₃F₇。

所述组合物可包含有效量的t-DCE、氟代环戊烷和有机化合物，从而形成三元共沸或类共沸组合物，或该组合物可包含有效量的t-DCE、氟代环戊烷和两种另外的有机化合物，从而形成例如，四元共沸或共沸类组合物。

所述组合物可包含氟代环戊烷，其量为约2wt.％至约50wt.％、约5wt.％至约40wt.％、约5wt.％至约30wt.％、约9wt.％至约25wt.％、约10wt.％至约20wt.％、或约12wt.％至约20wt.％，基于组合物的总重量。

该组合物可进一步包括至少一种其他有机化合物。所述有机化合物可以是醇、烷烃或环烷烃中的一种或多种。例如，有机化合物可以是C2至C6的醇，例如乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、异丁醇、叔丁醇、戊醇、异戊醇、2-甲基-1-丁醇、新戊醇、3-戊醇、2-戊醇、3-甲基-2-丁醇、叔戊醇、1-己醇、2-己醇、3-己醇、2-甲基-1-戊醇、3-甲基-1-戊醇、4-甲基-1-戊醇、2-甲基-2-戊醇、3-甲基-2-戊醇、4-甲基-2-戊醇、2-甲基-3-戊醇、3-甲基-3-戊醇、2,2-二甲基-1-丁醇、2，3-二甲基-1-丁醇、3，3-二甲基-1-丁醇、2，3-二甲基-2-丁醇、3，3-二甲基-2-丁醇和2-乙基-1-丁醇。在一些实施方案中，有机化合物是乙醇、1-丙醇和2-丙醇中的一种或多种。所述至少一种有机化合物可以是C1至C6烷烃，例如甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷或己烷，或C3至C6环烷烃例如环丙烷、环丁烷、环戊烷或环己烷。例如，在一些实施方案中，有机化合物可以是乙醇、1-丙醇、2-丙醇、己烷和环己烷中的一种或多种。尽管许多这些有机化合物是易燃的，并且t-DCE是易燃的，但所形成的组合物是不可燃的。

所述组合物可包含有效量的t-DCE、氟代环戊烷和有机化合物，以形成三元共沸或类共沸组合物。该组合物可包含有机化合物，其量为约0.1wt.％至约15wt.％、约0.2wt.％至约13wt.％、约0.3wt.％至约12wt.％、约0.5wt.％至约10wt.％、约1wt.％至约9wt.％、约2wt.％至约7wt.％、和约0.1wt.％至约5wt.％，基于组合物的总重量。

在一些实施方案中，组合物包有：量为约30wt.％至约99wt.％的t-DCE；量为约2wt.％至50wt.％的氟代环戊烷；量为约0.1wt.％至约15wt.％的乙醇、1-或2-丙醇，己烷或环己烷中的一种，基于组合物的总重量。在这些实施方案中，组合物在760mmHg下，约40℃至约50℃，或约42℃至约47℃的温度下沸腾。

在一些实施方案中，组合物包含量为60wt.％至92wt.％t-DCE，量为9wt.％至20wt.％的HFCP，和量为2wt.％至9wt.％乙醇，基于组合物的总重量。在这些实施方案中，组合物可在约46℃的温度下沸腾。

包含一系列浓度的各种溶剂组分的溶剂组合物，可以被配制成具有不同程度的侵蚀性，同时保持不可燃性特征。例如，t-DCE表现出强烈的侵蚀性溶剂清洗性能，但是易燃。氟代环戊烷表现出相对良好的溶剂性质并且是不可燃的，但通常缺乏t-DCE的侵蚀性。因此，可以配制组合物，使得t-DCE的侵蚀倾向通过t-DCE与例如氟代环戊烷和至少一种有机化合物的组合来调和，并且所配制的溶剂组合物基本上在电气、机电、机械和其他应用中都是可接受的。溶剂组分的独特组合提供了一种组合物，其中溶剂组合物的侵蚀性可以变化以适应所需的应用，同时保持不可燃性特征。尽管t-DCE和可能的至少一种有机化合物具有可燃性，但所形成的组合物是不可燃的。

