一种碱性清槽剂及其制备方法和应用与流程

1.本发明属于清槽剂技术领域，具体涉及一种碱性清槽剂及其制备方法和应用。


背景技术：

2.pcb，中文名称为印刷线路板，是电子元器件的支撑体和载体，其应用范围非常广泛,包括电脑主板显卡、手机电池、万用表等，在印制电路内层制作中，油墨是必不可少的。油墨在使用前是粘稠状态，通过印刷、预烘、对位、曝光、显影、后固化等多道作业流程，将需要在终端客户进行焊接或组装的位置全部裸露出来，而不需要焊接或组装的基材、铜箔位置全部用阻焊油墨覆盖住，这样的一层阻焊层具有优良的耐酸碱、耐溶剂、抗高温等性能。在pcb防焊、内层显影槽中一般为未曝光的油墨，以及感光油墨在显影时被部分显影液冲洗掉表面油脂，露出里面的填充剂，和糊状物的油墨一起粘附于缸体上。现有技术主要是利用碳酸钠显影液，由于槽液含有大量碳酸根，当结合水中钙、镁离子时会产生固体沉淀，此白色沉淀也会依附着槽壁，多种物质参杂在一起，若垢样变干后更加难以处理，只能采用刮刀才能处理下来。一般pcb厂会在生产期间趁着垢样还未干涸的时候，马上使用清槽剂清洗。目前现场要求每周进行一次保养，采用碱性后酸洗的方案，首先氢氧化钠碱洗2-3小时，经水洗后再酸洗1-2小时，再水洗后使用显影液洗，这个流程较为耗时，一般需要达8小时左右。
3.中国专利cn101859074a公开了一种干版显影槽清洗液及清洗方法，其清洗液成分包括硝酸铈铵、高氯酸和去离子水，且硝酸铈铵:高氧酸:去离子水＝1-13g：1-20m1:25-2000ml。虽然可以有效清洗pcb，但是由于酸铈铵具有氧化性，与有机物或还原剂以及易燃物如硫、磷等接触或混合时有引起燃烧爆炸的危险，且受高热分解释放有毒的气体，有害燃烧产物为氮氧化物，且该品有强烈腐蚀性，皮肤粘膜接触、误服或吸入后，引起强烈刺激症状。高氯酸为强氧化剂，与还原性有机物、还原剂、易燃物如硫、磷等接触或混合时有引起燃烧爆炸的危险。在室温下分解，加热则爆炸，可致人体灼伤，存在着较大的使用安全问题。
4.中国专利cn106434011a公开了一种用于pcb制程中的显影槽清洗剂，所述的显影槽采用ab剂的方式，其中溶剂a按质量百分比计，包括10-20％的酸性水溶液，为盐酸、硫酸、柠檬酸、磷酸、乙酸、乙二酸、甲酸、亚硫酸、亚磷酸中至少一种，溶剂b以溶剂a为基数，按质量百分比计，包括1-3％的增溶剂和1-3％的表面活性，增溶剂为聚乙二醇，表面活性剂为水溶性聚醚。虽然该清洗剂改善了清洗效果，缩短了清洗时间3-4h，提高了清洗效率，但是由于其是需要制备成ab剂的形式，在一定程度上并不利于实际的操作，同时对运输和存放的要求、包装和运输的成本也大大提高。
5.因此，需要针对油墨的性质，设计一种清洗温度较低，清洗时间较短，且清洗效果理想且无强烈刺激性味道的的pcb显影槽清洗液。


