一種提高電路板清洗用消泡劑性能的方法
2023-12-04 06:21:06 1
一種提高電路板清洗用消泡劑性能的方法
【專利摘要】一種提高電路板清洗用消泡劑性能的方法，通過引入改性矽聚醚來提高電路板清洗消泡劑的性能，從而降低消泡劑的添加量，降低矽原子在線路板上的沉積，同時降低使用成本。本發明工藝簡單併兼顧無汙染物排放等優點，具有良好的經濟效益和社會效益。
【專利說明】一種提高電路板清洗用消泡劑性能的方法
[0001]
【技術領域】
[0002]本發明涉及一種提高電路板清洗消泡劑性能的方法。消泡劑屬於精細化學品，因此，本發明屬於精細化工製劑【技術領域】。
【背景技術】
[0003]中國是全球印製電路板(簡稱PCB)產值最大、增長最快的地區，並已成為推動全球PCB行業發展的主要增長動力，近年來隨著電子市場的不斷更新，印製電路板市場發展更加迅速，由此產生的汙染驟然增加，因此推行清潔生產勢在必行。清潔生產的問題，著力從源頭上減少金屬及有毒物質排放。如對清洗設備的更新，選擇強清洗力、高效率和智能操作的清洗機；超聲波清洗設備是一種新式工業清洗機，超聲波發生器具有掃頻功能，通過在清洗過程中超聲波頻率在合理的範圍內往復掃動，帶動清洗液形成細微回流，使工件汙垢在被超聲剝離的同時迅速帶離工件表面，提高清洗效率；另外超聲波清洗設備使用水基清洗劑，水基清洗劑有使用安全、清洗效率高和汙染小等優點。因此，選擇水清洗技術是今後電路板清洗技術的發展方向，表面活性劑是水基清洗劑的重要組成，消洗劑的往復循環免不了產生泡沫，必然要加入消泡劑來控制和消除泡沫。
[0004]據眾多研究和文獻資料的介紹，電路板清洗消泡劑的種類有有機矽類、聚醚及酯類、礦物油類、矽聚醚類等。專利文獻中介紹的電路板清洗消泡劑也比較多，例如CN1503057A中介紹了以脂肪酸酯為主要消泡物質的消泡劑；CN200510123073.0中介紹了以脂肪醇、脂肪酸、脂肪酸酯等物質為起始物質，以聚氧乙烯和聚氧丙烯嵌段聚醚為主要消泡物質，以低級脂肪醇醚為次消泡物質的電路板專用消泡劑；CN201110178496.8中消泡劑通過將矽聚醚與其他極性溶劑和陰離子表面活性劑的復配使用，對產品的消抑泡性能有了較大的提高，但仍有抗衰減性差的缺點；US5523019中介紹的消泡劑是由礦物油和聚醚-聚矽氧烷共聚物等組成。總之，電路板清洗消泡劑主要是以礦物油或聚醚及改性聚醚為主體物質，隨著水基清洗劑的推廣，這幾類消泡劑在電路板清洗行業中消抑泡性能不突出，用量多等缺點，提高電路板清洗消泡劑的消抑泡性能顯得尤為重要。
[0005]有機矽消泡劑有消抑泡性能好、用量少、無生理活性等優點，但其在苛刻條件下易破乳，一旦破乳就會粘附在工件上使清洗工作無法正常進行，因此電路板清洗行業一般不建議使用有機矽消泡劑。改性矽聚醚和普通矽聚醚一樣，兼有有機矽和聚醚兩類消泡劑的優點，自乳化性好、溶解性強、化學和熱穩定性高等優點，但改性矽聚醚和普通矽聚醚不一樣的是，改性矽聚醚在電路板清洗中表現出更好的消抑泡性能和抗衰減性，並且有極佳的相容性。因為改性矽聚醚兩端的聚醚鏈節和乳化劑有相似的結構，使得改性矽聚醚與乳化劑緊密結合，保證了消泡劑的持久性，使其具有優異的消抑泡性能；再加上改性矽聚醚的空間結構對乳化劑纏繞，使其具有較好的抗剪切性能；產品的消抑泡性能提高，為達到相同的效果可以減少消泡劑的用量，無形中為客戶節約了成本；消泡劑的用量減少，不僅節約了成本也降低了消泡劑在清洗液中的矽殘留。因此，本發明電路板清洗消泡劑通過引入改性矽聚醚，產品的消抑泡性能有明顯的提高並降低了使用成本。
[0006]本發明人經過大量的實驗，發明了一種提高電路板清洗消泡劑性能的方法，通過引入改性矽聚醚來提高電路板清洗消泡劑性能，從而降低消泡劑的添加量，降低矽原子在線路板上的沉積，同時降低使用成本。本發明工藝簡單併兼顧無汙染物排放等優點，具有良好的經濟效益和社會效益。
【發明內容】
[0007]本發明的目的主要是提供一種提高電路板清洗消泡劑性能的方法，以降低成本。
[0008]技術方案:
一種提高電路板清洗消泡劑性能的方法，其特徵在於所述的電路板清洗消泡劑通過引入改性矽聚醚來提高電路板清洗消泡劑性能的方法。