添加剂

该组合物还可任选地含有不会显著影响组合物的不可燃性或其特有的清洗能力的其它组分。例如，本发明的组合物还可含有一种或多种添加剂，例如稳定剂、抑制剂、表面活性剂和抗氧化剂，其中一些可形成新的类共沸组合物。这些添加剂通常以其它组分的用量和本领域技术人员已知的量加入。基于组合物的总重量，这些添加剂的总量可以高达约10wt.％，或者基于组合物的总重量，高达约5wt.％。更具体地，这些任选组分可以以约0.01wt.％至约5wt.％，约0.1wt.％至约3wt.％，或约0.1wt.％至约1wt.％的量存在，基于组合物的总重量。在一些实施方案中，基于组合物的其余部分的总重量，添加剂的总量可以以至多约10wt.％或至多约5wt.％的量存在于组合物中。

例如，可以将稳定剂添加到本发明的组合物中。通常将稳定剂加入到溶剂组合物中以抑制组合物的分解，和/或防止金属表面的腐蚀。稳定剂与组合物的不希望的分解产物反应。已知可用于稳定卤代烃溶剂的常规稳定剂的任何组合可用于本发明的组合物中。合适的稳定剂包括，例如，具有4至7个碳原子的链烷醇、具有1至3个碳原子的硝基烷烃、具有2至7个碳原子的1，2-环氧烷烃、具有12至30个碳原子的亚磷酸酯、具有3或4个碳原子的醚、具有4至6个碳原子的不饱和化合物、具有4至7个碳原子的缩醛、具有3至5个碳原子的酮、和具有6至8个碳原子的胺。其他合适的稳定剂是本领域技术人员容易知道的。

此外，各种已知醇类和其他溶剂也可以少量地被包括在组合物中，例如约0.01wt.％至5wt.％、约0.1wt.％至3wt.％、或约0.1wt.％至1wt.％，基于组合物的总重量。可以少量添加到本组合物中的已知醇和溶剂包括：甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、异辛醇、甲基异丁基甲醇、异戊醇、异丁醇、叔丁醇、环己醇、甲基环己醇、苯甲醇、苯甲酸、糠醇等。

此外，还可以包括少量的表面活性剂。用于该组合物的典型表面活性剂可包括：离子型和非离子型表面活性剂，例如，磺酸盐、磷酸盐、羧酸盐、脂肪酸、烷基酚、二醇类、酯和酰胺。表面活性剂还包括离子型和非离子型水置换化合物，如四烷基磺酸铵、磷酸盐、羧酸盐和溴化盐、脂肪族氨基烷醇、氟化氨基烷醇和氯氟化氨基烷醇。

组合物的制备方法

本发明组合物可通过混合有效量的氟环戊烷、t-DCE和至少一种其他有机化合物例如乙醇、1-或2-丙醇、己烷或环己烷来制备，以提供所需的共沸或类共沸清洗溶剂组合物。组分的添加顺序并不重要。当需要时，可任选添加一种或多种其它组分或添加剂。

清洗方法

本文公开了使用共沸或类共沸物组合物清洗制品的方法。清洗制品的方法包括：使制品与组合物接触，和从组合物中回收制品。清洗方法降低了制品上的污染物含量。因此，回收的制品基本上没有污染物，也基本上没有来自清洗组合物的残留物。

