一種水基清洗劑及其製備方法與流程
2023-05-08 02:27:26 2
本發明屬於電子產品清洗技術領域，尤其涉及一種水基清洗劑及其製備方法。
背景技術：
眾所周知，SMT/THT的PCBA焊接後表面殘留有松香助焊劑、水溶性助焊劑、免清洗性助焊劑/焊膏、手指印、油汙、灰塵等汙染物。這些汙染物可能直接或間接地引起PCBA潛在的風險，例如：對PCBA造成腐蝕；在通電過程中，因焊點之間的電位差造成電遷移，使產品短路失效；影響塗覆效果；經過時間和環境溫度的變化，出現塗層龜裂、翹皮，從而引起可靠性問題。因此，市場上出現了所謂的水基清洗劑。水基清洗劑是藉助於含有的表面活性劑、乳化劑、滲透劑等的溼潤、乳化、滲透、分散、增溶等作用來實現清潔的。
隨著電子產品元件的微型化、元件貼裝和結構的高密度化、無鉛化技術的導入，日益嚴格的環境和物質管控，推動了水基清洗劑的迅速發展。然而，現有的水基清洗劑仍存在有以下不足：1)在洗滌過程中產生大量的泡沫，不適用於全自動清洗和超聲波清洗；2)對清洗工件與皮膚有腐蝕性，不符合綠色環保和安全無害的要求。
技術實現要素：
本發明的一個目的在於：針對現有技術的不足，而提供一種水基清洗劑，在清洗過程中不產生大量的氣泡，對清洗工件和皮膚無腐蝕性，清洗效果好且安全環保。
為了實現上述目的，本發明採用以下技術方案：
一種水基清洗劑，包括以下質量百分比的組成：
其中，所述乙二醇醚類為乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚和三乙二醇丁醚中的至少一種。添加乙二醇醚類有機溶劑能明顯增強清洗劑對油脂的溶解能力。而且這幾種溶劑都是無毒的，符合安全環保的要求。
所述的水基清洗劑，還包括按質量百分比計0.2～2％的防腐劑，所述防腐劑為對羥基苯甲酸乙酯。為了防止微生物引起水基清洗劑黴變，通常要加入一些防腐劑。
所述醇胺類為乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺和二異丙醇胺中的至少一種。添加醇胺類有機溶劑能明顯增強清洗劑對油脂的溶解能力。
所述表面活性劑包括非離子表面活性劑和陰離子表面活性劑，所述非離子表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚和聚氧乙烯烷基胺中的至少一種，所述陰離子表面活性劑為羧酸皂、烷基苯磺酸鹽、烷基磺酸鹽、脂肪醇硫酸酯鹽和脂肪醇磷酸酯鹽中的至少一種。表面活性劑的分子結構是由親水基團和憎水基團兩部分組成。它使得水的表面張力降低，對油汙產生潤溼、滲透、乳化、增溶和分散等多種綜合作用。在清洗過程中，首先，表面活性劑對油汙進行溼潤和滲透，使油汙從工件表面脫離下來，然後再利用表面活性劑的乳化、增溶和分散能力，進一步把脫離下來的油汙分散在水中。
所述緩蝕劑為苯並三氮唑(BTA)、巰基苯並噻唑(MBT)和甲基苯並三氮唑(TTA)中的至少一種。緩蝕劑可以吸附在工件表面並形成一層很薄的膜，從而可以保護工作免受大氣及有害介質的腐蝕。
所述消泡劑為聚醚改性矽、乳化矽油、聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯中的至少一種。消泡劑具有的消泡或抑泡能力，是由於它具有很低的表面張力進入並破壞了泡膜，產生消泡的效果。當消泡劑加入到泡沫介質中時，落到了泡的表面，同時有效地降低了接觸點的表面張力，在泡外皮產生一個薄弱點，從而引起了破泡。
所述穩定劑為亞磷酸三苯酯、硬脂酸鎂、聚丙二醇和油酸甲酯中的至少一種。穩定劑能增強水基清洗劑的穩定性能，具有減慢反應、保持化學平衡、降低表面張力以及防止光、熱分解或氧化分解等作用。
優選的，所述的水基清洗劑，包括以下質量百分比的組成：
更為優選的，所述的水基清洗劑，包括以下質量百分比的組成：
本發明的另一個目的在於：提供一種水基清洗劑的製備方法，包括以下步驟：
步驟一，按上述質量百分比，稱取各組份備用；
步驟二，將乙二醇醚類、丙二醇醚、醇胺類和表面活性劑進行混合，在常溫下充分攪拌，攪拌均勻後靜置得到溶液A；