[0009]所述的電路板清洗消泡劑由以下組分組成:
A.改性矽聚醚
所述改性矽聚醚由以下組分組成: (I)聚有機含氫矽氧烷
至少一種結構通式為如下的聚有機含氫矽氧烷:
(CH3)3SU(CH3) H Si 0)a ((CH3) 2SiO)ASi (CH3) 3
下標a是2~80的整數，下標6是f300的整數，每個分子具有至少2個矽鍵合的氫原子。所述的聚有機含氫矽氧烷在25°C時的動力粘度為20~500mPa *s，以改性矽聚醚的用量為100份計,聚有機含氫矽氧烷的用量為20~50份。
[0010](2)聚醚
至少一種結構通式為如下的聚醚:
MO(EO)rf(PO)eR1
分子結構中:所有的R1相同或不同，它包括氫原子或一價的取代或非取代的碳原子數為I~4的烴基，包括甲基、乙基、丙基、丁基，優選80%以上的取代基團R1是氫原子。M為聚醚的起始劑，為碳原子數為:TlO的不飽和烴基，包括丙烯基、α-丁烯基、α-戊烯基、α -己烯基、Ct -庚烯基、α -羊烯基、α -壬烯基、α -癸烯基，M優選丙烯基。式中d、e為聚合度，V為1飛0的整數，e為0-50的整數。根據取值的不同製備出不同濁點不同分子量的系列聚醚。以改性矽聚醚的用量為100份計，所述聚醚用量40-60份。
[0011](3)乙烯基聚有機矽氧烷
至少一種結構通式為如下的乙烯基聚有機矽氧烷:
CH2=CH(CH3)^SiO ((CH3)2SiOLSi (CH3)^CH=CH2
下標/是10-600的整數。所述的乙烯基聚有機矽氧烷在25°C時的動力粘度為50~1，OOOmPa.s,以改性矽聚醚的用量為100份計，乙烯基聚有機矽氧烷的用量10-?5份。
[0012](4)催化劑
催化劑用來催化組分聚有機含氫矽氧烷、乙烯基聚有機矽氧烷和聚醚發生聚合反應。催化劑選自鉬-醇絡合物、鉬-烯烴絡合物、鉬-醇鹽絡合物、鉬-醚絡合物、鉬-酮絡合物、氯鉬酸異丙醇溶液、鉬-乙烯基絡合物，優選氯鉬酸異丙醇溶液。所述催化劑的用量為改性娃聚醚總質量的20ppm (以鉬計)。[0013]合成改性矽聚醚的用量為所述消泡劑總質量的20-50%。
[0014]B.低碳醇醚
所述低碳醇醚，其結構通式如下:
H (CH2)flO (H (CH2)pCHCH20)wH
P為O或1，/7為0-20的整數4為0-5的整數，≥I。包括甲醇、乙醇、乙二醇、雙
季戊四醇、三丙二醇丁醚，二丙二醇丁醚，丙二醇丁醚，三丙二醇甲醚，二丙二醇甲醚，二丙二醇丙醚，乙二醇己醚，二乙二醇己醚，二乙二醇丁醚、乙二醇丁醚、1，4- 丁二醇單甲醚。低碳醇醚的用量為所述消泡劑總質量的2~10%。
[0015]C.乳化劑
乳化劑分為非離子型、陰離子型或陽離子型乳化劑，本發明優選為非離子乳化劑。非離子乳化劑包括:辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、支鏈化異構十三碳脂肪醇聚氧乙烯醚、月桂酸聚氧乙烯醚、油酸聚氧乙烯醚、失水山梨醇單硬脂酸酯、失水山梨醇三硬脂酸酯、正辛醇聚氧乙烯醚、失水山梨醇三油酸酯、失水山梨醇單硬脂酸聚氧乙烯醚酯、失水山梨醇單油酸聚氧乙烯醚酯、失水山梨醇三硬脂酸聚氧乙烯醚酯、蓖麻油聚氧乙烯醚，選自其中一種或多種。乳化劑用量為所述消泡劑總質量的廣5%。
[0016]D.水
水為去離子水。水用量 為所述消泡劑總質量的為50-70%。
[0017]消泡劑的製備方法
一種提高電路板清洗用消泡劑由以下方法製得:
首先將聚有機含氫矽氧烷和乙烯基聚有機矽氧烷混合均勻，在7(TlO(TC加催化劑，並在此溫度下保溫0.1^lh ;然後加入聚醚，並再加入催化劑，升溫至110°C ^150°C反應0.5^2h,降至室溫得到改性矽聚醚；
將改性矽聚醚和低碳醇醚混合均勻，然後向其中加入乳化劑，攪拌均勻後向上述混合物中加入水，充分攪拌混勻即可。
[0018]具體實施舉例 實施例1
在反應容器中，投入180g粘度為30mPa.s的側鏈含氫聚二甲基矽氧烷(a=7、6=22、c=22)和80g粘度為350mPa*s乙烯基聚有機矽氧烷(/=250)，升溫至80°C，加入4ppm氯鉬酸異丙醇溶液(以鉬計)，反應0.5h ;再加入300g聚醚(i/=35，e=0, M為丙烯基，R1為-H)和5ppm氯鉬酸異丙醇溶液(以鉬計)，升溫至120°C，保溫lh。冷卻到室溫得到粘度為6800mPa.s改性矽聚醚Al。
