專利名稱：1，1-二氟-2，2-二氯乙烷和甲醇或乙醇的恒沸組合物的制作方法
由于現(xiàn)代的電路板是向著增加電路和元件的密度方面發(fā)展，所以在焊接之后電路板的充分清洗就變得更為重要。在現(xiàn)代工業(yè)中將電子元件焊接到電路板的方法包括以焊劑涂復(fù)全部板的電路的一側(cè)，然后使此板被涂復(fù)的一側(cè)通過預(yù)熱器和熔融的焊料。焊劑可使導(dǎo)電的金屬零件清潔和增進(jìn)焊料的粘結(jié)作用。普通使用的焊劑主要由松香組成，它可以單獨(dú)使用或與活性添加劑如有機(jī)胺的氫氯化物或草酸衍生物一起使用。
焊接過程中會(huì)有一部分松香發(fā)生熱分解，在焊接之后，常常用有機(jī)熔劑將焊劑和焊劑殘留物從電路板上清除去。對(duì)這樣一種溶劑的要求是嚴(yán)格的，它必須是低沸點(diǎn)、低毒性和具有高的溶解能力，這樣，才能夠清除去焊劑和焊劑的殘留物而不致對(duì)被清洗的基體有所損壞。
常以配制溶劑的混合物的方法來調(diào)節(jié)溶劑的易燃性和溶解能力的特性，而當(dāng)沸騰時(shí)，這些混合物常常是不能令人滿意的，因?yàn)樵谡舭l(fā)或沸騰時(shí)，它們會(huì)分餾至所不希望的程度。這樣的混合物在回收時(shí)也同樣如此，這就使得難予以其原有的組成重新使用這些溶劑混合物。
另一方面，恒沸混合物由于其具有恒定的沸點(diǎn)和恒定的組成的特性被發(fā)現(xiàn)是非常有用的。恒沸混合物或者具有最高的沸點(diǎn)或者具有最低的沸點(diǎn)，并且在沸騰時(shí)不會(huì)分餾成不同的部分。這些性質(zhì)在應(yīng)用溶劑組合物清除印刷電路板的焊接焊劑和焊劑殘留物時(shí)也是重要的。如果溶劑混合物不是恒沸的或類似恒沸的，那么溶劑混合物中較易揮發(fā)的組份的優(yōu)先蒸發(fā)將會(huì)得到改變了組成的溶劑混合物，這就使它具有不太理想的性質(zhì)，如較低的對(duì)松香焊劑的溶解能力和對(duì)電子元件的較低的惰性。在蒸氣脫脂工序中，在應(yīng)用中不改變組成的組合物也是同樣需要的，在該工序中重蒸餾的物料一般用于最終的淋洗一清潔。因此，蒸氣脫焊劑和脫脂系統(tǒng)起著蒸餾器的作用。除非溶劑組合物顯示有一個(gè)恒定的沸點(diǎn)，也就是說它是一個(gè)純組分、一個(gè)恒沸混合物或類似恒沸混合物，分餾作用將會(huì)發(fā)生，并且不合需要的溶劑分布將會(huì)損害安全和清洗工序的有效性。
業(yè)已發(fā)現(xiàn)一些以含氯氟烴為主要成分的恒沸組合物，在某些情況下，它們可用為從印刷電路板去除焊劑和焊劑殘留物以及各種蒸氣脫脂操作的溶劑?，F(xiàn)在已用于清洗和其它應(yīng)用的某些這類含氯氟烴理論上已被和臭氧層的破壞聯(lián)系起來。早在20世紀(jì)七十年代臭氧層理論發(fā)展的初期就已知道，將氫引入原先囟化的含氯氟烴可以降低這些化合物的化學(xué)穩(wěn)定性。因此，這些現(xiàn)已去穩(wěn)定化了的含氫化合物將可預(yù)期在較低的大氣層降解，達(dá)不到最高的臭氧層。所以，從理論上講具有低的臭氧層破壞能力的取代的含氯氟烴也是我們所需要的。
