專利名稱：1，1-二氟-2，2-二氯乙烷和丙酮的恒沸組合物的制作方法
隨著現(xiàn)代電路板向著增加電路密度和元件密度的方向發(fā)展，在焊接后對電路板進行徹底清洗變得越來越重要。將電子元件焊接到電路板上所采用的流行的工業(yè)方法包括，用焊劑涂覆電路板帶有電路的一面，然后將此經(jīng)涂覆的電路板通過一個預熱器以及熔融的焊錫。焊劑的作用是清洗導電金屬部分并提高焊錫的粘結(jié)性。通常所用的焊劑主要成分是松香，松香可單獨使用，也可與活化添加劑混用，如胺氯化氫或草酸衍生物。焊接時部分松香會發(fā)生熱降解，焊接以后通常用有機溶劑除去電路板上的焊劑和焊劑殘余物。對這類溶劑的要求是很嚴格的，這類溶劑應該具有低沸點、低毒性和高溶解能力，以便能夠?qū)⒑竸┖秃竸堄辔锍ザ恢聯(lián)p害被清洗的基板。
當進行沸騰時，通?？赏ㄟ^配制溶劑混合物來調(diào)整可燃性和溶解能力。但這類混合物經(jīng)常是不能令人滿意的，因為它們在沸騰或蒸發(fā)過程中會發(fā)生所不希望的分級。在回收時這類混合物也會發(fā)生分級，這使得很難以原始組成反復使用溶劑混合物。
另一方面，業(yè)已發(fā)現(xiàn)恒沸混合物是非常有用的，因為它們具有恒定的沸點和組成。恒沸混合物或者具有最高的沸點，或者具有最低的沸點，沸騰時不會發(fā)生分級。這種性質(zhì)對于用溶劑組合物從印刷電路板上除去焊劑和焊劑殘余物是十分重要的。如果不是恒沸或類似恒沸的，溶劑混合物中的易揮發(fā)組分會優(yōu)先蒸發(fā)，這會導致混合物的組成發(fā)生變化，使其性能劣化，如對松香焊劑的溶解力和對電路元件的惰性下降。在使用過程中組成不發(fā)生變化對蒸汽脫脂操作也有利，在這種操作中一般用重蒸餾的物質(zhì)進行最終的漂洗凈化。也就是說蒸汽脫焊劑和脫脂系統(tǒng)起著蒸餾的作用。除非溶劑組合物表現(xiàn)出恒定的沸點，即它們是單一組分、恒沸的或類似恒沸的，否則將會發(fā)生分級，不利的溶劑分布會影響清洗操作的安全性和效率。
已經(jīng)公開了若干基于含氯氟烴的恒沸組合物，在某些情況下已采用這類溶劑從印刷電路板上除去焊劑殘余物以及用于各種蒸汽脫脂操作。然而從理論上講，目前用于清洗和其它用途的某些含氯氟烴對臭氧層有不良作用。早在1970年臭氧層理論剛剛出現(xiàn)的時候，人們就已經(jīng)知道，將氫引入全囟化的含氯氟烴分子結(jié)構(gòu)中可以降低這些化合物的化學穩(wěn)定性。因而可以預料這些不穩(wěn)定的含氫化合物在較低大氣層就會分解掉，達不到最上層的臭氧層。因此，需要對含氯氟烴進行取代，使其具有較低的破壞臭氧層的潛在可能性。
不幸的是，正如本技術(shù)領(lǐng)域所知，不可能預計恒沸物的形成。這使得尋求適用于本領(lǐng)域的新恒沸組合物的工作大大復雜化了。盡管如此，在本技術(shù)領(lǐng)域人們一直在進行不懈的努力，試圖發(fā)現(xiàn)新的恒沸或類恒沸組合物，具有所需溶解特性尤其是具有更大范圍溶解能力。
根據(jù)本發(fā)明，公開了一種恒沸或類恒沸組合物，包括有效量的1，1-二氟-2，2-二氯乙烷與丙酮組成的混合物，包括由69-75%(重量)1，1-二氟-2，2-二氯乙烷和31-25%(重量)丙酮組成的混合物。