如本文所用，术语“制品”是指任何装置、制品、产品、部件、组件、基材，或任何此类可能受到不需要的材料污染的装置、制品、产品、部件、组件、基材的任何部分或表面。因此，术语“制品”广泛地包括例如机器部件、工具、部件组件、复杂金属部件、可植入假体装置、电气和电子元件、开关、电路、板、印刷电路板、半导体芯片、磁性介质、磁盘驱动器头、航空电子设备、连接器、继电器和触点、螺线管、电机和电机绕组、断路器、断路器面板、变压器、电气和数据通信连接器和开关设备、电子控制器、定时器、电缆组件、接头和端子、液压和气动设备、光学设备、光纤、金属或金属氧化物产品、玻璃制品、塑料、弹性体、摄影和电影胶片、铸模模具，用于涂漆的表面、织物、动物皮革、陶瓷、石头或石头之类的材料如混凝土、木材、天然纤维、合成纤维、PVC管、光学透镜、聚合物基材等材料，和其任何部分或表面。制品可以连接到电源例如AC电源、电池等。

如本文所用，“电子设备”，“电气设备”或“电子或电气设备”是指整个设备或其任何部件、组件、表面或部分。即使在连接到电源时，也可以在这种装置上进行湿法清洗。

术语“污染物”同样广义地是指在制品上存在的任何不需要的材料或物质，即使有意地将该材料或物质放置在制品上。例如，通常用于电子设备(例如电视和计算机)的电路板，在组装过程中经常被焊剂污染。焊剂是一种类似油脂的物质，可以在焊接前涂在电路板表面，也可以包含在焊料本身的芯中，以帮助焊料保持热量并扩散到表面上。然后，必须从电路板表面除去这种粘性助焊剂残留物。“污染物”的非限制性实例包括：焊剂(例如热焊接溶剂)、油脂、蜡、油、聚合物、润滑剂、污垢、棉绒、灰尘、颗粒物质、腐蚀性材料、氧化产物、残余物等。例如，该组合物可用于除去相对较重的电动机润滑油和较轻质的油，例如机油或其它轻质润滑剂，例如硅树脂或特氟隆聚四氟乙烯(PTFE)。

该组合物可用于清洗电子或电气装置或组件，例如集成电路或硅芯片。例如，有必要清洗硅芯片，只是为了去除任何可能的污染而制造，因为这些精密部件必须绝对清洗才能正常工作。

制品与组合物的接触可以以各种方式进行。在一些实施方案中，通过湿法清洗或蒸气脱脂进行接触。湿法清洗可以在例如电子或电气元件或装置上进行。这些电子或电气元件或设备可以连接到电源。

接触步骤可以在任何合适的装置或容器中进行，包括在反应容器、水槽、大桶、浸渍罐、高压釜、蒸汽脱脂器等中，并且可以在对大气开放或封闭下进行。在一些实施例中，接触根本不需要在设备或容器中进行。

湿法清洗可以通过部件清洗剂，任何批量装载的、非沸腾式的脱脂剂，喷射剂，气溶胶等进行。例如，湿法清洗可包括将组合物喷射到制品上，用组合物冲洗制品，用含有组合物的吸收介质擦拭制品，或将制品浸入组合物中。在一些实施方案中，将组合物喷射到制品的表面上。组合物可以以液体或气溶胶的形式喷射。例如，可以将本发明组合物的喷射流喷射到制品上。可以从触发瓶或泵式喷射器将组合物喷到制品上。在将组合物喷到制品表面之前、期间或之后，可以刷拭或擦拭制品的表面。例如，可以刷拭或擦拭制品以帮助清洗，特别是如果制品含有过量的污染物。这种刷拭或擦拭可以有效地增强溶剂组合物对污染物的渗透。

在一些实施方案中，可以将组合物作为气溶胶喷射到表面上。在这样的实施方案中，组合物可以与推进剂组合以产生气溶胶，例如氮气、二氧化碳、二氟甲烷、三氟甲烷、1,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234ze)和氟化乙烷，例如1,1,1,2-四氟乙烷(HFE-134a)。HFC-134a推进剂和HFO-1234ze推进剂通常均能够均匀喷射，直到气溶胶被清空。此外，HFC-134a和HFO-1234ze都是不可燃的推进剂。这些推进剂由于其不可燃性和低VOC或无VOC性而非常有益。此外，HFO-1234ze具有零臭氧消耗潜势且具有低的全球变暖潜势。然而，在不脱离本发明的教导和范围的情况下，可以使用额外的推进剂，其包括易燃推进剂、不可燃推进剂、不含VOC的推进剂和含VOC的推进剂。此外，当与本发明的组合物一起使用时，可以降低或消除传统易燃推进剂(例如丁烷和丙烷)的可燃性。基于气溶胶的总重量，推进剂可以以约3wt.至约50wt.％的量存在于气溶胶中。

