专利名称：1，1-二氯-1，2-二氟乙烷和反-1，2-二氯乙烯与甲醇、乙醇或异丙醇的三元共沸混合物的制作方法
随着现代电子电路板逐渐向着电路和元件密度增加的方向发展，焊接后电路板的彻底清洗成为一项更加重要的标准。将电子元件焊接到电路板上的现代工业方法包括用焊剂涂敷板的整个电路侧面，然后使涂上焊剂的板通过预热器并经过熔融的焊料。焊剂清洗了导电的金属部分并且促进了焊料的焙合。通常用的焊剂一般包括松香，它可单独使用或者与活化添加剂如胺盐酸盐或草酸衍生物一起使用。
焊接后，使一部分松香受热分解，通常用有机溶剂把电路板上的焊剂残余物除去。对这类溶剂的要求是非常严格的。去焊剂溶剂应当具有下述特性低沸点，不易燃，并且具有低毒性和高溶解能力，以便除去焊剂及焊剂残余物，而对被清洗的基片无损害。
尽管沸点、易燃性和溶解能力特性可以通过配制溶剂混合物加以调节，但是这些混合物常常不令人满意，因为它们的分馏程度达不到使用的需要。在溶剂蒸馏过程中，这类溶剂混合物也能分馏，这就使实际上回收的溶剂混合物不可能具有原来的组成。
另一方面，已经发现具有恒定沸点和恒定组成的共沸混合物在这些方面的应用是非常有效的。共沸混合物具有最大或最小的沸点，并且在沸腾时它们不分馏。当使用这些溶剂混合物从印制电路板除去焊剂及焊剂残余物时，这些特性也是重要的。如果混合物不是共沸的，较易挥发的溶剂混合物组分会先蒸发，这将使混合物同时改变组成，并且具有不大合乎需要的溶解性能，如较低的松香焊剂溶解能力及对于被清洗电子元件的较低的惰性。在蒸汽去除油污操作中也需要这种共沸特性，其中再度蒸馏的溶剂一般被用于最后的清洗洗涤。
总之，蒸汽去焊剂和去油污体系起一个蒸馏器的作用。除非溶剂混合物具有恒定的沸点，即为单一的物质或为共沸物，否则将发生分馏，并产生不合乎需要的溶剂分布，这有害地影响了清洗操作的安全和效力。
已经发现了许多基于共沸混合物的卤化碳，在某些情况下它们可用作从印制电路板上除去焊剂及焊剂残余物的溶剂，它们还可用作各种去油污操作的溶剂。例如美国专利3，903，009公开了1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷与乙醇和硝基甲烷的三元共沸物;美国专利2，999，815公开了1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷和丙酮的二元共沸物;美国专利2，999，816公开了1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷和甲醇的二元共沸物;美国专利4，767，561公开了1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷、甲醇和1，2-二氯乙烯的三元共沸物。
现代用于清洗及其他应用的某些含氯氟烃在理论上已同地球的臭氧层的减少联系起来。早在七十年代中期就已经知道，将氢引入预先完全卤化的含氯氟烃的化学结构中降低了这些化合物的化学稳定性。因此，预料这些失去稳定性的化合物会在较低的大气层中就能分解，并且不会达到未损坏的同温层的臭氧层。因此，还需要的是，在理论上对于臭氧减少具有低可能性的取代的含氯氟烃。
令人遗憾的是，正如本领域所认识到的，不可能预测共沸物的形成。这一事实显然使应用于本领域的新的共沸混合物的研究变得复杂化。尽管如此，本领域中仍在不断努力以便发现新的共沸混合物，它们具有所需的溶解能力特性，并且在溶解能力方面特别具有较强的多用性。