技术实现要素：

6.本发明旨在提供一种碱性清槽剂及其制备方法和应用。本发明制得的碱性清槽剂
能够有效地清洗掉pcb显影槽中的油墨，对管路、辊轮、槽壁、喷嘴等位置以及死角位置大量残留的未感光的油墨也能够有效去除。同时清洗过程中不需要加温到很高温度，清洗时间较短，具有优良的清洗效果。
7.为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种碱性清槽剂，包括以下重量百分比计的组分：有机碱3-5％、吸附剂3-6％、渗透剂1-5％、表面活性剂1-3％、悬浮稳定剂1-2％、消泡剂0.1-0.5％、水余量。
8.优选地，所述有机碱包括乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺中的一种或几种。当碱性清槽剂剂中的有机碱的重量百分含量过低时，其具有的清洗效果较差；当有机碱的含量过高时，由于在使用过程中需要加热，使有机碱更容易发生交联反应，导致垢样完全结块，粘度变大，最终致使无法清洗。
9.优选地，所述表面活性剂包括月桂醇硫酸酯钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、椰油基葡糖苷中的至少一种。
10.更优选地，所述表面活性剂为月桂醇硫酸酯钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、椰油基葡糖苷的组合物。其中，所述月桂醇硫酸酯钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、椰油基葡糖苷的百分含量比为1:1:1。
11.优选地，所述吸附剂包括凹凸捧土、核桃粉、稻壳灰中的一种或几种。
12.优选地，所述渗透剂包括乙二醇单丁醚、乙二醇乙醚中的至少一种。
13.优选地，所述悬浮稳定剂包括脱蒙土、亚甲基双萘磺酸钠中的至少一种。
14.优选地，所述消泡剂包括改性硅聚醚。
15.本发明的碱性清槽剂利用渗透剂，渗透到未感光的阻焊油墨中，同时与表面活性剂共同作用，将表面垢样中的油脂油墨逐渐溶解于碱性清槽剂中，进一步将阻焊油墨分解成非常细小的油墨分子，有机碱的加入，能够与分解后的细小油墨分子充分反应，将表面油脂反应掉，裸露出里面的无机垢和填充剂，从而增强清洗效果。另外，由于油墨的特性，其垢样都带有一定粘性，所以本发明在碱性清槽剂中加入吸附剂，不仅可以实现吸附带粘性糊状的未感光的油墨，同时也能吸附细小的油脂包裹的无机垢样和填充剂，且吸附剂也能吸附空气中的部分杂味，进一步改善现场环境。悬浮稳定剂的加入可以提高吸附剂悬浊液的稳定性，在保证吸附剂实现良好吸附效果的同时，使吸附剂能在一定时间内保持悬浊的状态，不沉降在缸壁，从而避免造成进一步的污染。同时考虑到表面活性剂在喷淋的状态下有可能会产生大量泡沫，在碱性清槽剂中加入一定的消泡剂，可以减少泡沫的产生，防止溢出显影槽，影响生产。
16.本发明还请求保护一种所述碱性清槽剂的制备方法，包括以下步骤：将所有组分混合，制得所述碱性清槽剂。
17.本发明还请求保护一种所述碱性清槽剂在清洗pcb显影槽中的应用。
18.优选地，所述清洗pcb显影槽包括以下步骤：
19.s1、将显影槽中显影液排放干净，用清水循环喷淋清洗10～15min后排放；
20.s2、加入清洗液总体积40～60％的清水，20％所述碱性清槽剂，然后加入余量水至100％，使清洗液的浓度为20％，开启循环喷淋清洗1-3h；
21.s3、排放清洗后的清槽液，用高压水枪冲洗槽壁、喷管、喷嘴等，排完后再加入清水循环10min，冲洗，排放，完成pcb显影槽的清洗。
22.优选地，所述清洗pcb显影槽的条件为在清洗液的温度为35～45℃下进行清洗。
23.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
24.(1)本发明制得的碱性清槽剂，能够有效地清洗掉显影槽中的油墨，对管路、辊轮、槽壁、喷嘴等位置以及死角位置大量残留的未感光的油墨也能够有效去除。
25.(2)本发明的碱性清槽剂在清洗显影槽时，不需加温到很高温度，清洗时间较短，且清洗效果十分理想，同时使用的原料组分较为环保，加入的吸附剂组分也可吸附掉操作现场的臭味，进一步改善操作环境，保障操作人员的健康。
附图说明
26.图1为本发明实施例和对比例制得的碱性清槽剂的清洗效果图。
27.图2为选用本发明实施例2的碱性清槽剂进行清洗前后的效果对比图。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.实施例、对比例中，所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法，所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
