CN104388961B - 一种铜清洗剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铜清洗剂及其制备方法。本发明铜清洗剂由无机酸、有机酸、表面活性剂、渗透剂、乳化剂、消泡剂、络合剂、水组成，采用无机酸与有机酸复配，避免了传统清洗剂单独使用无机酸对清洁生产操作工人健康的危害，及对铜工件的过腐蚀，是一种绿色环保型清洗剂，且具有一定的油性，提高清洗剂对铜件表面附着的油脂等污物的清洗作用，而且清洗剂溶液呈酸性，能很好的去除铜件表面的氧化皮。本发明制备清洗剂使用方法简单，常温下只需2~5min浸泡即可实现对铜件的清洗，且清洗后的铜件无油污残留，且铜件表面颜色为铜基本色，清洗效果显著。本发明制备方法简单，成本低，且效果显著，适于工业化生产应用。
Description
技术领域
本发明涉及化学清洗剂领域，尤其涉及一种铜清洗剂及其制备方法。
背景技术
铜及其合金由于其具有优良的导电性、导热性及延展性，在材料工程方面得到广泛的应用，尤其在高压电器行业中作为导电接触面等使用广泛。在铜合金的使用过程中，不同的使用环境如碱性、酸性、中性溶液和海洋环境等均可以造成铜合金的腐蚀，从而影响其导电性能；在电器行业中，以铜作为导电接触面，在装配或电镀之前需要保证其表面的清洁，要对铜件表面进行清洗处理，清洗质量的好坏直接影响后续膜层的性能及质量。
目前国内外对于铜件清洗剂的研究大致分为碱性清洗剂和酸性清洗剂两种类型，而对于酸性清洗剂常见是主要以工业三酸尤其是硝酸为主的强酸性清洗剂，在使用过程中酸液的挥发对操作工人的健康安全产生很大影响，且在清洗工件的时候极易造成工件的过腐蚀，从而造成重大的经济损失，因此为了克服使用工业三酸的缺陷，中国专利CN1482278A公开了一种植酸清洗剂，该清洗剂由植酸2.5~10%、醇胺0.8~2.0%、聚氧乙烯加合物型的非离子表面活性剂0.6~2.0%，助溶剂1.0~8.0%，水余量，但是其中使用的醇胺具有刺激性，置于空气中易被氧化，且对铜、铝及其合金有较大的腐蚀性。
因此，为了克服现有铜清洗剂的缺陷，研究出一种对人体无害，环保，且对铜基材本申请不产生腐蚀作用，不造成铜基材损失的铜清洗剂，具有重大的意义。
发明内容
本发明第一个目的在于提供一种铜清洗剂，解决了降低工业三强酸的使用量，降低清洗剂对操作人员的健康危害，避免清洗剂对铜基材产生过腐蚀的技术问题。
本发明的第二个目的在于提供一种铜清洗剂的制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种铜清洗剂，由以下重量百分含量的组分组成：无机酸 15~30%、有机酸 10~20%、表面活性剂 10~18%、渗透剂 5~12%、乳化剂6~15%、消泡剂 2~6%、络合剂2~8%、余量为蒸馏水。
所述无机酸为盐酸、硝酸、氢氟酸中的一种或两种与硫酸的混合物；其中各个无机酸的质量浓度为：硝酸≥95%，盐酸 36%~38%，硫酸95%~98%，氢氟酸≥40%。
所述有机酸为苹果酸、丁二酸、植酸中的一种或两种以上混合物。
所述表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚-9、十二烷基二甲基胺乙内酯、月桂基咪唑啉甜菜碱两性表面活性剂中的任意一种或组合。
所述渗透剂为乙二醇丁醚、丙二醇丁醚中的一种或两种混合物。
所述乳化剂为OP-10。
所述消泡剂为丁醚。
所述络合剂为苯丙***、腐植酸、柠檬酸三钠、乙二胺四乙酸四钠盐中的任意一种或组合。
上述清洗剂的制备方法的具体操作步骤如下：将无机酸加水稀释后，加入有机酸、表面活性剂、渗透剂、乳化剂和消泡剂混合均匀后，最后加入络合剂，并加入余量的水，即得。
其中所述的混合的具体方法为：
