使用氢氟烯烃作为清洁剂及可作此用途的组合物制造技术

本发明专利技术提出使用氢氟烯烃以取代作为固体表面清洁剂的１，１，２－三氯－１，２，２－三氟乙烷（Ｆ１１３）或１，１－二氯－１－氟乙烷（Ｆ１４１ｂ），该氢氟烯烃通式为：Ｒ↓［Ｆ］－（ＣＨ↓［２］－ＣＦ↓［２］）↓［ｎ］－ＣＨ＝ＣＦ↓［２］，其中ｎ＝１或２，Ｒ↓［Ｆ］代表一全氟烷基。 氢氟烯烃不易破坏臭氧层。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及氟代烃领域，并且更具体的是氢氟烯烃作为固体表面清洁剂的使用。由于其物化性能，特别是不易燃、高的湿润能力、溶解本领差和低熔点，1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷(在该领域中被称作F113)仍在工业中广泛地用于非常不同的物质(金属、玻璃、塑料或复合固体)的固体表面的清洁和脱脂。在电子领域中，F113特别适用于印刷电路板的去焊及冷清洁。其它值得一提的用途例如高质量及高精度金属器件的脱脂，如回旋器和军事、航空或医疗设备，还可用于敏感的纺织品和皮革的清洁。在这些不同的用途中，F113将被1，1-二氯-1-氟乙烷(F141b)替代，这些溶剂经常与其它有机溶剂(例如甲醇)组合，特别是以共沸混合物或似共沸混合物的形式组合，该混合物不分层且用于回流时，在气相及液相基本上具有相同的组分。不幸的是，F113具有现在已被禁止的全卤代含氯氟烃的特点，F141b具有已被严格控制的含氯氟碳氢化合物的特点。这是由于它们被认为会破坏或减少臭氧层。因此希望找到能够避免对臭氧产生破坏性影响以及能够替代F113和F141b各种用途的产品。现在，这种物质已被找到，即氢氟烯烃，其通式为RF-(CH2-CF2)n-CH＝CF2(I)其中，n＝1或2，RF代表含碳原子数为1到3的直链或支链全氟烷基，该氢氟烯烃具有与F113和F141b相近的物理化学性质，与后者相反，不会破坏臭氧层。因此，本专利技术的目的就是使用式(I)的氢氟烯烃来取代F113或F141b在它们各种用途中的应用。同时，本专利技术也包括提供基于氢氟烯烃的清洁组合物。式(I)所示结构的化合物为已知产品(见例如美国专利3,106,589和3,116,337；J.Am.Chem.Soc.82，2868-71(1960)；Tetrahedron1964，VOl.20，pp.497-506)。它们在工业上可以通过已知工艺得到，例如一种多步工艺包括以下基本步骤-在铜基催化剂和2-氨基乙醇的存在下，将1，1-二氟乙烯加入到相应的全氟烷基碘化物(RFI)中，以及-在氢氧化钾乙醇溶液存在的条件下对获得的碘化物RF-(CH2CF2)n+1-I进行脱碘化氢作用。对于本专利技术来说，式(I)化合物中，更为优选的是1，1，3，3，5，5，6，6，6-九氟-1-己烯CF3CF2-CH2CF2-CH＝CF2，正象下表所显示的，与F113具有相近性质，但其可能减少臭氧层(ODP)的值为0。性质F113 C2F5-CH2-CF2-CH＝CF2熔点47.6℃ 75℃25℃时表面压力(mNm-1) 19 15.920℃时密度 1.57 1.51可燃性 无 无闪点(℃)无 无溶解本领(KBV，25℃时)*31 10水溶解性(ppm) 110 50ODP 0.78 0*KBV为贝壳松脂丁醇(溶液溶解)值。使用F113或F141b的清洁技术以及以F113或F141b为基础的各种组合物的清洁技术，对那些本领域中的技术人员是熟知的并且已在文献中作过介绍。因此，为了完成本专利技术，本领域中的技术人员只需用等体积的式(I)氢氟烯烃，优选为1，1，3，3，5，5，6，6，6-九氟-1-己烯来取代F113或F141b。正象F113或F141b一样，式(I)的氢氟烯烃可以单独使用、互相混合使用或与其它在室温下为液体的有机溶剂制成混合物使用，这些有机溶剂，例如，醇类如甲醇、乙醇和异丙醇，硐类如丙酮，酯类如乙酸甲酯、乙酸乙酯和甲酸乙酯，及氯化烃或非氯化烃如二氯甲烷、2-甲基戊烷、2，3-二甲基丁烷、正己烷和1-己烯。