本發(fā)明提供了一種十分適用于溶劑清洗和其它用途的恒沸組合物。
本發(fā)明的組合物包括足以形成恒沸或類恒沸組合物的有效量的1，1-二氟-2，2-二氯乙烷(CHF2CHCl2，正常沸點約60.0℃)和丙酮的恒沸混合物。在氟化脂族化合物的傳統(tǒng)命名系統(tǒng)中上述氟化化合物也稱為HCFC-132a。
恒沸或類恒沸組合物是指兩種或多種物質(zhì)的具恒定沸點的液體混合物。這種混合物的行為類似于單一物質(zhì)，即部分蒸發(fā)或蒸餾所產(chǎn)生的蒸汽與液相具有相同或基本相同的組成，也就是這種混合物蒸餾時組成不會顯著改變。與相同物質(zhì)的非恒沸混合物相比，具有恒沸或類恒沸特征的恒定沸點組合物或者顯示出最高的沸點或者顯示最低的沸點。
有效量是本發(fā)明混合物的各組分混合在一起可形成恒沸或類恒沸組合物所需的量。
視所選擇的條件不同，可以根據(jù)幾種不同形式的標準表征恒沸混合物可將上述組合物ㄒ邐狝和B的恒沸物，因為“恒沸物”這個術(shù)語既是定義性的又是限定性的，它要求有效量的A和B形成具有恒定沸點的獨特組合物。
本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員都熟知這樣的現(xiàn)象，在不同的壓力下，一種給定的恒沸混合物的組成至少會發(fā)生某種程度的變化。壓力的變化至少在某種程度上還會引起沸點溫度變化。因此，A和B的組合物代表了一種特定的關(guān)系，但是其組成將隨溫度和/或壓力而變。因而，通常是用組成范圍而不是固定的組成來定義恒沸混合物。
或者將該組合物定義為A和B的具體的重量或摩爾百分數(shù)關(guān)系，但應意識到這類具體的數(shù)值只表示一種具體的關(guān)系，實際上存在著一系列由A和B所表示的這種關(guān)系，它們隨壓力而變。
或者令A和B的恒沸混合物就表示這樣的一系列關(guān)系，而通過將上述恒沸物定義為在給定壓力下具有某一沸點的組合物來表征A和B所代表的恒沸系列。因此，既可以給出認別特征，又不致因采用具體的組分比例值(此值受分析儀器的精度限制且只能達到分析儀器的精度)而不恰當?shù)刂葡薇景l(fā)明范圍。
一種含69-75%(重量)HCFC-132a和31-25%(重量)丙酮的二元混合物可表征為恒沸或類恒沸組合物，因為這種混合物在上述范圍內(nèi)在給定的壓力下具有基本恒定的沸點。這種混合物由于具有基本恒定的沸點，所以在蒸發(fā)或沸騰時不會發(fā)生顯著的分級。經(jīng)蒸發(fā)后，蒸汽組成和初始液相組成之間僅存在很小的差別，此差別是如此之小，以致于可以認為蒸汽和液相組成基本相同。因此，上述范圍內(nèi)的任何混合物都顯示出真正的二元恒沸物的特征。在分級蒸餾法精度范圍內(nèi)已經(jīng)確定，由大約71.6(重量)HCFC-132a和28.4%(重量)丙酮組成的二元組合物是一種真正的二元恒沸物，在接近于大氣壓下，其沸點約為66.0℃。它是本發(fā)明優(yōu)選的恒沸組合物。
本發(fā)明的恒沸組合物由于其恒沸特性，作為溶劑很容易從蒸汽脫焊劑和脫脂操作中回收和反復使用。舉例講，本發(fā)明的恒沸混合物可用于諸如US3881949所述的清洗工序，此專利本文收錄于此作為參考。