可以将气溶胶插入能够喷射气溶胶的气溶胶容器中，和/或与氮化硼粉末和/或其他相容的粉末添加剂(例如金属粉末)混合，以产生气溶胶混合物。气溶胶喷射容器，例如气溶胶罐，可用于将气溶胶喷射到制品的表面上。

在一些实施方案中，湿法清洗可包括在搅拌或不搅拌的情况下将制品完全或部分浸入或浸泡在组合物中。例如，可以通过使制品在含有溶剂组合物的贮池、桶、浸槽等中接触，来进行湿法清洗。该制品可任选地进行超声搅拌，或与溶剂组合物的喷射流接触。在一个方面，在脱脂(例如蒸气脱脂)之前，将溶剂组合物喷射到制品上。

超声波可以与湿法清洗结合使用，用于去除至少一种来自例如深凹或不可触及的区域的水或水溶性污染物。

湿法清洗可包括：使制品表面与含有该组合物的吸收介质接触。吸收介质可以是例如用组合物饱和的布、拭子、纸或刷子。可以用吸收介质擦拭、摩擦或刷洗制品的表面。例如，当吸收介质是布时，可以用布擦拭制品。以湿洗制品。

湿法清洗可在约10℃至约47℃的温度下进行，例如约15℃至约30℃，约20℃至约26℃，或约环境温度或室温。在一些实施方案中，在约环境温度下，在电子或电气元件或装置上进行湿法清洗。使用本发明的不可燃组合物湿法清洗电子或电气元件或装置的方法是有利的，因为它们可以在清洗期间最小化或降低火灾的危险，特别是对于连接到电源和/或在清洗过程中电源仍然运行的电子/电气元件。

在一些实施方案中，可以通过蒸气脱脂进行接触。蒸汽脱脂可以在开放或封闭的蒸汽脱脂设备中进行。应理解，许多种类和类型的蒸汽脱脂设备适用于与本方法结合使用。例如，该设备可包括用于容纳清洗组合物的沸腾槽，用于容纳蒸馏的清洗组合物的清洗槽，水分离器和任何其他辅助设备。

在一些实施方案中，可通过加热或煮沸组合物使组合物蒸发，和将制品暴露于组合物的蒸气中，从而进行蒸气脱脂。例如，可以在储库中加热液体溶剂组合物以蒸发组合物。在将制品暴露于蒸气期间，组合物的蒸气可在制品表面上冷凝。与相对热的蒸气相比，制品的表面可以相对较冷。然后，冷凝的蒸气可以在制品的表面上溶解或夹带一种或多种污染物。然后可以将污染的溶剂(即含有溶解的污染物的冷凝溶剂)排出到贮存器中，例如，通过在重力的影响下从制品落入贮存器中。贮存器可以是含有液体溶剂组合物的相同贮存器，其被加热以蒸发组合物。液体溶剂组合物可以连续蒸发以形成包含该组合物的蒸气覆盖层。因为只有溶剂组合物被蒸发(而不是污染物)，所以污染物保留在贮存器中，例如以污泥的形式。因此，可以用未污染的溶剂组合物连续冲洗制品。

在一些实施方案中，蒸气与制品的接触在蒸汽冷凝在制品上时产生擦洗作用。可以使制品保持与蒸气组合物接触一段时间，以使制品的温度升高到大约蒸汽的温度，于是冷凝基本上停止，制品看起来是干燥的。然后可以从脱脂器中取出制品。引起冷凝过程停止所需的时间取决于许多因素，包括所用的特定溶剂组成、蒸汽温度、制品重量，其比热和待除去的污染物质的类型。