不幸的是，在技術(shù)上已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，現(xiàn)在還不可能預(yù)言恒沸混合物的形成。這使得尋找在本領(lǐng)中能夠應(yīng)用的新的恒沸混合物明顯的復(fù)雜化了。然而，人們?cè)诩夹g(shù)上仍然作出不懈的努力以便發(fā)現(xiàn)新的具有所需要的溶解能力特性和特別是具有更大范圍的溶解能力的恒沸混合物或類似恒沸混合物。
按照本發(fā)明，揭示了一類恒沸混合物或類似恒沸混合物，它們包括有效量的1，1-二氟-2，2-二氯乙烷和甲醇或乙醇的混合物，更具體的，大約87-92%(重量)的1，1-二氟-2，2-二氯乙烷和大約13-8%(重量)的甲醇的混合物或大約94-97%(重量)的1，1-二氟-2，2-二氯乙烷和6-3%(重量)的乙醇的混合物。
本發(fā)明提供不燃的恒沸混合物或類似恒沸混合物的組合物，它能很好地適用于溶劑清洗應(yīng)用。
本發(fā)明的組合物包括有效量的1，1-二氟-2，2-二氯二烷(CHF2CHCl2，正常沸點(diǎn)大約為60.0℃)與甲醇或乙醇的混合物形成的一種恒沸混合物或類似恒沸混合物。這種氟化的物質(zhì)按氟化脂肪族化合物的傳統(tǒng)命名法也稱為HCFC-132a。
恒沸組合物或類似恒沸組合物的意思是兩種或兩種以上物質(zhì)的具有恒定沸點(diǎn)的液體混合物。這些混合物的行為從下述意義上講就像一種單一的物質(zhì)，即它們?cè)诓糠终舭l(fā)或蒸餾時(shí)所產(chǎn)生的蒸氣具有與其液體相同或基本相同的組成，也就是說該混合物蒸餾時(shí)基本不會(huì)引起組成的變化。作為恒沸混合锘蚶嗨坪惴謝旌銜锏木哂瀉愣ǚ械愕淖楹銜鎘臚鎦實(shí)姆嗆惴謝旌銜鏘啾齲浞械慊蛘呤親罡叩幕蛘呤親畹偷摹 有效量的意思是本發(fā)明混合物的各個(gè)成分的量，當(dāng)組合時(shí)，它會(huì)形成本發(fā)明的恒沸混合物或類似恒沸混合物組合物。
根據(jù)所選定的條件，恒沸混合物可以有不同的定義方式，因此可以按下列幾個(gè)準(zhǔn)則之一來表微恒沸混合物。
這個(gè)組合物可以限定為A和B的恒沸混合物，因?yàn)檫@個(gè)特別的術(shù)語(yǔ)“恒沸混合物”既是限定的又是有限制的，它要求有效量的A和B形成這個(gè)特定的物質(zhì)組合物，即恒沸混合物。
本技術(shù)領(lǐng)域的熟悉的技術(shù)人員都知道，在不同的壓力下，一個(gè)給定的恒沸混合物的組成至少將會(huì)發(fā)生某種程度的變化，壓力的變化，至少在某種程度也會(huì)引起沸點(diǎn)溫度的變化。這樣，A和B的恒沸混合物代表著一種獨(dú)特形式的相互關(guān)系，但依賴于溫度和/或壓力，組成也會(huì)變化。所以，常常是用組成的范圍，而不是固定的組成來限定恒沸混合物。
或者，其組成可以限定為特定的A和B的重量百分?jǐn)?shù)關(guān)系或摩爾百分?jǐn)?shù)關(guān)系，同時(shí)應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到這個(gè)具體的數(shù)值僅僅描述了一個(gè)特定的關(guān)系，實(shí)際上對(duì)于一種給定的恒沸混合物存在著一系列這種由A和B所表示的關(guān)系，它們隨著壓力的變化而變化。
或者，認(rèn)識(shí)到A和B的恒沸混合物正是以這樣的關(guān)系系列表示，這個(gè)以A和B表示的恒沸混合物系列能夠通過將此恒沸混合物限定為在給定壓力下具有某一沸點(diǎn)的組合物來表征。這樣，無(wú)需用具體數(shù)字所表示的組分不適當(dāng)?shù)叵拗票景l(fā)明的范圍即可給出鑒別的特征，而具體數(shù)字表示的組分是會(huì)被分析設(shè)備和其準(zhǔn)確性所限制的。