本發(fā)明恒沸或類恒沸組合物的另一個重要優(yōu)點是，上述氫化含氯氟烴組分HCFC-132a具有較低的破壞臭氧層的潛在可能性，大約相當于氟三氯甲烷(CFC-11)的0.05倍。本發(fā)明的恒沸或類恒沸組合物可代替目前常用的具有較高破壞臭氧層潛在可能性的含氯氟烴，用于清洗或其它應用。
本發(fā)明的恒沸組合物可用任何方便的方法制備，包括將所需要的組分相混合。一種優(yōu)選的方法是稱出所需量的每種組分，將它們合并在適當?shù)娜萜髦胁⒊浞只旌稀?br> 實例1用由燒瓶和全回流冷凝器組成的裝置測定該組合物的恒沸沸點溫度特性。將純HCFC-132a置于燒瓶中并在大氣壓下將其加熱沸騰，記錄沸騰液體和其上方蒸汽的溫度。然后向該燒瓶添加少量丙酮。每次添加后，在全回流條件下沸騰10-30分鐘，以便重新建立平衡。對于每個具體的混合組成，記錄沸騰液體及其上方蒸汽的溫度。該混合物達到高于每個純組分正常沸點的溫度，表明這是最高沸點恒沸物。所記錄的最高溫度是該恒沸組合物的恒沸溫度。
實例2為驗證準確的恒沸組成和溫度，制備兩種HCFC-132a和丙酮的混合物，其中丙酮含量一個比上述恒沸組成中的稍高，另一個稍低。在蒸餾裝置中，用大約含24塊理塔板的填充柱，于全回流條件下分別蒸餾上述混合物。除去初餾(foreshots)中的低沸點組分(丙酮)后，由幾個中心餾分蒸餾得到一種最高沸點的恒沸物。經(jīng)氣相色譜測定，此恒沸組合物的組成為71.6%(重量)1，1-二氟-2，2-二氯乙烷和28.4%(重量)丙酮。
實例3用活化松香焊劑涂覆單面電路板，令該電路板通過一個預熱器使板上側(cè)一面的溫度達到約200°F，然后通過500°F的熔融焊錫進行焊接。用由71.6%(重量)HCFC-132a和28.4%(重量)丙酮組成的恒沸混合物對焊接過的電路板進行脫焊劑，具體做法是先將電路板在沸騰槽中懸掛3分鐘，然后在漂洗槽中懸掛1分鐘，最后在沸騰槽上方的溶劑蒸汽中懸掛1分鐘。經(jīng)清洗的電路板上面沒有發(fā)現(xiàn)可見的殘余物。
權(quán)利要求
1.一種含有效量的1，1-二氟-2，2-二氯乙烷和丙酮的恒沸或類恒沸組合物。
2.按權(quán)利要求1的恒沸或類恒沸組合物，其中組成是約69-75%(重量)1，1-二氟-2，2-二氯乙烷和約31-25%(重量)丙酮。
3.按權(quán)利要求2的恒沸或類恒沸組合物，其中組成是約71.6%(重量)1，1-二氟-2，2-二氯乙烷和約28.4%(重量)丙酮。
4.按權(quán)利要求2的恒沸或類恒沸組合物，其中該組合物的沸點在接近大氣壓下約為66℃。
5.一種清洗固體表面的方法，包括用權(quán)利要求1所述的恒沸或類恒沸組合物處理所述的表面。
6.按權(quán)利要求5的方法，其中固體表面是經(jīng)焊劑和焊劑殘余物沾染的印刷電路板。
7.按權(quán)利要求5的方法，其中固體表面是金屬。
全文摘要
由1，1-二氟-2，2-二氯乙烷和丙酮組成的恒沸混合物，這種恒沸混合物可用于溶劑清洗領(lǐng)域。
文檔編號C11D7/50GK1036985SQ89102248
公開日1989年11月8日 申請日期1989年4月11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 申請人:納幕爾杜邦公司