全氟-1,2-二甲基环丁烷与1,1-二氯-1-氟乙烷或二氯三氟乙烷的恒沸组合物制造技术

技术编号:3733788 阅读:290 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
全氟二甲基环丁烷与1,1-二氯-1-氟乙烷或二氯三氟乙烷的恒沸混合物,可以用作清洗剂、冷冻剂、气溶胶抛射剂和聚合物发泡剂。(*该技术在2011年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
随着现代电子电路板向增加电路和元件密度的方向发展,电焊后整个板的清洗变成了一个重要指标,现今工业工艺中,将电子元件焊到电路板上包括将板的电路那一面涂满焊剂,然后将涂满焊剂的电路板通过预热器和融熔焊剂。焊剂的作用是清洗导电部件并增进焊料熔接,使用的焊剂通常含松香,松香可以单独使用,也可与活性助剂合用,如活性助剂氢氯化胺或草酸衍生物。焊接后,通常用有机溶剂洗去电路板上的松香热降解产物、焊剂残留物。对这种溶剂的要求是非常严格的。去焊剂溶剂应该具有下列特性低沸点,不易燃,低毒性和高溶解力,从而能去除焊剂和焊剂残留物而不损害被清洗基物。常常通过制备混合溶剂来调节溶剂的沸点、可燃性和溶解力,这些混合物往往不如人意,因为在使用过程中它们会产生不良的分馏现象。这样的溶剂混合物在蒸馏时也产生分馏,这样,靠回收得到原组成的溶剂混合物实际上是不可能的。另一方面,恒沸混合物(由于它们沸点恒定组成恒定)很适合这种用途。恒沸混合物或显示最高恒沸点或显示最低恒沸点,并且在沸点时不分馏。这些特性对于使用溶剂组合物去除印刷电路板上的焊剂和焊剂残留物也是非常重要的。如果混合物是非恒沸的,则混合物中易挥发的组分优先挥发,结果组成必变,从而造成溶解性不良,例如溶剂对松香焊剂的溶解力降低和对被清洗电子元件的惰性变差。在气相除油操作中,也需要溶剂具有恒沸特性,其中通常用重蒸馏溶剂作最后的漂洗。总之,气相去焊剂和除油系统象一蒸馏室,除非溶剂组合物显示一恒沸点,也即是恒沸的,否则将发生分馏作用和产生不良的溶剂分布,这对清洗操作的安全性和清洗效力都是不利的。已经发现了许多氟氯碳化物的恒沸组合物,某些情况下已经被用作从印刷电路板上去除焊剂和焊剂残留物的溶剂,还用于各种各样的除油操作。例如,美国专利第3,903,009号公布了1,1,2-三氯-1,2,2-三氟乙烷与乙醇和硝基甲烷组成的三元恒沸物;美国专利第2,999,815号公布了1,1,2-三氯-1,2,2-三氟乙烷和丙酮组成的二元恒沸物;美国专利第299,817公布了1,1,2-三氯-1,2,2-三氟乙烷与二氯甲烷组成的恒沸物。这些混合物也可用作抛光研磨洗涤剂,例如,从抛光的表面(如金属表面)去除抛光研磨化合物,用作宝石或金属零件的干燥剂,在通常使用的氯型展开剂的电子制造技术中用作抗展开剂,并可用来剥离感光树脂(例如,加入氯代烃如1,1,1-三氯乙烷或三氯乙烯)。这些混合物还可用作致冷剂、热传导介质、发泡剂、气溶胶抛射剂、溶剂和动力循环工作流体。在建筑业和节能电气用具制造中,闭孔聚氨酯泡沫塑料被广泛用作绝热保温材料,在建筑业中,由于保温和载重性能好,聚氨酯板材(聚异氰酸酯)被用在屋顶和墙壁上。浇铸和喷涂的聚氨酯是泡沫塑料也被用于建筑业中。喷涂聚氨酯泡沫广泛地用于大型保温构件上,如贮罐等等。现场灌塑聚氨酯泡沫塑料用于例如冷柜和冷冻机中,并且用于冷藏车的制造中。所有这些各种各样的聚氨酯泡沫塑料在生产过程中需要发泡剂。隔热泡沫依赖于囟代烃作发泡剂,这不仅是因为它们能使聚合物起泡,而且主要是因为它们的蒸气导热率小。这对隔热性的评估来说是一个非常重要的指标。历史上聚氨酯泡沫塑料用CFC-11(三氯氟甲烷)作主发泡剂。第二种重要类型的隔热泡沫是酚醛泡沫塑料,这些泡沫塑料有引人注目的可燃性,通常用CFC-11和CFC-113(1,1,2-三氯-1,2,2-三氯乙烷)作发泡剂。第三种隔热泡沫塑料是热塑性泡沫塑料,主要是聚苯乙烯泡沫塑料。聚烯烃泡沫塑料(聚乙烯和聚丙烯)广泛地用于包装。这些热塑性泡沫塑料通常用CFC-12作发泡剂。很多小规模的密封冷冻系统(如用于冰箱、窗式和汽车空调机的)用二氯二氟甲烷(CFC-12)作冷冻剂。