专利名称：一种有机胺类电镀添加剂的纯化方法
技术领域：
本发明涉及一种有机胺类化合物的提纯方法，具体地，涉及一种有机胺类电镀添加剂的纯化方法，主要针对工业级和电子级有机胺类电镀添加剂中金属离子杂质和阴离子杂质的去除。
背景技术：
有机胺类电镀添加剂是指在高纯硫酸铜或高纯甲基磺酸铜电镀中所使用的关键添加剂，例如:三乙醇胺，三异丙醇胺，二甘醇胺，三亚乙基二胺，N，N-二乙基丙炔胺，四甲基氢氧化铵等。其通式如下所示:
权利要求
1.一种有机胺类电镀添加剂的纯化方法，其特征在于，该方法是通过电去离子装置(15)去除有机胺类电镀添加剂中的阴阳离子杂质； 所述的电去离子装置(15)两端分别设有端板(8)，一块端板(8)上设有与直流电源相连的阴极(1)，另一块端板(8)上设有与直流电源相连的阳极(2)，两块端板的内侧分别设有一个极水室(9)，两个极水室(9)之间依次交替设置有若干平行的纯化室(7)和浓水室(10)，每个纯化室(7)和浓水室(10)之间分别通过阳离子交换膜(11)或阴离子交换膜(12)隔开; 所述的阳离 子交换膜(11)和阴离子交换膜(12)交替设置使每个纯化室(7)靠近阳极(2)端板(8)的一侧为阳离子交换膜(11)、靠近阴极(I)端板(8)的一侧为阴离子交换膜(12)； 所述的纯化室(7)内填充有阴离子交换树脂和阳离子交换树脂的混合物； 所述的浓水室(10)和极水室(9)中分别加有0.3%-1%浓度的有机铵盐溶液作为电解质； 所述的纯化室(7)的液体流量为1-100 L/h，浓水室(10)和极水室(9)流量为1-100L/h ;直流电源的初始电压为0-100V，纯化过程中电压恒定并保持溶液温度为20-70°C ;纯化后的有机胺类电镀添加剂的回收率大于80%。
2.如权利要求1所述的有机胺类电镀添加剂的纯化方法，其特征在于，所述的阴离子交换膜(12)为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚醚或含氟高聚合物其中之一的异相或均相离子交换膜，所述的阳离子交换膜(11)为异相离子交换膜、聚乙烯均相离子交换膜、磺酸膜或全氟磺酸膜的其中之一。
3.如权利要求1所述的有机胺类电镀添加剂的纯化方法，其特征在于，所述的阴离子交换树脂和阳离子交换树脂均选择苯乙烯系的离子交换树脂，聚丙烯酸系的离子交换树脂，氨基磷酸或亚氨基二乙酸螯合树脂中的一种。
4.如权利要求3所述的有机胺类电镀添加剂的纯化方法，其特征在于，所述的阴离子交换树脂和阳离子交换树脂的比例为10:1至1:10。
5.如权利要求1所述的有机胺类电镀添加剂的纯化方法，其特征在于，所述的阴极(I)和阳极(2)采用石墨、316L不锈钢、钛、钼或镀铱钛板中的一种。
6.如权利要求1所述的有机胺类电镀添加剂的纯化方法，其特征在于，所述的浓水室(10)和极水室(9)的四周外侧分别设有隔板(13)，并通过隔板(13)与整个电去离子装置(15)固定；所述的电去离子装置(15)的各个连接处分别通过硅橡胶垫片密封。
7.如权利要求6所述的有机胺类电镀添加剂的纯化方法，其特征在于，所述的电去离子装置(15)还包含有机胺类电镀添加剂的进料口(3)与出料口(4)、浓水/极水入口(5)、浓水出口( 6 )以及极水出口( 14)，分别与纯化室(7 )上方与下方、极水室(9 )和浓水室(10 )的上方、浓水室(10)的下方以及极水室(9)的下方相连。
8.如权利要求7所述的有机胺类电镀添加剂的纯化方法，其特征在于，所述的电去离子装置(15)的浓水/极水入口(5)、浓水出口(6)、极水出口(14)以及有机胺类电镀添加剂的进料口( 3 )与出料口( 4 )上分别连有输送管(16 )，输送管(16 )上分别设有闸阀(17 ); 与进料口(3)相连的输送管(16)上由进料口(3)向外还依次设有第一压力表(18)、安全阀(19)、第一流量计(20)以及原料泵(21)；与浓水/极水入口(5)相连的输送管(16)上由浓水/极水入口(5)向外依次还设有第二压力表(22)、第二流量计(23)以及浓水/极水泵(24)； 与出料口(4)相连的输送管(16)上由出料口(4)向外还依次设有第三压力表(25)、第三流量计(26)以及取样阀(27); 与浓水出口( 6 )相连的输送管(16 )上由浓水出口( 6 )向外还依次设有第四压力表(28 )以及浓水循环泵(29)，该输送管(16)的另一端分别与第二流量计(23)和浓水/极水泵(24 )之间的输送管(16 )以及浓水排放槽(30 )相连。
9.如权利要求8所述的有机胺类电镀添加剂的纯化方法，其特征在于，所述的方法包含: 步骤1，进行电去离子装置(15)组装以及离子交换树脂的填充； 步骤2，过滤有机胺类电镀添加剂原料溶液，然后将滤液稀释至pH值为10-13.5，泵入电去离子装置(15)； 步骤3，浓水室(10)和极水室(9)中加入0.3%-1%浓度的有机铵盐溶液做电解质； 步骤4，原料泵(21)、浓水/极水泵(24)以及浓水循环泵(29)同时启动运行，进行电去离子过程； 步骤5，改变装置材料和反应条件，记录电去离子装置(15)达到稳态运行时的纯化室(7)内有机胺类电镀添加剂溶液中杂质金属离子和阴离子的浓度，以确定优化的工艺条件； 步骤6，以步骤5确定的优化工艺条件进行有机胺类电镀添加剂纯化，在该纯化过程中通过测温仪检测原料溶液温度，控制温度不高于20°C -70°C ;同时每隔15分钟对出料取样一次，检测其中杂质的阴阳离子浓度，当样品中的阴阳离子浓度达到精细电子级的标准要求后,对纯化后的有机胺类电镀添加剂溶液进行收集； 步骤7，纯化后的有机胺类电镀添加剂溶液再经0.1-0.22 μ m微滤膜过滤获得最终产品，该过滤过程在100级超净环境中进行。
全文摘要
本发明公开了一种有机胺类电镀添加剂的纯化方法，通过电去离子装置去除有机胺类电镀添加剂中的阴阳离子杂质；电去离子装置两端分别设有端板，端板上分别设有与直流电源相连的阴极或阳极，两块端板之间依次交替设置有若干平行的纯化室和浓水室，每个纯化室和浓水室之间分别通过阳离子交换膜或阴离子交换膜隔开；纯化室内填充有离子交换树脂，浓水室和极水室中分别加有0.3%-1%浓度的有机铵盐溶液；纯化室流量为1-100L/h，浓水室和极水室流量为1-100L/h；直流电源的电压为0-100V，纯化过程电压恒定并保持溶液温度为20-70℃；纯化后有机胺类电镀添加剂的回收率大于80%。本发明提供的有机胺类电镀添加剂的纯化方法，工艺简单易控，且纯化程度能够达到精细电子级标准。
文档编号C07C213/10GK103102273SQ20121058871
公开日2013年5月15日 申请日期2012年12月29日 优先权日2012年12月29日
发明者孙江燕, 梁重时, 任发强 申请人:上海新阳半导体材料股份有限公司