CN102925913A - 一种水基磷铜阳极清洁剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水基磷铜阳极清洁剂及其制备方法；一种磷铜阳极清洗剂，由以下以下重量比的组分：混合表面活性剂25.5-28%；防锈成分2.5-5%；螯合剂0.5-2%；无机助剂10-15%；余量为水。混合表面活性剂是由非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂组成，非离子表面活性剂为：脂肪醇聚氧乙烯（9）醚，聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯-80（吐温-80），油酸三乙醇胺，渗透剂JFC混合而成。本发明的磷铜阳极清洁剂通过表面活性剂、无机助剂、防锈剂的共同作用，常温即可清洗，能迅速剥离磷铜阳极表面的油污，清洁度高，表面无残留有机物，洗涤后的磷铜阳极可以直接用于线路板电镀无需活化处理，此外，不含有磷酸盐和生物难降解表面活性剂，对生态无污染。

Description

一种水基磷铜阳极清洁剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种清洁剂及其制备方法，更具体地说是指一种用于磷铜阳极清洗的水基磷铜阳极清洁剂及其制备方法。

背景技术

目前，常用的金属清洗剂常选用化学酸洗来去掉表面金属氧化物、高温碱洗去除动植物油脂、溶剂清洗来溶解污垢和以表面活性剂为主要活性组分的水基清洗剂，前几种清洗剂都存在不同的缺陷，且使用范围较窄，以表面活性剂为主体的水基清洗则克服了其他几种清洗剂的不足。于是水基金属清洗剂广泛的应用于各种金属的清洗，但磷铜阳极又不同于普通的金属，在加工墩造的过程中，磷铜阳极表面的温度达到100℃左右，表面的油污很快干固化，若用普通的清洗剂，无法渗透进入固体的油污而且碱性太强就会造成腐蚀，若用含有氟碳等表面活性剂，表面残留的有机物和无机物处理不当会造成变色、腐蚀，尤其是用于线路板制作的磷铜阳极，其表面要求更高，微量有机物或者粒子的残留都会影响阳极的使用效率、电镀的药水寿命，甚至影响线路板的质量。此外，多数的水基金属清洗剂中有含磷的助剂、一些不适于磷铜的防锈剂和高泡表面活性剂等都会影响磷铜阳极的清洗质量和生产成本。

发明内容

本发明的目的在于克服现有清洗剂对于磷铜阳极清洗的缺陷，提供一种针对磷铜阳极清洗的水基磷铜阳极清洁剂及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种水基磷铜阳极清洁剂，其特征在于包括以下重量比的组分：

混合表面活性剂  25.5-28%；

防锈成分  2.5-5%；

螯合剂  0.5-2%；

无机助剂  10-15%；

余量为水；

其中，混合表面活性剂是由非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和两性表面活性剂组成，非离子表面活性剂为：脂肪醇聚氧乙烯（9）醚，聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯-80（吐温-80），油酸三乙醇胺，渗透剂JFC混合而成；阴离子表面活性剂是十二烷基苯磺酸钠和仲烷基磺酸钠；非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂的重量比例为1:1~1.2:1；两性表面活性剂为甜菜碱，其用量为清洁剂总量的3~4%。

其进一步技术方案为：所述的防锈成分由失水山梨糖醇脂肪酸酯-80、苯甲酸钠和三乙醇胺混合而成。

其进一步技术方案为：所述的无机助剂包括苯甲酸钠、碳酸钠和氢氧化钠。

其进一步技术方案为：所述的螯合剂为柠檬酸钠、乙二胺四乙酸钠或次氮基三乙酸钠中的一种。

本发明一种水基磷铜阳极清洁剂的制备方法，该方法是先将非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和两性表面活性剂混合均匀形成溶液A，再用水溶解无机助剂，再加入螯合剂和防锈成份，溶解后形成溶液B；最后将A加入B，搅拌均匀而成；其中，混合表面活性剂占总重量的25.5-28%；防锈成分占总重量的2.5-5%；无机助剂占总重量的10-15%；螯合剂占总重量的0.5-2%。

其进一步技术方案为：制作溶液B时，水的用量小于水的组份用量时，在最后将A加入B，搅拌时再加入其它用量的水。

其中的清洗机理为：铜阳极表面的油脂主要是矿物油，化学成分包括一般烷烃、环烷烃、芳烃、环烷基芳烃以及含氧、含氮、含硫有机化合物，针对矿物油的成分我们选择了代表性的直连的脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO-9）和渗透剂JFC，以及油酸三乙醇胺和聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯-80（吐温-80），对于疏水性固体污垢，这些非离子表面活性剂多是以非极性的碳氢链部分与固体污垢表面接触，聚氧乙烯链仅有一小部分与固体油污表面接触，大部分聚氧乙烯链伸向水中，在污垢质点周围形成较厚的水化层，造成了防止污垢质点互相接近的空间障碍，使污垢质点不易再沉积，提高了分散体系的稳定性。以聚氧乙烯链作为亲水基的非离子表面活性剂，分子比较大，亲水基部分．几乎占全部分子的2／3以上，污垢质点吸附了非离子表面活性剂后，疏水的质点表面变得亲水，使固体表面的亲水性加强，可以迅速的渗入油污和铜阳极的接触面，有利于润湿和洗涤。