在一些实施方案中，蒸汽脱脂可以有利地用于接触制品的表面，和渗透制品的任何孔、裂缝或裂纹，以便从其中除去污染物。

另一种类型的蒸汽脱脂被称为蒸汽喷射循环脱脂。在蒸汽-喷射循环脱脂中，首先将待清洗的制品置于蒸汽区中，如在上述蒸汽脱脂过程中所做的那样。一部分蒸汽通过使用冷却盘管冷凝并填充液体溶剂容器。将温热的液体溶剂泵送通过喷嘴，将其直接喷射到待脱脂的部件上，从而洗掉污染物，然后冷却制品。

在一些实施方案中，气相脱脂可以是液-蒸气循环脱脂。在液-蒸气循环脱脂中，第一隔室含有回流溶剂，第二隔室含有稍冷的溶剂冷凝物，其被称为冲洗槽。在回流溶剂上方保持蒸气区。在这种类型的脱脂操作中，首先将待清洗的制品悬浮在蒸气区中，直到制品上的蒸气冷凝停止。接下来，将制品降低到第一隔室中的回流溶剂中。在适当的一段时间后，将制品移至冲洗槽中。最后，将部件再次置于蒸气区中直至干燥。这种类型的脱脂对于严重污染的制品或者清洗嵌套在一起的小部件的篮子或容器特别有用。

在一些实施方案中，气相脱脂是超声脱脂。超声脱脂可用于清洗关键部件，并且通常使用安装在溶剂罐底部并在20至40kHz范围内操作的换能器。换能器交替地压缩和膨胀溶剂组合物，从而形成小气泡，这些小气泡在制品表面上空化或塌陷。这种空化现象破坏粘附的污染物，从而清洗制品。

由于蒸气脱脂操作通常涉及在液体和蒸气状态下使用与脱脂溶剂相对靠近的热源，因此在脱脂过程/设备的所有部件中使用保持不可燃的溶剂组合物是非常有益的，以便最小化或减少火灾或爆炸的危险。同样，强烈建议使用不可燃的组合物清洗电子或电气元件或设备，以尽量减少或降低元件或设备的着火的危险。

尽管t-DCE的本身是易燃的，但本发明的组合物是不可燃的。出乎意料的是，即使还含有可燃有机化合物如乙醇、1-或2-丙醇、己烷或环己烷的组合物，也是不可燃的。使用本发明组合物进行的清洗(特别是电气或电子元件或装置的湿法清洗，或制品的蒸气脱脂)的方法是非常有利的，至少因为它能降低了火灾或爆炸的风险。

使用本发明不可燃组合物进行清洗的方法的另一个优点是，不需要采取防止可燃性或爆炸危险的预防措施。此外，没有必要在含有该组合物的储罐中标记有针对这些风险的标志或警告。

在蒸气脱脂方法中使用本发明组合物的另一个优点是，由于组合物是共沸或类共沸物，馏出物和残留物在组成上都没有实质性变化。因此，在蒸气脱脂期间，所述组合物不会转移到可燃范围内。此外，即使在部分蒸馏后，残留物和馏出物的组成仍保持组合物的性质，例如其脱脂、脱水和溶解污染物的能力。

可以通过蒸发组合物，将组合物从表面上排出，或将组合物从表面上擦拭或刷洗，从而从组合物中回收制品。例如，溶剂组合物连同溶剂化的污染物可以通过擦拭(例如用布或其它材料)，或通过使溶剂组合物流入盘或其它收集装置中而从制品表面除去。在一些实施方案中，通过使组合物蒸发，例如由于组合物的自然蒸发倾向，从组合物中回收制品的表面。本发明组合物是不可燃的且可以快速蒸发。在一些实施方案中，组合物可在环境温度或室温下蒸发。或者，可以加热制品以促进组合物的蒸发。例如，可以使制品与热空气射流接触，以促进组合物的蒸发。