特别有利的清洁用混合物是由1，1，3，3，5，5，6，6，6-九氟-1-己烯和包括1到8个碳原子的直链或支链醇类，如甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、仲丁醇、异丁醇、戊醇、正戊醇或异戊醇，一起制备的共沸混合物或似共沸混合物。与已知的以F113或F141b为基础的清洁组合物一样，如果需要，本专利技术中的以氢氟烯烃为基础的清洁组合物可以通过加入通常的稳定剂，如一种硝基烷(硝基甲烷、硝基乙烷、硝基丙烷等)或一种缩醛而具有抗水解的稳定性和/或耐基团攻击，稳定剂的比例范围可以是组合物的总重量的0.01～5％。以下示范例用来说明本专利技术而不带限制性。实施例1C2F5CH2-CF2-CH＝CF2/甲醇共沸混合物a)显示共沸混合物100g的化合物C2F5CH2-CF2-CH＝CF2和100g甲醇加入到蒸馏柱(30块板)的沸腾器中。然后将混合物置于全回流下一小时以使系统达到平衡。在温度平稳时(55.5℃)收集约40g分馏物并用气相色谱法进行分析。测试结果列表如下，显示出C2F5CH2-CF2-CH＝CF2/甲醇共沸混合物的存在。组合物(重量％)C2F5CH2-CF2-CH＝CF2CH3OH初始混合物50 5055.5℃时收集的分馏物 84.6 15.4b)共沸组合物验证200g包含84.5％(重)C2F5CH2-CF2-CH＝CF2和15.5％(重)的甲醇的混合物被加入到一绝热蒸馏柱(30块板)的沸腾器中。然后将混合物保持在全回流下一小时以使系统达到平衡，再取约50g分馏物进行气相色谱分析，并将蒸馏残余物进行色谱分析。下表所示结果显示一共沸混合物的存在。组合物(重量％)C2F5CH2-CF2-CH＝CF2CH3OH初始混合物 84.5 15.5收集的分馏物84.6 15.4蒸馏残余物 84.5 15.51.013bar校正沸点为55.5℃当用于清洁焊剂或为金属器件脱脂时，该共沸混合物具有好的效果。实施例2-8此操作过程同实施例1，只是用其它醇类代替甲醇。下表列示正常压力下(1.013bar)的沸点和共沸组合物。共沸组合物(重量) 沸点实施例 醇 C2F5CH2-CF2-CH＝CF2醇 (℃)2 乙醇 87.912.1 63.83 1-丙醇 84.715.3 70.34 异丙醇 87 13 66.95 异丁醇 96.23.8 73.96 叔丁醇 85.114.9 68.27 2-丁醇 94 672.58 2-甲基-2-丁醇 97 374.1实施例9稳定化的组合物。150g混合物包含，按重量计，93％的C2F5CH2-CF2-CH＝CF2，6％的2-丁醇和1％的硝基甲烷稳定剂一起加入一超声波清洁器。将系统置于回流下一小时后回收等分气相层。它的气相色谱分析显示有硝基甲烷的存在，表明混合物在气相中被稳定化。组合物(重量％)C2F5CH2-CF2-CH＝CF22-丁醇 CH3NO2初始混合物936 1气相 93.15 6 0.85实施例10清洁焊剂将实施例1中的共沸组合物125ml加入到一小的装有超声波发生器的单一槽实验机中，然后使液体沸腾。将五个涂有松香基焊剂(焊药K8F来自Alphametal公司)的标准测试电路板(型号IPC-B-25)经230℃退火30秒钟并再冷却后浸入该超声波作用下的沸腾液体3分钟，然后在气相中漂洗3分钟。经空气干燥后，根据标准程序IPC-IM 650 2.3.25号和2.3.26号以及根据MIL-STD-2000标准，清洁的质量用测定离子的残余量程度来评估，得到的数值，1.79μg当量NaCl/cm2，比电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氢氟烯烃作为固体表面清洁剂的应用，该氢氟烯烃通式为：Ｒ↓［Ｆ］－（ＣＨ↓［２］－ＣＦ↓［２］）↓［ｎ］－ＣＨ＝ＣＦ↓［２］ （Ⅰ）其中ｎ＝１或２，Ｒ↓［Ｆ］代表含碳原子数为１至３的直链或支链全氟烷基。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔德斯彼恩德拉斯，帕斯卡尔米肖，
申请(专利权)人：埃尔夫阿托化学有限公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]