根据本发明，共沸混合物已被发现，它们包括有效量的1，1-二氯-1，2-二氟乙烷与反-1，2-二氯乙烯加上选自由甲醇、乙醇和异丙醇组成的一类醇的混合物更具体地说，共沸混合物为约51～61%重量的1，1-二氯-1，2-二氟乙烷和约31～41%重量的反-1，2-二氯乙烯和约4-10%重量的甲醇的混合物;约65～75%重量的1，1-二氯-1，2-二氟乙烷和约19-29%重量的反-1，2-二氯乙烯和约3-7%重量的乙醇的混合物;约61-71%重量的1，1-二氯-1，2-二氟乙烷和约27～37%重量的反-1，2-二氯乙烯和约0.7～1.7%重量的异丙醇的混合物。
本发明提供了完全适于作为溶剂清洗操作的不易燃的共沸混合物。
本发明的混合物包括有效量的1，1-二氯-1，2-二氟乙烷(CFCL2CH2F，沸点＝48.4℃)与反-1，2-二氯乙烯(沸点＝48℃)及选自由甲醇(CH3OH，沸点＝64.6℃)或乙醇(CH3CH2OH，沸点＝78℃)或异丙醇(CH3CHOHCH3，沸点＝82℃)组成的一类醇的混合物以形成共沸混合物。在卤化碳领域习惯命名法中，上述卤化物质分别称为HCFC-132C和T-HCC-1130。
所谓共沸混合物指的是三种或多种物质的恒沸液体混合物，这些物质的混合物相当于一个单一物质，因为由液体的部分蒸发或蒸馏所产生的蒸气具有与液体基本上相同的组成，即混合物蒸发时基本没有组成的改变。可被称作共沸的恒沸混合物与相同物质的非共沸混合物相比，具有或是最大或是最小的沸点。
对本发明来说，有效量的定义是指本发明混合物的每一组分的量，当这些组分混合时，将导致形成本发明的共沸混合物。这一定义所包括的每一组分的量能随着施加于该混合物上的压力而改变，只要在不同的压力下共沸混合物继续存在，但是它们具有可能不同的沸点。因此，有效量包括本发明的每一混合物的每一组分的重量百分数，在加压或在大气压下它们形成共沸混合物。
术语“一种共沸混合物基本上是由-组成的”并不意味着排除掺杂有少量其他物质，这些物质并不能较大地改变该混合物的恒沸特性。
实际上，可以通过下面几个准则的任意一个来表示恒沸混合物的特性，该混合物可以呈现许多外观，这取决于所选择的条件＊ 该混合物可被定义为A，B和C的共沸物，因为正是“共沸物”这一概念同时既是定义又是限定，而且它要求有效量的A，B和C形成这种唯一的物质的混合物，该混合物为恒沸混合物。
＊ 本领域技术人员熟知，在不同的压力下给定的共沸物的组成将会变化-至少略微地变化，并且压力的变化也会改变-至少略微地改变沸点温度。因此，A，B和C的共沸物代表一种唯一类型的关系，但却具有可变的组成，这取决于温度和/或压力。因此，常常用组成的范围而不是固定的组成来定义共沸物。
＊ 该混合物可被定义为A，B和C的特定的重量百分数关系或摩尔百分数关系，然而应认识到，这些具体的数值仅仅指出了一种特定的这样的关系，而且事实上，由A，B和C所表示的一系列这种关系实际上只对于给定的共沸物才存在，并受压力的影响而变化。
＊ 表示共沸物A，B和C的特征是通过将该混合物定义为特征在于给定压力下的沸点的共沸物，因此给出了区别特征，通过具体数量表示的混合物非常适当地限定了本发明的范围，这种具体数量表示的混合物受到所用分析仪器的限制，并且只能与所用分析仪器精度相同。