考虑到清洗的是硬表面，而且避免腐蚀，我们选择非离子和阴离子的比例为1:1~1.2:1的表面活性剂，同时加入两性表面活性剂。加入阴离子表面活性剂能提高质点与固体表面的界面电势，从而减弱了它们之间的粘附力，有利于质点自表面的去除；同时，也使分离了的质点不易再沉积于表面。阴离子中，十二烷基苯磺酸钠和仲烷基磺酸钠对油性污垢有显著的去污效果，而且对于硬表面清洗效果明显，此外，这两种阴离子的表面活性剂产生的中等泡沫还有助于污垢的去除。

两性表面活性剂甜菜碱的分子具有两亲结构，在碱性作用下，渗透力强，而且甜菜碱可以起到乳化、分散工件表面固体污垢的作用，使污垢进入溶液状态。阴离子和非离子表面活性剂协同作用将油污从被清洗的铜阳极表面剥离，同时对于表面没有腐蚀和损伤。

无机助剂具有显著分散作用，把油污分散成小颗粒，同时能软化硬水。苯甲酸钠，具有杀菌作用，防止细菌生成影响寿命，此外，也具有洗涤功效，其极性基团羧基也具有防锈的功效；柠檬酸钠，能螯合水中的Ca2+，Mg2+，增强十二烷基苯磺酸钠的去油污功效；碳酸钠、氢氧化钠能够有一定的去处油污和分散能力。

防锈成分：失水山梨醇脂肪酸酯-80（司盘-80），含很多亲水性基团，亲水性强，可以去污，其分子链中有极性集团脂基；三乙醇胺分子中含有N原子；苯甲酸钠中的羧基，这些极性基团能吸附于铜阳极表面起到防锈作用，相对于其他含有N、Si原子的防锈剂，本发明的防锈混合物，既具有清洗的功效也有防锈的能力，易于清洗，不会影响到后续工序。

本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明的磷铜阳极清洁剂通过表面活性剂、无机助剂、防锈剂的共同作用，常温即可清洗，能迅速剥离磷铜阳极表面的油污，清洁度高，表面无残留有机物，洗涤后的磷铜阳极可以直接用于线路板电镀无需活化处理，此外，不含有磷酸盐和生物难降解表面活性剂，对生态无污染。

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。

具体实施方式

为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。

以下为本发明水基磷铜阳极清洁剂的组份及其制备方法的具体实施例。

实施例1：

将十二烷基苯黄酸钠5g，仲烷基磺酸钠5g，脂肪醇聚氧乙烯（9）醚8g，吐温-801g，油酸三乙醇胺1g，渗透剂JFC 2g和甜菜碱4g混合均匀得溶液A（即混合表面活性剂，其重量一共26g）；取30g水溶解碳酸钠8g，氢氧化钠6g，柠檬酸钠2g，苯甲酸钠0.5g，司盘-801g，三乙醇胺1g得到溶液B，将A加入B搅拌均匀后加水至100g。

实施例2：

将十二烷基苯黄酸钠3g，仲烷基磺酸钠7g，脂肪醇聚氧乙烯（9）醚4g，吐温-801.5g，油酸三乙醇胺2.5g，渗透剂JFC 4g和甜菜碱3.5g混合均匀得溶液A（即混合表面活性剂，其重量一共25.5g）；取40g水溶解碳酸钠8g，氢氧化钠2g，乙二胺四乙酸钠0.5g，苯甲酸钠1g，司盘-802g，三乙醇胺2g得到溶液B，将A加入B搅拌均匀后加水至100g。

实施例3：

将十二烷基苯黄酸钠4.5g，仲烷基磺酸钠8g，脂肪醇聚氧乙烯（9）醚2g，吐温-802g，油酸三乙醇胺3.5g，渗透剂JFC 5g和甜菜碱3g混合均匀得溶液A（即混合表面活性剂，其重量一共28g）；取35g水溶解碳酸钠7g，氢氧化钠5g，次氮基三乙酸钠1.5g，苯甲酸钠1.5g，司盘-801g，三乙醇胺2g得到溶液B，将A加入B搅拌均匀后加水至100g。

实施例4：

将十二烷基苯黄酸钠6.5g，仲烷基磺酸钠4g，，脂肪醇聚氧乙烯（9）醚3g，吐温-803.5g，油酸三乙醇胺1g，渗透剂JFC 3.5g和甜菜碱4g混合均匀得溶液A（即混合表面活性剂，其重量一共25.5g）；取50g水溶解碳酸钠10g，氢氧化钠5g，乙二胺四乙酸钠0.5g，苯甲酸钠1g，司盘-802g，三乙醇胺1.5g得到溶液B，将A加入B搅拌均匀后加水至100g。