较大规模的离心冷冻设备,例如用在工业规模的冷冻上的(例如,商业办公楼),通常选用三氯氟甲烷(CFC-11)或1,1,2-三氯三氟乙烷(CFC-113)作冷冻剂。在这些用途上,具有恒沸和恒定组成的恒沸混合物也是很有用的替代冷冻剂。在气雾系统中,气雾剂产品使用单一囟代烃和混合囟代烃作为气压阻尼器挥发剂。由于其恒定的组成和恒定的蒸气压,在气雾系统中恒沸混合物是有用的溶剂和挥发剂。一些目前用于清洗和其他用途的氯氟碳化物理论上会消耗大气臭氧层。早在20世纪70年代中期就已经知道在原先的全囟代氯氟碳化物中引进氢可以降低其化学稳定性。因此预计这些不稳定的化合物在较低的大气层中分解而不会到达高层的臭氧层。因而,需要取代的氯氟碳化物具有低的理论耗臭氧量这一特性。不幸,正如本领域人员所知的,不可能预知恒沸物的形式。很明显,这一事实使寻找能用于该领域的新的恒沸组合物复杂化。然而,本领域一直在努力寻找具有所需溶剂特性和多方面溶解能力的恒沸组合物。根据本专利技术,一些恒沸物或类恒沸组合物已经被发现,包括全氟-1,2-二甲基环丁烷与1,1-二氯氟乙烷或二氯三氟乙烷的有效量的混合物。这些恒沸物是大约50-60%(重量)全氟-1,2-二甲基环丁烷和大约40-50%(重量)1,1-二氯氟乙烷的混合物;大约23-33%(重量)全氟-1,2-二甲基环丁烷和大约67-77%(重量)二氯三氟乙烷的混合物。本专利技术提供了非常适用于溶剂清洗的恒沸组合物。经过轻微的修改本专利技术组合物还可以用作现有冷冻设备的冷冻剂。它们在包括空调机和热泵系统在内的压缩循环系统中作冷却或加热用。新的冷冻剂混合物可用于冷冻,例如授于Gray的美国专利第4,482,465号。本专利技术组合物包括有效量的全氟-1,2-二甲基环丁烷(C6F12,沸点=44.6℃)与1,1-二氯-1-氟乙烷(CF Cl2-CH3,沸点=32℃)或二氯三氟乙烷(C HCl F,沸点~28.5℃)中的一个混合而成的恒沸混合物。前述囟代烃已知分别是FC-C-51-12mym,HCFC-1416和HCFC-123(这些都是本领域惯用术语)。恒沸组合物的意思是指那些表现出单一物质行为的由两种或两种以上物质组成的恒定沸点液体混合物,该液体在部分挥发或蒸馏过程中产生的气相组成与液相成相同,即混合物蒸馏过程中其主要组成不变。恒沸组合物的特征是恒沸,与相同物质的非恒沸混合物相比,它们显示最高或最低恒沸点。“主要由……构成的恒沸组合物”的意思包括全部本专利技术恒沸组分的混合物(任何量),如果进行分馏,至少有一个馏分是仅含全部本专利技术组分的恒沸物,或者是恒沸物与另一化合物(如具有与所述馏分基本相同馏出温度的化合物)的混合物。此处,二氯三氟乙烷意指其中含有不超过5%的CHClFCCIF2(HFC-123a)的CF3CHCl2(HFC-123)。此处使用的二氯三氟乙烷中一般含有3-5% HFC-123a。在HFC-123中存在HFC-123a不改变本文所述的组合物的恒沸性,因为HFC-123与HFC-123a的沸腾特性相近。实际上,根据下列任一判据均能识别出恒沸混合物,根据所选择的条件,混合物会出现很多假象。这些判据是*该组合物可以定义为A和B的恒沸物,由于“恒沸”一词是明确的和限定的,这要求A和B的数量要在效地保证组成物是恒沸混合物。*本领域技术人员周知压力不同,给定的恒沸物组成将改变(至少是一定程度上的),压力改变沸点温度也改变(至少是一定程度上的)。因而A和B的恒沸物代表独特型的关系,但其组成随温度和/或压力本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种恒沸组合物,其基本组成为:(a)约50-60%(重量)全氟-1,2-二甲基环丁烷和约40-50%(重量)1,1-二氯-1-氟乙烷,或(b)约23-33%(重量)全氟-1,2-二甲基环丁烷和约67-77%(重量)二氯三氟乙烷。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:艾比德纳扎拉利麦钱特
申请(专利权)人:纳幕尔杜邦公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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