使用本发明的组合物是有利的，因为在清洗后基本上没有来自组合物本身的残留物残留在表面上。残留物不仅会干扰制品(例如电气或电子元件)的性能，而且还会损坏制品。有利地，本发明组合物基本上没有残余物，同时强度足以处理顽强性污染物。作为本文公开的清洗方法的结果，例如通过溶解在组合物中，可以从制品中除去一种或多种污染物。

使用该组合物的其他方法

本发明共沸或类共沸组合物的其他非限制性用途实例包括：它们用作冷冻冲洗的溶剂；用于氧气系统清洗；用于泡沫吹塑，用于油漆，用于粘合剂，用于润滑剂和用于将材料沉积到基底上，例如将硅氧烷流体沉积在皮下注射针上，从而在非常小且难以接近的位置沉积润滑油，沉积油漆和清漆，以及沉积胶水。

将材料沉积到基底上的方法包括：在应用中使用该组合物作为载体溶剂，包括例如润滑剂、渗透剂、涂料和表面保护剂。例如，可以通过将材料溶解在本发明的不可燃组合物中，将包含该材料的组合物施加(或施涂)到基底上，以及蒸发所述组合物使得材料保留在基底上，从而将材料沉积在基底上。材料可包括例如聚合物、蜡、油、硅氧烷流体、其他润滑剂、油漆、杀虫剂、杀虫剂和杀真菌剂。

更具体地，该组合物可用于溶解材料，以及用于从表面除去这些材料和/或将这些材料递送到表面。例如，在组合物溶解一种或多种材料之后，可以在任何数量的表面上重构这些材料，以便提供涂层。

可以将材料或物质溶解在本发明的不可燃组合物中。然后，通过浸渍、刷涂或喷射(包括气溶胶喷射)将该液体施加到基底上。然后，通过加热或通过组合物的自然蒸发倾向，从基底蒸发本发明组合物。然后，材料或物质就以均匀、完全的涂层被留在基材上。

本发明的组合物和方法提供了优于现有方法的多个优点。将通过具体实施例更详细地描述方法和组合物以及它们的优点。提供以下实施例用于说明目的，并不旨在以任何方式限制或定义本发明

实施例

用分馏法测定以下组合物显示出恒沸行为的范围。使用装备有冷却水冷凝器和自动分液头的拉西环(Raschig rings)的45mm镜面真空夹套蒸馏塔(45mm mirrored vacuumjacketed distillation column)来确认共沸组合物的组成。向蒸馏塔中加入溶剂混合物，并将所得组合物在全回流下加热约半小时以确保平衡。使用5：1的回流比来除去馏分。使用气相色谱法分析塔顶馏分的组成，并在下表中报告。

本发明组合物的示例性组分的物理性质列于表I中。示例性共沸物列于下表II中。这些共沸物是不可燃的。表III-V提供了示例性的共沸和类共沸组合物。数值范围被理解为带有前缀“约”。

表I

物理性质

表II

共沸物鉴定

表III

示例性组合物

表IV

示例性组合物

表V

示例性组合物

共沸和类共沸组合物的不可燃性是令人惊讶的，因为约80wt.％或更多组合物含有可燃组分(例如，t-DCE、乙醇、1-或2-丙醇、己烷和环己烷)。因此，人们可能预测整个组合物将是易燃的。另外，当使用甲醇(沸点为64℃)作为有机化合物(C)时，该组合物是可燃的。如下面的表VI中说明。