[0019]實施例2
在反應容器中，投入200g粘度為400mPa.s側鏈聚有機含氫矽氧烷(a=55、6=280)和50g粘度為1000mPa.s乙烯基聚有機矽氧烷(/=600),升溫至100°C,加入6ppm氯鉬酸異丙醇溶液(以鉬計)，反應0.1h ;再加入250g聚醚Cd=2, e=48, M為丙烯基，R1為-H)和7ppm氯鉬酸異丙醇溶液(以鉬計)，升溫至145°C，保溫0.5h。冷卻到室溫得到粘度為12700mPa.s改性矽聚醚A2。
[0020]實施例3
在反應容器中，投入150g粘度為200mPa.s側鏈聚有機含氫矽氧烷(a=25、6=150)和50g粘度為IOOmPa *s乙烯基聚有機矽氧烷(/=90),升溫至100°C,加入4ppm氯鉬酸異丙醇溶液(以鉬計)，反應0.8h ;再加入300g聚醚(i/=50，e=2，M為丙烯基，R1為-H)和7ppm氯鉬酸異丙醇溶液(以鉬計)，升溫至125°C，保溫1.5h。冷卻到室溫得到粘度為9400mPa.s改性矽聚醚A3。
[0021]對比例I
參照CN200510123073.0實施例1製得消泡劑F。
[0022]實施例4飛
【權利要求】
1.一種提高電路板清洗用消泡劑性能的方法，在消泡劑組分中引入改性矽聚醚，所述消泡劑由以下組分組成: (A)改性矽聚醚，以改性矽聚醚的用量為100份計，首先將20-50份聚有機含氫矽氧烷和10-15份乙烯基聚有機矽氧烷混合均勻，在7(T10(TC加催化劑，並在此溫度下保溫0.rih ;然後加入40~60份聚醚，並再加入催化劑，升溫至110°C~150°C反應0.5~2h，降至室溫得到所述改性矽聚醚，改性矽聚醚的用量為消泡劑總質量的20-50% ； (B)低碳醇醚，用量為消泡劑總質量的0.5^25% ； (C)乳化劑，為非離子型乳化劑，用量為消泡劑總質量的廣5%； (D)水，用量為消泡劑總質量的為50-70%； 所述的消泡劑由以下方法製備: 將改性矽聚醚和低碳醇醚混合均勻，然後向其中加入乳化劑，攪拌均勻後向上述混合物中加入水，充分攪拌混勻即可。
2.權利要求1所述的一種提高電路板清洗用消泡劑性能的方法，其中(A)中的聚有機含氫矽氧烷至少含一種如下結構通式:
(CH3)3SU(CH3) H Si 0)a ((CH3) 2SiO)ASi (CH3) 3 下標a是2~80的整數，下標6是f300的整數，每個分子具有至少2個矽鍵合的氫原子，所述的聚有機含氫 矽氧烷在25°C時的動力粘度為20~500mPa.S。
3.權利要求1所述的一種提高電路板清洗用消泡劑性能的方法，其中(A)中的聚醚的結構通式為:
MO(EO)rf(PO)eR1 式中，R1相同或不同，為氫原子或一價的取代或非取代的碳原子數為f4的烴基，包括甲基、乙基、丙基、丁基；M為碳原子數為3~10的不飽和烴基，選自丙烯基、α - 丁烯基、α _戍烯基、α -己烯基、Ct -庚烯基、α -羊烯基、α -壬烯基、α -癸烯基；t/為I 60的整數,e為0~50的整數。
4.權利要求1所述的一種提高電路板清洗用消泡劑性能的方法，其中(A)中的乙烯基聚有機矽氧烷的結構通式為:
CH2=CH(CH3)^SiO ((CH3)2SiOhSi (CH3)^CH=CH2 下標/是10-600的整數，乙烯基聚有機矽氧烷在25 °C時的動力粘度為50~1，OOOmPa.S。
5.權利要求1所述的一種提高電路板清洗用消泡劑性能的方法，其中低碳醇醚的結構通式為H(CH2)flCKH (CH2)pCHCH2O)WH，其中p為O或1，η為0~20的整數，m為0~5的整數，Ι?+1?+Ρ ^ I ο
【文檔編號】B01D19/04GK104001350SQ201310056981
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2013年2月22日 優先權日:2013年2月22日
【發明者】孫穎欣, 吳飛, 曹添, 蘇芳, 黃偉 申請人:南京四新科技應用研究所有限公司