87-92%(重量)的HCFC-132a和13-8%(重量)的甲醇的二元混合物作為恒沸或類似恒沸組合物，其特征為此組成范圍內(nèi)的混合物在恒定壓力下顯示一個(gè)基本恒定的沸點(diǎn)。由于基本是恒沸的此混合物在蒸發(fā)或沸騰時(shí)并不趨向任何大程度的分餾。在蒸發(fā)之后，在蒸氣的組成和初始液相的組成之間只有很小的差別。這個(gè)差別是如此之小以致蒸氣和液相的組成被認(rèn)為是基本相同的。因此，任何在這個(gè)范圍內(nèi)的混合物顯示了真正的二元恒沸混合物的特征的性質(zhì)。由大約89.5%(重量)的HCFC132a和10.5%(重量)的甲醇組成的二元組合物，在分餾方法的準(zhǔn)確度范圍內(nèi)，已被證實(shí)為一個(gè)真正的二元恒沸混合物，它在基本上為大氣壓力下，在大約54.0℃時(shí)沸騰。這是本發(fā)明的優(yōu)選的恒沸混合物或類似恒沸很合物。
同樣，按照本發(fā)明，94-97%(重量)的HCFC-132a和6～3%(重量)的乙醇的二元混合物作為恒沸混合物或類似恒沸混合物，其特征為這個(gè)范圍內(nèi)的混合物在恒定壓力下顯示基本恒定的沸點(diǎn)，由于基本是恒沸的，此混合物在蒸發(fā)或沸騰時(shí)并并不趨向任何大程度的分餾。在蒸發(fā)之后，在蒸氣的組成和初始液相的組成之間是有很小的差別。這個(gè)差別是如此之小，以致蒸氣和液相的組成被認(rèn)為基本相同的。因此，任何在這個(gè)范圍內(nèi)的混合物顯示了真正的二元恒沸混合物的特征的性質(zhì)。由大約95.4%(重量)的HCFC-132a和4.6%(重量)的乙醇組成的二元組合物，在分餾方法的準(zhǔn)確度范圍內(nèi)，已被證實(shí)為一個(gè)真正的二元恒沸混合物，它在基本上為大氣壓力下，在大約58.0℃時(shí)沸騰。
本發(fā)明的恒沸混合物由于其恒沸的性質(zhì)易于從脫焊劑和脫脂工序中回收和重新使用該溶劑。作為一個(gè)例子，本發(fā)明的恒沸混合物可以用于諸如美國(guó)專利3881949號(hào)所描述的清洗方法中，在這里合并介紹作為參考。
本發(fā)明的恒沸或類似恒沸組合物另一個(gè)重要的優(yōu)點(diǎn)在于其氫氯氟烴組分(HCFC-132a)相對(duì)于一氟三氯甲烷(CFC-11)，只有其大約0.05的低的臭氧層破壞能力。它作為現(xiàn)在被用于清洗和其他應(yīng)用而具有更高的臭氧層破壞能力的含氯氟烴類的代替物也是有用的。
本發(fā)明的恒沸混合物能以任何常規(guī)的方法制備，包括混合或組合需要量的組分。優(yōu)選的方法是稱量各個(gè)組分的需要量，將它們合并在一個(gè)合適的容器中和充分混和它們。
實(shí)施例1由一個(gè)燒瓶和一個(gè)全回流冷凝管組成的裝置用于測(cè)定恒沸混合物的組成與沸騰溫度特性。將純的HCFC-132a置于燒瓶中在大氣壓下使之沸騰，記錄沸騰液體和沸騰液體上面蒸氣的溫度。然后尤肷倭考狀薊蛞掖跡諉看渭尤牒笫怪諢亓饗路刑 0-30分鐘的重新平衡，并注意各個(gè)特定的混合物組成的沸騰的液體和沸騰液體上面蒸氣的溫度。在各個(gè)情況下，混合物達(dá)到一個(gè)比各個(gè)純的組分的正常沸點(diǎn)低的溫度，證實(shí)為最低沸點(diǎn)的恒沸混合物。所記錄的溫度是在恒沸組成時(shí)恒沸混合物的溫度。