表VI

比较例

表VI表明，即使仅使用少量甲醇，例如3.0wt.％，该组合物在27℃下也具有闪点。因此，出乎意料的是，当有机化合物(C)为例如乙醇、1-或2-丙醇、己烷或环己烷时(所有这些物质已知都是易燃的，如果不是高度易燃的话。)，本发明的组合物是不可燃的。特别令人惊讶的是，这些化合物可以较高的量用作有机化合物(C)，例如，高达15wt.％，而不会使组合物可燃。特别地，如表II所示，乙醇可以以约5wt.％的量使用，以形成不可燃的共沸组合物。

本发明组合物的不燃性使组合物能够具有更广泛的应用，特别是在不可燃性是至关重要的应用场合。例如，本发明的组合物可用于通过蒸气脱脂方法清洗制品，以及电子元件和装置的湿法清洗，如上面更详细地讨论的那样。至关重要的是，在这些过程中使用的组合物是不可燃的，从而避免或减少在清洗过程中发生火灾或爆炸的危险。

虽然上面仅详细描述了几个示例性实施例，但是本领域技术人员容易理解的是，在不会实质上脱离清洗方法和不可燃组合物的情况下，在示例性实施例中可以进行许多改动。因此，所有这些改动被包括在如以下权利要求所限定的本发明的范围内。

Claims (20)

1.一种清洗物品的方法，包括：通过蒸气脱脂或湿法清洗，使制品与不可燃组合物接触；其特征在于，所述不可燃组合物包括：

氟代环戊烷，其中3至9个氢原子各自被氟原子取代；

反式-1,2-二氯乙烯(t-DCE)；和

至少一种选自下组的有机化合物：C2-C6醇、C1-C6烷烃和C3-C6环烷烃；和并且所述不可燃组合物中的氟代环戊烷、t-DCE和有机化合物的量被选定为使得所述组合物为共沸或类共沸物。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述蒸气脱脂通过以下进行：

加热所述组合物以蒸发组合物；和

将制品暴露于所述组合物的蒸气中。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述制品暴露于所述的蒸气时，所述组合物的蒸气在所述制品上冷凝。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述冷凝的蒸汽将所述制品上的一种或多种污染物溶解。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述湿法清洗包括：将所述组合物喷射到所述制品上。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述组合物以液体或气溶胶的形式被喷射。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：在将所述组合物喷射到所述制品之时或之后，刷洗所述制品。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述湿法清洗包括：将所述制品浸入所述组合物中。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述湿式清洗包括：使所述制品与含有所述组合物的吸收介质接触。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括通过选自下组中的一种或多种从所述制品中除去所述组合物：蒸发所述组合物、将所述组合物从所述制品中排出、将所述组合物从所述制品上擦掉、和刷洗所述组合物。

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述湿法清洗在10℃至47℃的温度范围内进行。

12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述湿法清洗在环境温度下进行。

13.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

在使所述制品与所述组合物接触之前，所述制品具有一种或多种选自下组的污染物：聚合物、油脂、油、蜡、污垢和润滑剂；和

在使所述制品与所述组合物接触时，除去一种或多种污染物。

14.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当使用湿式清洗时，所述制品是金属部件。

15.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

氟代环戊烷是1,1,2,2,3,3,4-七氟环戊烷(HFCP)；和

所述有机化合物选自下组：乙醇、1-丙醇2-丙醇、己烷和环己烷。

16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述有机化合物是乙醇。

17.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述制品是在使用湿式清洗时连接到电源的电子或电气设备。

18.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述组合物是共沸的。

19.一种不可燃溶剂组合物，包含：

氟代环戊烷，其中3至9个氢原子各自被氟原子取代；

反式-1,2-二氯乙烯(t-DCE)；和

至少一种选自下组的有机化合物：C2-C6醇、C1-C6烷烃和C3-C6环烷烃；和其中，所述不可燃组合物中氟代环戊烷、t-DCE和有机化合物的量被选定为使得该组合物为共沸或类共沸物。

20.一种在基底上沉积材料的方法，包括：

将所述材料溶解在如权利要求19所述的不可燃溶剂组合物中；

将含有所述材料的组合物施加到基底上；和

从基底上蒸发所述组合物。