1）采用水稀释无机酸得溶液a，将有机酸加入溶液a中，混匀，制得溶液b；将表面活性剂、渗透剂、乳化剂和消泡剂混合均匀，得溶液c；
2）将溶液c加入到溶液b中，搅拌均匀后，加入络合剂，并加入余量的水，即得。
上述清洗剂在清洗铜方面的应用，具体使用方法为：将铜件浸渍到清洗剂溶液中，并在常温下浸泡2~5min。
本发明铜清洗剂采用无机酸与有机酸复配，避免了传统清洗剂单独使用无机酸对清洁生产操作工人健康的危害，及对铜工件的过腐蚀，是一种绿色环保型清洗剂，同时本发明清洗剂中复配表面活性剂、渗透剂、乳化剂、消泡剂和络合剂，共同协同作用，使制备的清洗剂具有一定的油性，提高清洗剂对铜件表面附着的油脂等污物的清洗作用，而且清洗剂溶液呈酸性，PH=1.8~4.5，能很好的去除铜件表面的氧化皮。
进一步，本申请选择壬基酚聚氧乙烯醚-9、十二烷基二甲基胺乙内酯、月桂基咪唑啉甜菜碱两性表面活性剂中的任意一种或组合作为便面活性剂，与消泡剂丁醚、乳化剂OP-10和渗透剂乙二醇丁醚及丙二醇丁醚很好的产生协同效应，使制备的清洗剂能够有效的去除铜件表面油污，能与油污互溶，细化油污液滴，从铜件基体上脱落，易于清洗，并能有效的络合在清洗过程中基体的腐蚀所产生的铜离子及合金离子，避免清洗液中毒和失效，确保清洗液长期的有效性，实现对铜件的批量清洗。
本发明制备清洗剂使用方法简单，常温下只需2~5min浸泡即可实现对铜件的清洗，且清洗后的铜件经蒸馏水冲洗后，表面水膜分布均匀，无油污残留，且铜件表面颜色为铜基本色，清洗效果显著。
本发明制备方法简单，成本低，且效果显著，适于工业化生产应用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明，但不构成对本发明的任何限制。
实施例1
本实施例中铜清洗剂的重量百分含量组成为：无机酸 20%，有机酸10.5%，表面活性剂14%，渗透剂8%，乳化剂7%，消泡剂4%，络合剂5%，余量为水。
其中无机酸为硫酸与氢氟酸的混合物，其中两种酸的质量比为硫酸：氢氟酸=9：1；
有机酸为苹果酸、植酸与丁二酸的混合物，其中三种酸的质量比为苹果酸：植酸：丁二酸=1：1.25：3；
表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚-9与十二烷基二甲基胺乙内酯混合物，其中两种表面活性剂的质量比为3：2；
渗透剂为丙二醇丁醚；乳化剂为OP-10；消泡剂为丁醚；
络合剂为柠檬酸三钠、乙二胺四乙酸四钠、腐植酸的混合物，其中三种络合剂的质量比为柠檬酸三钠：乙二胺四乙酸四钠：腐植酸=1：2：2。
本实施例铜清洗剂的制备方法为：
（1）称取硫酸18g、氢氟酸2g，采用蒸馏水将其稀释并混合均匀，然后置于容器A中待用；
（2）称取苹果酸2g，植酸2.5g、丁二酸6g，将其缓慢加入到步骤（1）的容器A中，并搅拌均匀，制得溶液a；
（3）称取壬基酚聚氧乙烯醚-9 12g、十二烷基二甲基胺乙内酯 2g，丙二醇丁醚8g，OP-10 7g，丁醚4g，并将其混合均匀，置于容器B中，制得溶液b；
（4）将溶液b加入到溶液a中，加入柠檬酸三钠1g、EDTA-4Na 2g、腐植酸2g，加入余量的蒸馏水至100g，搅拌均匀后即得。
上述制备的清洗剂用于清洗铜件的具体方法为：将铜件浸泡到上述清洗剂溶液中，在常温下浸泡3min。
经蒸馏水冲洗所得到的铜件表面水膜分布均匀，无油污残留，且铜件表面颜色为铜基本色。
实施例2
本实施例中清洗剂的重量百分含量组成为：无机酸 15%，有机酸20%，表面活性剂18%，渗透剂5%，乳化剂15%，消泡剂2%，络合剂2%，余量为水。
其中无机酸为硫酸与盐酸的混合物，其中两种酸的质量比为硫酸：盐酸=2：1；
有机酸为植酸与丁二酸的混合物，其中两种酸的质量比为3：2；