實(shí)施例2為了核實(shí)精確的恒沸混合物的組分和溫度，制備兩個(gè)HCFC-132a和單獨(dú)的醇(甲醇或乙醇)的混合物，其中的一個(gè)醇含量略高于恒沸混合物的組成，另一個(gè)醇含量略低于恒沸混合物的組成。此混合物分別在一個(gè)蒸餾裝置中在全回流下進(jìn)行蒸餾，使用一個(gè)帶夾套的有大約24個(gè)理論塔板的分餾柱。由這兩個(gè)系統(tǒng)的兩個(gè)醇混合物的蒸餾物得到最低沸點(diǎn)的恒沸混合物。恒沸混合物的組分以氣相色譜法測(cè)定為89.5%(重量)的HCFC-132a和10.5%(重量)的甲醇以及95.4%(重量)的HCFC-132a和4.6%(重量)的乙醇。
實(shí)施例3一個(gè)單側(cè)電路板以活化松香焊劑涂復(fù)和使之通過一個(gè)預(yù)熱器，使板面濕度大約為200°F，然后再通過500°F的熔融的焊料進(jìn)行焊接。將此經(jīng)過焊接的板懸浮于一個(gè)含有89.5%(重量)的HCFC-132a和10.5%(重量)的甲醇的恒沸混合物中使之脫去焊劑。首先浸在沸騰的液槽中3分鐘，然后置于淋洗槽中1分鐘，最后在沸騰的液槽上面的溶劑蒸氣中放置1分鐘。這樣清洗過的板沒有看得見的殘留物遺留在上面。
實(shí)施4重復(fù)實(shí)施例3的電路板清洗方法，使用一個(gè)含有95.4%(重量)的HCFC-132a和4.6%(重量)的乙醇的恒沸混合物。這樣清洗過的板沒有看得見的殘留物遺留在上面。
權(quán)利要求
1.一種恒沸或類似恒沸組合物，包括有效量的1，1-二氟-2，2-二氯乙烷和一種選自甲醇和乙醇的醇。
2.按照權(quán)利要求1的恒沸或類似恒沸組合物，其中的組分是大約87-92%(重量)的1，1-二氟-2，2-二氯乙烷和大約13-8%(重量)的甲醇。
3.按照權(quán)利要求1的恒沸或類似恒沸組合物，其中的組分是大約94～97%(重量)的1，1-二氟-2，2-二氯乙烷和大約6～3%(重量)的乙醇。
4.按照權(quán)利要求2的恒沸或類似恒沸組合物，其中的組分是大約89.5%(重量)的1，1-二氟-2，2-二氯乙烷和大約10.5%(重量)的甲醇。
5.按照權(quán)利要求2的恒沸或類似恒沸組合物，其中該組合物在基本上為大氣壓下，沸點(diǎn)大約是54℃。
6.按照權(quán)利要求3的恒沸或類似恒沸組合物，其中的組分是大約95.4%(重量)的1，1-二氟-2，2-二氯乙烷和大約4.6%(重量)的乙醇。
7.按照權(quán)利要求3的恒沸或類似恒沸組合物，其中該組合物在基本上為大氣壓力下，沸點(diǎn)大約是58℃。
8.一種清洗固體表面的方法，包括用權(quán)利要求1的恒沸或類似恒沸組合物處理所說的表面。
9.按照權(quán)利要求8的方法，其中的固體表面的沾染了焊劑和焊劑殘留物的印刷電路板。
10.按照權(quán)利要求8的方法，其中的固體表面是金屬。
全文摘要
1，1-二氟-2，2-二氯乙烷(HCFC-132a)與甲醇或乙醇的恒沸混合物，該恒沸混合物在溶劑清洗應(yīng)用中是有用的。
文檔編號(hào)C11D7/50GK1036984SQ89101289
公開日1989年11月8日 申請(qǐng)日期1989年3月7日 優(yōu)先權(quán)日1988年4月11日
發(fā)明者阿比德·納扎雷利, 吉爾·米歇爾 申請(qǐng)人:納幕爾杜邦公司