专利名称：一种水基金属零件清洗剂组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于清洗金属零件的水基清洗剂组合物及清洗方法。
电视显像管(CPT)或显示管(CDT)是由上百种零件组装而成，其中大部分是金属零件。这些金属零件都是经过冲压而成，表面残留很多油脂和其它污染物，如CPT或CDT用销钉、阳极帽和电子枪零件是由多工位全自动机械手传递高速冲床多次拉伸成形，加工过程中油污较多，而且工件上有盲孔，污染物组分复杂。由于销钉是封接在玻屏中固定荫罩框架的高精度定位结构元件，阳极帽是封接在玻锥上的高压导入元件，元件表面必须达到极洁净的水平，才能在可控气氛条件下在其表面生长出结构复杂的梯度功能膜层，以满足电真空器件的特殊功能要求，因此销钉、阳极帽和电子枪零件的清洗是要求比较高的精密清洗。由于表面张力较小，对冲压油有高的溶解能力，因此销钉、阳极帽和电子枪零件原来全部采用三氯乙烷清洗。氟里昂(CFC)、三氯乙烷(TCA)、四氯化碳是氟氯烃类溶剂，统称为臭氧消耗物质(Ozone DepletingSubstance，简称ODS)。由于它具有化学稳定性好，表面张力较小，贝壳松脂值较大，渗透能力较好，不损伤被清洗材料以及速干性等许多优越特性，至今被广泛用作精密机械等的清洗剂。但是这些物质严重破坏地球高空的臭氧层，危害人类生态环境，是国际上限期生产和使用的物质。近几年，也开发出一些短期代用品，如氢氯氟烃(HCFC)、全氟烃(PFC)及其他卤代溶剂等。氢氯氟烃是氟里昂中的部分卤原子被氢原子取代，使氟里昂的臭氧消耗潜值(ODP值)降低，但它仍能破坏臭氧层，到2020年也要被淘汰，最晚不超过2040年。有些有机溶剂也可以用作氟里昂的代用品，但清洗性能不如氟里昂清洗性能好，并且闪点低、易燃、易爆，同时有些还有毒性，对操作环境要求较高。因此人们期望开发出能代替氟里昂的高性能的非卤系清洗剂，但迄今为止尚未有这样的具有优异清洗性能的清洗剂公开报道。
本发明的目的是克服已有技术的缺点，提供一种无毒无腐蚀性，易生物降解的清洗半导体或精密金属零件的水基清洗剂组合物。
本发明的清洗剂组合物基本组成为组份 重量百分比(％)A．脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯3-10B．脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯2-5C．脂肪醇聚氧乙烯醚 10-20D．烷基醇酰胺5-10E．渗透剂1-5F．烷基醇胺 4-10G．乙二醇烷基醚 5-10H．偏硅酸钠 1-5I．络合剂0.1-0.5
J．消泡剂 0.3-1.0K．去离子水 余量本发明所述的脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯A的聚氧乙烯平均数为5～7，脂肪醇的碳数为12～14。
本发明所述的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯B的聚氧乙烯平均数为2～4，脂肪醇的碳数为12～14。
所述的脂肪醇聚氧乙烯醚C，脂肪醇的碳数为16-18，聚氧乙烯平均数为10～15。
本发明所述的烷基醇酰胺D是椰子油酰二乙醇胺、月桂酰二乙醇胺或烷基醇酰胺磷酸酯。
本发明所述的渗透剂E，是琥珀酸酯磺酸钠，具有高效快速的渗透能力。
本发明所述的烷基醇胺F是一烷基醇胺、二烷基醇胺或三烷基醇胺，烷基可以是乙基、丙基或丁基。
本发明所述的乙二醇烷基醚G是一烷基醚或二烷基醚，烷基是乙基、丙基或丁基。
本发明所使用的络合剂I为有机螯和剂，如乙二胺四乙酸(EDTA)及其钠盐或柠檬酸钠。
所述的消泡剂J是乳化型有机硅油消泡剂，或者是固体粉剂有机硅消泡剂。