表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚-9与月桂酸咪唑啉甜菜碱两性表面活性剂混合物，其中两种表面活性的质量比为5：1；
渗透剂为乙二醇丁醚；乳化剂为OP-10；消泡剂为丁醚；
络合剂为柠檬酸三钠与腐植酸的混合物，其中两种络合剂的质量比为1：1。
本实施例铜清洗剂的制备方法为：
（1）称取硫酸10g、盐酸5g，采用蒸馏水将其稀释并混合均匀，然后置于容器A中待用；
（2）称取植酸12g、丁二酸8g，将其缓慢加入到步骤（1）容器A中，并搅拌均匀，制得溶液a；
（3）称取壬基酚聚氧乙烯醚-9 15g、月桂酸咪唑啉甜菜碱 3g，乙二醇丁醚5g，OP-10 15g，丁醚2g，并将其混合均匀，置于容器B中，制得溶液b；
（4）将溶液b加入到溶液a中，加入柠檬酸三钠1g、腐植酸1g，加入余量的蒸馏水至100g，搅拌均匀后即得。
上述制备的清洗剂用于清洗铜件的具体方法为：将铜件浸泡到上述清洗剂溶液中，在常温下浸泡5min。
经蒸馏水冲洗所得到的铜件表面水膜分布均匀，无油污残留，且铜件表面颜色为铜基本色。
实施例3
本实施例中清洗剂的重量百分含量组成为：无机酸 30%，有机酸10%，表面活性剂10%，渗透剂12%，乳化剂6%，消泡剂6%，络合剂8%，余量为水。
其中无机酸为硫酸、氢氟酸与硝酸的混合物，其中三种酸的质量比为硫酸：氢氟酸：硝酸=6：5：4；
有机酸为苹果酸与植酸的混合物，其中两种酸的质量比为苹果酸：植酸=1：3；
表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚-9；
渗透剂为丙二醇丁醚与乙二醇丁醚的混合物，其中两种渗透剂的质量比为丙二醇丁醚：乙二醇丁醚=2：1；
乳化剂为OP-10；消泡剂为丁醚；络合剂为腐植酸。
本实施例铜清洗剂的制备方法为：
（1）称取硫酸12g、氢氟酸10g、硝酸8g，采用蒸馏水将其稀释并混合均匀，然后置于容器A中待用；
（2）称取苹果酸5g，植酸15g，将其缓慢加入到步骤（1）容器A中，并搅拌均匀，制得溶液a；
（3）称取壬基酚聚氧乙烯醚-9 10g，丙二醇丁醚8g、乙二醇丁醚4g，OP-10 6g，丁醚6g，并将其混合均匀，置于容器B中，制得溶液b；
（4）将溶液b加入到溶液a中，加入腐植酸8g，加余量的蒸馏水至100g，搅拌均匀后即得。
上述制备的清洗剂用于清洗铜件的具体方法为：将铜件浸泡到上述清洗剂溶液中，在常温下浸泡4min。
经蒸馏水冲洗所得到的铜件表面水膜分布均匀，无油污残留，且铜件表面颜色为铜基本色。
Claims (2)
1.一种铜清洗剂，其特征在于，由以下重量百分含量的组分组成：无机酸 15~30%、有机酸 10~20%、表面活性剂 10~18%、渗透剂 5~12%、乳化剂6~15%、消泡剂 2~6%、络合剂2~8%、余量为水；
所述无机酸为盐酸、硝酸、氢氟酸中的一种或两种与硫酸的混合物；
所述有机酸为苹果酸、丁二酸、植酸中的任意一种或组合；
所述表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚-9、十二烷基二甲基胺乙内酯、月桂基咪唑啉甜菜碱两性表面活性剂中的任意一种或组合；
所述渗透剂为乙二醇丁醚、丙二醇丁醚中的任意一种或组合；
所述乳化剂为OP-10；
所述消泡剂为丁醚；
所述络合剂为苯丙***、腐植酸、柠檬酸三钠、乙二胺四乙酸四钠中的任意一种或组合。
2.一种如权利要求1所述的铜清洗剂的制备方法，其特征在于，具体操作步骤为：将无机酸加水稀释后，再加入有机酸、表面活性剂、渗透剂、乳化剂和消泡剂混合均匀后，最后加入络合剂，并加入余量的水，即得。
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