约51～61%重量的1，1-二氯-1，2-二氟乙烷和约31～41%重量的反-1，2-二氯乙烯及约4～10%重量的甲醇的三元混合物称为共沸混合物，因为在此范围内的混合物在恒压下具有基本上恒定的沸点。由于具有基本上恒定的沸点，所以在蒸发过程中该混合物往往基本上不发生分馏。蒸发之后，蒸汽的组成与起始液相的组成之间只存在很小的差异。这种差异是如此之小，以致于可以认为蒸汽和液相的组成是基本上相同的。因此，在此范围内的任何混合物均具有理想的三元共沸物所特有的特性。在分馏方法的精度范围内，已经形成了由约56.5%重量的1，1-二氯-1，2-二氟乙烷、约36.5%重量的反-1，2-二氯乙烯和约7.0%重量的甲醇所组成的三元混合物，作为理想的三元共沸物，在基本为大气压下其沸点为约41.0℃。
同样地，根据本发明，约65-75%重量的1，1-二氯-1，2-二氟乙烷、约19-29%重量的反-1，2-二氯乙烯和约3～7%重量的乙醇的三元混合物称为共沸混合物，因为在此范围内的混合物在恒压下具有基本上恒定的沸点。由于具有基本上恒定的沸点，所以在蒸发过程中该混合物往往基本上不发生分馏。蒸发之后，蒸汽的组成与起始液相的组成之间只存在很小的差异。这种差异是如此之小，以致于可以认为蒸汽和液相的组成是基本上相同的。因此，在此范围内的任何混合物均具有理想的三元共沸物所特有的特性。在分馏方法的精度范围内，已经形成了由约70.0%重量的1，1-二氯-1，2-二氟乙烷、约24.6%重量的反-1，2-二氯乙烯和约5.4%重量的乙醇所组成的三元混合物，作为理想的三元共沸物，在基本为大气压下其沸点为约44.5℃。
同样地，根据本发明，约61～71重量的1，1-二氯-1，2-二氟乙烷、约27～37%重量的反-1，2-二氯乙烯和约0.7～1.7%重量的异丙醇的三元混合物称为共沸混合物，因为在此范围内的混合物在恒压下具有基本上恒定的沸点。由于具有基本上恒定的沸点，所以在蒸发过程中该混合物往往基本上不发生分馏。蒸发之后，蒸汽的组成与起始液相的组成之间只存在很小的差异。这种差异是如此之小，以致于可以认为蒸汽和液相的组成是基本上相同的。因此，在此范围内的任何混合物均具有理想的三元共沸物所特有的特性。在分馏方法的精度范围内，已经形成了由约66.3%重量的1，1-二氯-1，2-二氟乙烷、约32.5%重量的反-1，2-二氯乙烯和约1.2%重量的异丙醇所组成的三元混合物，作为理想的三元共沸物，在基本为大气压下其沸点为约46.5℃。
上述共沸物对于臭氧减少具有低的可能性，并且希望它们在达到同温层之前几乎完全分解。
本发明的共沸混合物因其共沸特性使之能够容易回收和再使用来自蒸汽去焊剂和去油污操作的溶剂。例如，本发明的共沸混合物可用于如美国专利3，881，949中所述的清洗方法中，该专利在此引入作为参考。
本发明的共沸混合物可通过任何简便的方法配制，该方法包括将所需组分的量混合。优选的方法为称出所需组分的量，然后在一个适合的容器中将它们混合。
实施例实施例1在一个适合的容器中配制含有61.7%重量的1，1-二氯-1，2-二氟乙烷、31.8%重量的反-1，2-二氯乙烯和6.5%重量的甲醇的溶液，并使其充分混合。
将该溶液在PerKin-Elmer Model 251型自动环形旋带蒸馏塔(200块塔板的分馏能力)中蒸馏，用约10∶1的回流/取出比。塔顶温度被直接显示读数至0.1℃。所有温度均被校准到760mm压力。用气相色谱测定馏出液的组成，将所得结果概述于表1中。
表1蒸馏(61.7+31.8+6.5)的1，1-二氯-1，2-二氟乙烷(DCDFE)、反-1，2-二氯乙烯(T-DCE)和甲醇(MEOH)