以下为上述四个实施例制出来清洁剂的性能及相关参数：

本发明的清洗机理为：：铜阳极表面的油脂主要是矿物油，化学成分包括一般烷烃、环烷烃、芳烃、环烷基芳烃以及含氧、含氮、含硫有机化合物，针对矿物油的成分我们选择了代表性的直连的脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO-9）和渗透剂JFC，以及油酸三乙醇胺和聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯-80（吐温-80），对于疏水性固体污垢，这些非离子表面活性剂多是以非极性的碳氢链部分与固体污垢表面接触，聚氧乙烯链仅有一小部分与固体油污表面接触，大部分聚氧乙烯链伸向水中，在污垢质点周围形成较厚的水化层，造成了防止污垢质点互相接近的空间障碍，使污垢质点不易再沉积，提高了分散体系的稳定性。以聚氧乙烯链作为亲水基的非离子表面活性剂，分子比较大，亲水基部分．几乎占全部分子的2／3以上，污垢质点吸附了非离子表面活性剂后，疏水的质点表面变得亲水，使固体表面的亲水性加强，可以迅速的渗入油污和铜阳极的接触面，有利于润湿和洗涤。

考虑到清洗的是硬表面，而且避免腐蚀，我们选择非离子和阴离子的比例为1:1~1.2:1的表面活性剂，同时加入两性表面活性剂。加入阴离子表面活性剂能提高质点与固体表面的界面电势，从而减弱了它们之间的粘附力，有利于质点自表面的去除；同时，也使分离了的质点不易再沉积于表面。阴离子中，十二烷基苯磺酸钠和仲烷基磺酸钠对油性污垢有显著的去污效果，而且对于硬表面清洗效果明显，此外，这两种阴离子的表面活性剂产生的中等泡沫还有助于污垢的去除。

两性表面活性剂甜菜碱的分子具有两亲结构，在碱性作用下，渗透力强，而且甜菜碱可以起到乳化、分散工件表面固体污垢的作用，使污垢进入溶液状态。阴离子和非离子表面活性剂协同作用将油污从被清洗的铜阳极表面剥离，同时对于表面没有腐蚀和损伤。

无机助剂具有显著分散作用，把油污分散成小颗粒，同时能软化硬水。苯甲酸钠，具有杀菌作用，防止细菌生成影响寿命，此外，也具有洗涤功效，其极性基团羧基也具有防锈的功效；柠檬酸钠，能螯合水中的Ca2+，Mg2+，增强十二烷基苯磺酸钠的去油污功效；碳酸钠、氢氧化钠能够有一定的去处油污和分散能力。

防锈成分：失水山梨醇脂肪酸酯-80（司盘-80），含很多亲水性基团，亲水性强，可以去污，其分子链中有极性集团脂基；三乙醇胺分子中含有N原子；苯甲酸钠中的羧基，这些极性基团能吸附于铜阳极表面起到防锈作用，相对于其他含有N、Si原子的防锈剂，本发明的防锈混合物，既具有清洗的功效也有防锈的能力，易于清洗，不会影响到后续工序。

综上所述，本发明的磷铜阳极清洁剂通过表面活性剂、无机助剂、防锈剂的共同作用，常温即可清洗，能迅速剥离磷铜阳极表面的油污，清洁度高，表面无残留有机物，洗涤后的磷铜阳极可以直接用于线路板电镀无需活化处理，此外，不含有磷酸盐和生物难降解表面活性剂，对生态无污染。

上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (6)

1.一种水基磷铜阳极清洁剂，其特征在于包括以下重量比的组分：

混合表面活性剂    25.5-28%；

防锈成分          2.5-5%；

螯合剂            0.5-2%；

无机助剂          10-15%；

水余量；

其中，混合表面活性剂是由非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和两性表面活性剂组成，非离子表面活性剂为：脂肪醇聚氧乙烯（9）醚，聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯-80，油酸三乙醇胺，渗透剂JFC混合而成；阴离子表面活性剂是十二烷基苯磺酸钠和仲烷基磺酸钠，非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂的重量比例为1:1~1.2:1；两性表面活性剂为甜菜碱，其用量为清洁剂总量的3~4%。

2.根据权利要求1所述的水基磷铜阳极清洁剂，其特征在于所述的防锈成分由失水山梨糖醇脂肪酸酯-80、苯甲酸钠和三乙醇胺混合而成。

3.根据权利要求1所述的水基磷铜阳极清洁剂，其特征在于所述的无机助剂包括苯甲酸钠、碳酸钠和氢氧化钠。

4.根据权利要求1所述的水基磷铜阳极清洁剂，其特征在于所述的螯合剂为柠檬酸钠、乙二胺四乙酸钠或次氮基三乙酸钠中的一种。

5.一种水基磷铜阳极清洁剂的制备方法，该方法是先将非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和两性表面活性剂混合均匀形成溶液A，再用水溶解无机助剂，再加入螯合剂和防锈成份，溶解后形成溶液B；最后将A加入B，搅拌均匀而成；其中，混合表面活性剂占总重量的25.5-28%；防锈成分占总重量的2.5-5%；无机助剂占总重量的10-15%；螯合剂占总重量的0.5-2%。

6.根据权利要求5所述的一种水基磷铜阳极清洁剂的制备方法，其特征在于制作溶液B时，水的用量小于水的组份用量时，在最后将A加入B后，搅拌时再加入其它用量的水直至达到配方要求。