30.实施例1
31.配方(重量百分含量)：乙醇胺3％、核桃粉3％、乙二醇单丁醚1％、脂肪醇聚氧乙烯醚1％、椰油基葡糖苷1％、月桂醇硫酸酯钠1％、脱蒙土1％、改性硅聚醚0.1％、水余量。
32.制备方法：将所有组分进行混合，制得所述碱性清槽剂。
33.实施例2
34.配方(重量百分含量)：二乙醇胺5％、稻壳灰6％、乙二醇乙醚5％、脂肪醇聚氧乙烯醚1％、椰油基葡糖苷1％、月桂醇硫酸酯钠1％、亚甲基双萘磺酸钠1％、改性硅聚醚0.5％、水余量。
35.制备方法：将所有组分进行混合，制得所述碱性清槽剂。
36.实施例3
37.配方(重量百分含量)：二乙醇胺5％、稻壳灰6％、乙二醇乙醚5％、脂肪醇聚氧乙烯醚1％、椰油基葡糖苷0.5％、月桂醇硫酸酯钠1.5％、亚甲基双萘磺酸钠1％、改性硅聚醚0.5％、水余量。
38.制备方法：将所有组分进行混合，制得所述碱性清槽剂。
39.实施例4
40.配方(重量百分含量)：二乙醇胺5％、稻壳灰6％、乙二醇乙醚5％、脂肪醇聚氧乙烯醚3％、亚甲基双萘磺酸钠1％、改性硅聚醚0.5％、水余量。
41.制备方法：将所有组分进行混合，制得所述碱性清槽剂。
42.实施例5
43.配方(重量百分含量)：二乙醇胺5％、稻壳灰3％、乙二醇乙醚5％、脂肪醇聚氧乙烯
醚1％、椰油基葡糖苷1％、月桂醇硫酸酯钠1％、亚甲基双萘磺酸钠1％、改性硅聚醚0.5％、水余量。
44.制备方法：将所有组分进行混合，制得所述碱性清槽剂。
45.实施例6
46.配方(重量百分含量)：二乙醇胺5％、稻壳灰6％、乙二醇乙醚3％、脂肪醇聚氧乙烯醚1％、椰油基葡糖苷1％、月桂醇硫酸酯钠1％、亚甲基双萘磺酸钠1％、改性硅聚醚0.5％、水余量。
47.制备方法：将所有组分进行混合，制得所述碱性清槽剂。
48.对比例1
49.与实施例2相比，本对比例的区别仅在于，选用等量的丙二醇甲醚醋酸酯替代乙二醇乙醚。
50.制备方法参考实施例2。
51.对比例2
52.与实施例2相比，本对比例的区别仅在于，选用等量的十二烷基苯磺酸钠替代脂肪醇聚氧乙烯醚、椰油基葡糖苷和月桂醇硫酸酯钠组分。
53.制备方法参考实施例2。
54.对比例3
55.配方(重量百分含量)：二乙醇胺5％、稻壳灰10％、乙二醇乙醚5％、脂肪醇聚氧乙烯醚1％、椰油基葡糖苷1％、月桂醇硫酸酯钠1％、亚甲基双萘磺酸钠1％、改性硅聚醚0.5％、余量水。
56.制备方法：将所有组分进行混合，制得所述碱性清槽剂。
57.对比例4
58.与实施例2相比，本对比例的区别仅在于，有机碱的加入量为10％。
59.制备方法参考实施例2。
60.试验例一、清洗效果实验
61.将实施例和对比例制得的碱性清槽剂进行滚轮的清洗，根据滚轮的外观情况判断碱性清槽剂的清洗效果，具体清洗步骤如下所述：
62.加入清洗液总体积50％的清水，20％所述碱性清槽剂，然后加入余量水至100％，使清洗液的浓度为20％，将温度升至40℃，加入待清洗滚轮，恒温剧烈搅拌3h，然后取出，洗净残留液，得到清洗后的滚轮。
63.清洗效果判定：
64.a定性判断：目视法，将清洗后滚轮放入清水中，拿出后烘干，查看是否还粘有结痂物。
65.b定量判断：取一同种缸的垢样，多次称重取其平均值wo，在垢样清洗前吹干后称重w1，清洗后吹干称量w2，清洗程度计算方法为η＝(w
1-w2)/(w
1-w0)*100％，η≤50％为未清洗干净，50％《η≤70％为基本清洗干净，70％《η《90％为大部分清洗干净，η》90％为清洗干净。
66.各样品的清洗效果如表1和图1所示。
67.表1
68.组别清洗程度(η)清洗效果实施例176％大部分清洗干净实施例292％清洗干净实施例386％大部分清洗干净实施例482％大部分清洗干净实施例580％大部分清洗干净实施例682％大部分清洗干净对比例166％基本清洗干净对比例270％基本清洗干净对比例364％基本清洗干净对比例460％基本清洗干净
69.从表1中的数据可以得知，本发明实施例制得的碱性清槽剂具有较好的油墨清洗效果，清洗程度能够保持在76～92％的范围。
70.对比例1中选用的渗透剂组分不合适、对比例2中选用的表面活性剂组分不合适，制得的碱性清槽剂缺少渗透剂与表面活性剂之间的协同作用，导致最终的清洗效果均差于实施例；对比例3中加入的吸附剂的含量过高，使碱性清槽剂的粘度过大，导致渗透性变差，其不仅无法提高对油墨等物质的吸附效果，反而会降低最终的清洗效果，尤其是无法清洗边边角角的位置；对比例4中加入的有机碱的含量过高，由于在清洗过程中有机碱更容易发生交联反应，导致垢样完全结块，粘度变大，清洗度大幅下降。
71.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