馏份 塔顶温 蒸馏或回 DCDFE T-DCE MEOH度，℃ 收的重量%1 41.1 2.6 57.1 35.7 7.22 41.0 10.3 56.1 36.9 7.03 41.1 15.0 56.1 36.8 7.14 41.1 20.0 56.5 36.5 7.05 41.1 22.0 56.6 36.4 7.06 41.1 25.0 56.8 36.3 6.97 41.1 30.0 56.9 36.2 6.9尾料 - 79.8 63.4 29.5 7.1上面的数据分析表明，当蒸馏进行时，塔顶温度之间及馏出液组成之间只存在很小的差异。对数据的统计分析表明，1，1-二氯-1，2-二氟乙烷、反-1，2-二氯乙烯和甲醇的理想的三元共沸物在大气压力下具有下列特性(99%的置信界限)1，1-二氯-1，2-二氟乙烷＝56.5±1.3 wt.%反-1，2-二氯乙烯＝36.5±1.1 wt.%甲醇＝7.0±0.3 wt.%沸点℃＝41.0±0.1实施例2在一个适合的容器中配制含有76.3%重量的1，1-二氯-1，2-二氟乙烷、16.8%重量的反-1，2-二氯乙烯和6.9%重量的乙醇的溶液，并使其充分混合。
将该溶液在Perkin-Elmer Model 251型自动环形旋带蒸馏塔(200块塔板的分馏能力)中蒸馏，用约10∶1的回流/取出比。塔顶温度被直接显示读数至0.1℃。所有温度均被校准到760mm压力。用气相色谱测定馏出液的组成，将所得结果概述于表2中。
表2蒸馏(76.3+16.8+6.9)的1，1-二氯-1，2-二氟乙烷(DCDFE)、反-1，2-二氯乙烯(T-DCE)和乙醇(ETOH)馏份 塔顶温 蒸馏或回 DCDFE T-DCE ETOH度，℃ 收的重量%1 44.5 5.0 70.0 24.6 5.42 44.5 9.8 69.6 25.0 5.43 44.5 14.6 69.8 24.9 5.34 44.5 20.0 69.7 24.8 5.55 44.5 24.4 70.2 24.5 5.36 44.5 28.6 70.8 23.8 5.47 50.0 32.9 72.4 22.4 5.2尾料 - 93.5 86.2 5.6 8.2上面的数据分析表明，当蒸馏进行时，塔顶温度之间及馏出液组成之间只存在很小的差异。对数据的统计分析表明，1，1-二氯-1，2-二氟乙烷、反-1，2-二氯乙烯和乙醇的理想的三元共沸物在大气压力下具有下列特性(99%的置信界限)1，1-二氯-1，2-二氟乙烷＝70.0±1.9 wt.%反-1，2-二氯乙烯 ＝24.6±1.9 wt.%
乙醇 ＝5.4±0.3 wt.%沸点℃ ＝44.5±0.1实施例3在一个适合的容器中配置含有64.6%重量的1，1-二氯-1，2-二氟乙烷、30.0%重量的反-1，2-二氯乙烯和5.4%重量的异丙醇的溶液，并使其充分混合。
将该溶液在Perkin-Elmer Model 251型自动环形旋带蒸馏塔(200块塔板的分馏能力)中蒸馏，用约10∶1的回流/取出比。塔顶温度被直接显示读数至0.1℃。所有温度均被校准到760mm压力。用气相色谱测定馏出液的组成，将所得结果概述于表3中。
表3蒸馏(64.6+30.0+5.4)的1，1-二氯-1，2-二氟乙烷(DCDFE)、反-1，2-二氯乙烯(T-DCE)和异丙醇(IPROH)