所有原料中，脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯和脂肪醇聚氧乙烯醚均为无色至浅黄色透明液体，烷基醇酰胺为红棕色透明液体，渗透剂为无色透明液体，这些表面活性剂完全溶于水，不燃、不爆，易生物降解，是清洗剂的主要成分。烷基醇胺、偏硅酸钠均为化学纯试剂。本发明使用的络合剂为有机螯和剂，如乙二胺四乙酸(EDTA)及其钠盐、柠檬酸钠，为白色颗粒或粉末状，除了可以螯合Ca2+、Mg2+外，还可以螯合Fe3+、Cu2+等许多其它金属离子，从而防止表面活性剂的消耗，同时还克服了使用磷酸盐类无机助剂引起的恶化水质的过肥现象，对环境不产生污染。所述的乙二醇烷基醚均为无色透明液体，对矿物油、油脂等污垢有较强的溶解能力，也可以调节清洗剂的粘度。如清洗剂中泡沫太多，往往给漂洗带来困难，费时费力又浪费大量的水，因此加入消泡剂抑制泡沫的产生，使得被清洗部件易于冲洗。
将上述原料在40～60℃温度下加热溶解，逐个加入上述各组分，使其全部溶解，即可得到均匀透明的浅黄色液体，能与水以任意比例混和，且无毒，无腐蚀性，不污染环境，其主要技术指标为外观及颜色浅黄色均匀透明液体pH值 10.5-13.0(25℃)粘度 40-100厘泊(25℃)比重(25℃水=1)1.00±0.02表面活性物含量大于30％稳定性-10～+50℃稳定根据本发明配制的清洗剂组合物，可以代替ODS清洗剂，有如下优点该产品去污能力强，可有效去除矿物油、植物油、动物油及其混合油，清洗效果达到ODS清洗效果，能够有效的去除金属零件表面的多种冲压油和润滑油，对金属表面无腐蚀，无损伤，能够替代三氯乙烷等ODS物质进行脱脂，不含ODS物质，无毒无腐蚀性，对臭氧层无破坏作用，生物降解性好，使用完可以直接排放，使用方便，对环境无污染，对全球变暖无影响，对人体无危害，达到国际先进水平。本品乳化、分散能力强，抗污垢再沉积能力好，不产生二次污染，使用范围广，对高温高压冲压出的零件有极佳的清洗效果，清洗后金属零件表面光亮度好。该产品是水剂，安全性高，不燃不爆，无不愉快气味。
当将其应用于显像管行业等各种精密金属零件的清洗，能够有效的去除金属零件表面的多种冲压油和润滑油，对金属表面无腐蚀，无损伤，与使用三氯乙烷、CFC-113等ODS物质的清洗效果相当。
一种清洗半导体或精密金属零件表面上的油脂、灰尘、积炭等污染物的方法，包括使用上述的清洗剂组合物，用超声波清洗机清洗，然后用去离子水冲洗，热风或真空干燥即可。
当用该清洗剂清洗显像管行业等各种精密金属零件时，可用5～10％的该组合物与去离子水配制成清洗液，在40-60℃时浸泡或超声清洗，然后用去离子水冲洗干净，真空或热风干燥即可。
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1．清洗剂100公斤组份 重量百分比(％)A．脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯5公斤 5(杭州产，浅黄色透明液体)B．脂肪醇聚氧乙烯硫酸酯 3公斤 3(西安产，浅黄色透明液体)C．脂肪醇聚氧乙烯醚 16公斤16(辽阳产，浅黄色或白色膏体)D．椰子油酰二乙醇胺 7公斤 7(北京产，红棕色透明液体)E．琥珀酸酯磺酸钠3公斤 3(上海助剂厂产，无色透明液体)F．乙醇胺(化学纯)5公斤 5G．乙二醇单丁基醚(化学纯)6公斤 6H．偏硅酸钠(化学纯) 4公斤 4I．乙二胺四乙酸 0.15公斤 0.15J．固体粉剂有机硅消泡剂 0.3公斤 0.3K．去离子水 50.55公斤 50.55上述清洗剂外观为浅黄色均匀透明液体，比重为1.00，粘度为57厘泊，pH值为11.5。用超声波清洗机清洗，能有效的去除金属零件表面上的油脂、灰尘、积炭等污染物。使用本发明清洗剂组合物清洗金属零件时，清洗效果与TCA清洗剂相比，结果如下
实施例2．如实施例1所述，不同的是组分D为烷基醇酰胺磷酸酯，组分F为三乙醇胺。
实施例3．如实施例1所述，不同的是组分I为柠檬酸钠，组分G为乙二醇乙基醚。