步驟三，將緩蝕劑和穩定劑加入反應容器內，用分散攪拌機進行攪拌，攪拌時間為25～40分鐘，使其充分反應與溶解，製得溶液B；
步驟四，將溶液A與溶液B進行混合，攪拌均勻後，加入去離子水，再加入消泡劑，使其充分混合溶解，靜置15～30分鐘，得到水基清洗劑。
本發明的有益效果在於：本發明提供一種水基清洗劑，包括以下質量百分比的組成：去離子水50～70％，乙二醇醚類10-25％，丙二醇醚10-20％，醇胺類5-10％，表面活性劑4-10％，緩蝕劑0.2-1％，消泡劑0.5-1.5％，穩定劑0.5-1％。相對於現有技術，本發明所選用的各成分緊密配合，產生了極好的協同增強作用效果，而且本發明中各組分都不具有毒性，安全環保，其中，緩蝕劑對清洗工件起到保護作用，避免其受大氣及有害介質的腐蝕，消泡劑則起到消泡、抑泡的作用，避免在清洗過程中產生大量的氣泡，影響清洗效果。另外，本發明還提供一種水基清洗劑的製備方法，該製備方法操作簡單，安全環保。
具體實施方式
下面將結合具體實施方式對本發明及其有益效果作進一步詳細說明，但是，本發明的具體實施方式並不局限於此。
實施例1～6
製備水基清洗劑，具體組分和含量見表1，製備方法如下：
步驟一，按上述質量百分比，稱取各組份備用；
步驟二，將乙二醇醚類、丙二醇醚、醇胺類和表面活性劑進行混合，在常溫下充分攪拌，攪拌均勻後靜置得到溶液A；
步驟三，將緩蝕劑和穩定劑加入反應容器內，用分散攪拌機進行攪拌，攪拌時間為25～40分鐘，使其充分反應與溶解，製得溶液B；
步驟四，將溶液A與溶液B進行混合，攪拌均勻後，加入去離子水，再加入消泡劑，使其充分混合溶解，靜置15～30分鐘，得到水基清洗劑。
表1實施例組分和含量表
對比例1～6
為了更能突出本發明的有益效果，採用以下對比例1～6，具體組分和含量見表2，其製備方法同實施例1～6。
表2對比例組分和含量表
1、清洗效果實驗：
A、用高松香型助焊劑噴12塊電腦主機板，過錫爐，分別編號為1、2、3、……、10、11、12；
B、先通過超聲、滾刷及噴淋清洗再經過噴淋，再超聲、滾刷及噴淋漂洗，最後乾燥，用實施例1～6所製備的水基清洗劑清洗電腦主機板1、2、3、4、5和6，用對比例1～6所製備的水基清洗劑清洗電腦主機板7、8、9、10、11和12；
C、檢測方法：
1)目視檢驗不使用放大鏡，直接用眼睛觀測印製電路板表面有無明顯的殘留物存在。
表1清洗效果試驗結果一
其中，OK表示無明顯殘留物存在，NG表示有明顯殘留物存在。
由此可以看出：用實施例1～6製得的水基清洗劑清洗印刷電路板，其表面基本無明顯殘留物存在，而用對比例1～6製得的水基清洗劑清洗，其中有大部分印刷電路板上還存在殘留物，也就是說，本發明中的水基清洗劑清洗效果好，清洗後板面無明顯殘留。
2)鏡檢使用高倍顯微鏡觀察板面有無明顯殘留。
表2清洗效果試驗結果二
由此可以看出：用實施例1～6製得的水基清洗劑清洗印刷電路板，其表面基本無明顯殘留物存在，而用對比例1～6製得的水基清洗劑清洗，其中有大部分印刷電路板上還存在殘留物，也就是說，本發明中的水基清洗劑清洗效果好，清洗後板面無明顯殘留。
2、腐蝕性實驗
取實施例1～6製得的水基清洗劑和對比例1～6製得的水基清洗劑各400ML分別放置於500ML燒杯中，分別編號為1、2、3、……、10、11、12，將12塊相同電腦主機板放入其中24小時後，取出觀察其電容、IC、插件、電阻、表麵塑膠件等元器件有無明顯腐蝕、溶脹。
表3腐蝕性實驗結果
其中，OK表示無明顯腐蝕、溶脹；NG表示有明顯腐蝕、溶脹。
由此可以看出：本發明實施例1～6的水基清洗劑中添加了緩蝕劑，因此對清洗工件不存在腐蝕性；而對比例7和8中沒有添加緩蝕劑，因此對比例7和8製得的水基清洗劑對清洗工件存在腐蝕性。也就是說，本發明中的水基清洗劑對清洗工件無腐蝕性，較為安全環保，
根據上述說明書的揭示和教導，本發明所屬領域的技術人員還能夠對上述實施方式進行變更和修改。因此，本發明並不局限於上述的具體實施方式，凡是本領域技術人員在本發明的基礎上所作出的任何顯而易見的改進、替換或變型均屬於本發明的保護範圍。此外，儘管本說明書中使用了一些特定的術語，但這些術語只是為了方便說明，並不對本發明構成任何限制。