馏份 塔顶温 蒸馏或回 DCDFE T-DCE IPROH度，℃ 收的重量%1 45.9 14.7 64.6 34.4 1.02 46.4 29.8 65.8 32.9 1.33 46.4 41.6 65.9 32.9 1.24 46.3 65.2 66.8 31.9 1.35 46.7 72.8 66.5 32.4 1.16 46.9 87.6 69.3 29.3 1.4尾料 100.0 63.8 12.4 23.8上面的数据分析表明，当蒸馏进行时，塔顶温度之间及馏出液组成之间只存在很小的差异。对数据的统计分析表明，1，1-二氯-1，2-二氟乙烷、反-1，2-二氯乙烯和异丙醇的理想的三元共沸物在大气压力下具有下列特性(99%的置信界限)1，1-二氯-1，2-二氟乙烷＝66.3±2.2 wt.%反-1，2-二氯乙烯 ＝32.5±2.2 wt.%异丙醇 ＝1.2±0.3 wt.%沸点，℃ ＝46.5±0.8实施例4用活化松香焊剂涂敷几块单面电路板，将电路板通过预热器以使其上面温度达到约200°F(93℃)，然后经过500°F(260℃)的熔融焊料使电路板被焊接。用上面实施例1，2和3中所列举的三种共沸混合物分别对焊接的电路板进行去焊剂处理，即首先将电路板悬浮于含有该共沸混合物的沸腾槽中三分钟，然后再悬浮于含有同样的共沸混合物的清洗槽中一分钟，最后悬浮于上述沸腾槽溶剂蒸汽中一分钟。用每种共沸混合物清洗的电路板上均没有可见的残余物。
权利要求
1.一种共沸混合物，该混合物包括有效量的1，1-二氯-1，2-二氟乙烷与反-1，2-二氯乙烯加上选自由甲醇、乙醇和异丙醇组成的一类醇。
2.权利要求1的共沸混合物，该混合物基本上由约51-61%重量的1，1-二氯-1，2-二氟乙烷、约31-41%重量的反-1，2-二氟乙烯和约4-10%重量的甲醇组成。
3.权利要求1的共沸混合物，该混合物基本上由约65%-75%重量的1，1-二氯-1，2-二氟乙烷和约19-29%重量的反-1，2-二氯乙烯及约3-7%重量的乙醇组成。
4.权利要求1的共沸混合物，该混合物基本上由约61-71%重量的1，1-二氯-1，2-二氟乙烷和约27-37%重量的反-1，2-二氯乙烯及约0.7-1.7%重量的异丙醇组成。
5.权利要求2的共沸混合物，该混合物基本上由约56.5%重量的1，1-二氯-1，2-二氟乙烷和约36.5%重量的反-1，2-二氯乙烯及约7.0%重量的甲醇组成。
6.权利要求2的共沸混合物，其中该混合物在基本上为大气压下具有约41.0℃的沸点。
7.权利要求3的共沸混合物，该混合物基本上由约70.0%重量的1，1-二氯-1，2-二氟乙烷和约24.6%重量的反-1，2-二氯乙烯及约5.4%重量的乙醇组成。
8.权利要求3的共沸混合物，其中该混合物在基本上为大气压力下具有约44.5℃的沸点。
9.权利要求4的共沸混合物，该混合物基本上由约66.3%重量的1，1-二氯-1，2-二氟乙烷和约32.5%重量的反-1，2-二氯乙烯及约1.2%重量的异丙醇组成。
10.权利要求4的共沸混合物，其中该混合物在基本上为大气压力下具有约46.5℃的沸点。
11.一种清洗固体表面的方法，该方法包括用权利要求1的共沸混合物处理所说的表面。
12.权利要求11的方法，其中所说的固体表面为用焊剂和焊剂残余物沾污的印制电路板。
13.权利要求12的方法，其中所说的固体表面为金属。
全文摘要
本发明涉及1，1-二氯-1，2-二氟乙烷(HCFC-132C)与反-1，2-二氯乙烯(T-CFC-1130)和甲醇或乙醇或异丙醇的共沸混合物，该共沸混合物用于溶剂清洗的操作中。
文档编号C23G5/028GK1051387SQ90108980
公开日1991年5月15日 申请日期1990年10月4日 优先权日1989年10月4日
发明者阿比德·纳扎拉里·麦钱特 申请人:纳幕尔杜邦公司