技术特征：
1.一种碱性清槽剂，其特征在于，包括以下重量百分比计的组分：有机碱3-5％、吸附剂3-6％、渗透剂1-5％、表面活性剂1-3％、悬浮稳定剂1-2％、消泡剂0.1-0.5％、水余量。2.如权利要求1所述碱性清槽剂，其特征在于，所述有机碱包括乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺中的一种或几种。3.如权利要求1所述碱性清槽剂，其特征在于，所述表面活性剂包括月桂醇硫酸酯钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、椰油基葡糖苷中的至少一种。4.如权利要求3所述碱性清槽剂，其特征在于，所述表面活性剂为月桂醇硫酸酯钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、椰油基葡糖苷的组合物。5.如权利要求1所述碱性清槽剂，其特征在于，所述吸附剂包括凹凸捧土、核桃粉、稻壳灰中的一种或几种。6.如权利要求1所述碱性清槽剂，其特征在于，至少包括以下(1)～(3)中的一项：(1)所述渗透剂包括乙二醇单丁醚、乙二醇乙醚中的至少一种；(2)所述悬浮稳定剂包括脱蒙土、亚甲基双萘磺酸钠中的至少一种；(3)所述消泡剂包括改性硅聚醚。7.一种如权利要求1～6任一所述碱性清槽剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将所有组分混合，制得所述碱性清槽剂。8.一种如权利要求1～6任一所述碱性清槽剂在清洗pcb显影槽中的应用。9.如权利要求8所述应用，其特征在于，所述清洗pcb显影槽包括以下步骤：s1、将显影槽中显影液排放干净，用清水循环喷淋清洗10～15min后排放；s2、加入清洗液总体积40～60％的清水，20％如权利要求1～6任一所述碱性清槽剂，然后加入余量水至100％，开启循环喷淋清洗1-3h；s3、排放清洗后的清槽液，冲洗槽壁、喷管、喷嘴，再加入清水循环10min，冲洗，排放，完成pcb显影槽的清洗。10.如权利要求9所述应用，其特征在于，所述清洗pcb显影槽为在清洗液的温度为35～45℃下进行清洗。

技术总结
本发明属于清槽剂技术领域，具体涉及一种碱性清槽剂及其制备方法和应用。一种碱性清槽剂，包括以下重量百分比计的组分：有机碱3-5％、吸附剂3-6％、渗透剂1-5％、表面活性剂1-3％、悬浮稳定剂1-2％、消泡剂0.1-0.5％、水余量。本发明制得的碱性清槽剂能够有效地清洗掉PCB显影槽中的油墨，对管路、辊轮、槽壁、喷嘴等位置以及死角位置大量残留的未感光的油墨也能够有效去除。同时清洗过程中不需要加温到很高温度，清洗时间较短，具有优良的清洗效果。具有优良的清洗效果。具有优良的清洗效果。


技术研发人员：周健 曾丹丹
受保护的技术使用者：深圳市点石源水处理技术有限公司
技术研发日：2023.06.21
技术公布日：2023/10/15