实施例4．清洗剂100公斤组份 重量百分比(％)A．脂肪醇聚氧乙烯磷酸酯6公斤 6(杭州产，浅黄色透明液体)B．脂肪醇聚氧乙烯硫酸酯4公斤 4(西安产，浅黄色透明液体)C．脂肪醇聚氧乙烯醚14公斤 14(辽阳产，浅黄色或白色膏体)D．椰子油酰二乙醇胺6公斤 6(北京产，红棕色透明液体)E．琥珀酸酯磺酸钠 4公斤 4(上海助剂厂产，无色透明液体)F．乙醇胺(化学纯) 5公斤 5G．乙二醇单丁基醚(化学纯) 6公斤 6H．偏硅酸钠(化学纯)4公斤 4I．乙二胺四乙酸0.15公斤 0.15J．乳化型有机硅油消泡剂0.3公斤0.3K．去离子水50.55公斤 50.55将上述原料在40-60℃温度范围内加热溶解，搅拌均匀，经静止也得到黄色均匀透明液体。使用本发明清洗剂清洗金属零件时，清洗效果与TCA相比，结果如下
实施例5．如实施例4所述，D为月桂酰二乙醇胺，F为三乙醇胺。
实施例6．如实施例4所述，不同的是组分I是乙二胺四乙酸二钠(EDTA2Na)，组分G是乙二醇乙基醚。
权利要求
1．一种水基金属零件清洗剂组合物，其特征在于，基本组成为组份 重量百分比(％)A．脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯 3-10B．脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯 2-5C．脂肪醇聚氧乙烯醚10-20D．烷基醇酰胺 5-10E．渗透剂 1-5F．烷基醇胺4-10G．乙二醇烷基醚5-10H．偏硅酸钠1-5I．络合剂 0.1-0.5J．消泡剂 0.3-1.0K．去离子水余量
2．如权利要求1所述的清洗剂组合物，其特征在于，所述的络合剂是乙二胺四乙酸及其钠盐或柠檬酸钠。
3．如权利要求1所述的清洗剂组合物，其特征在于，所述的乙二醇烷基醚是一烷基醚或二烷基醚，烷基是乙基、丙基或丁基。
4．如权利要求1所述的清洗剂组合物，其特征在于，所述的烷基醇酰胺是椰子油酰二乙醇胺、月桂酰二乙醇胺或烷基醇酰胺磷酸酯。
5．如权利要求1所述的清洗剂组合物，其特征在于，所述的脂肪醇聚氧乙烯醚，脂肪醇的碳数为16-18，聚氧乙烯平均数为10～15。
6．如权利要求1所述的清洗剂组合物，其特征在于，所述的渗透剂是琥珀酸酯磺酸钠。
7．如权利要求1所述的清洗剂组合物，其特征在于，所述的脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯A的聚氧乙烯平均数为5～7，脂肪醇的碳数为12～14。
8．如权利要求1所述的清洗剂组合物，其特征在于，所述的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯B的聚氧乙烯平均数为2～4，脂肪醇的碳数为12～14。
9．如权利要求1所述的清洗剂组合物，其特征在于，所述的消泡剂是乳化型有机硅油消泡剂，或者是固体粉剂有机硅消泡剂。
10．一种清洗半导体或精密金属零件表面上的油脂、灰尘、积炭等污染物的方法，包括使用权利要求1所述的清洗剂组合物，用超声波清洗机清洗，然后用去离子水冲洗，热风或真空干燥即可。
全文摘要
一种水基金属零件清洗剂组合物，基本组份为脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基醇酰胺、渗透剂、烷基醇胺、乙二醇烷基醚、偏硅酸钠、络合剂、消泡剂、去离子水。使用本发明的清洗剂，用超声波清洗机清洗，然后用去离子水冲洗，热风或真空干燥即可。本发明为水剂，安全性高，不燃不爆，对金属表面无腐蚀，清洗效果好。
文档编号C11D1/83GK1316497SQ01114909
公开日2001年10月10日 申请日期2001年4月30日 优先权日2001年4月30日
发明者李玉香, 刘建强, 马洪磊, 曹宝成, 宗福建, 计峰, 李强 申请人:山东大学