Моющая композиция

 

Использование: для очистки поверхностей металлов, полупроводников и диэлектриков. Сущность изобретения: моющая композиция содержащая, мас.%: фракцию полиэтилбензолов 1-10; толуол - ксилольную фракцию 1-5; парафины С5-С12 3-5; нефтяной растворитель до 100 и предпочтительно анстистатическую присадку в количестве 0,00001-0,001 мас.%. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к моющим композициям для очистки поверхностей металлов, полупроводников и диэлектриков и может быть использовано в различных областях машиностроительного производства.

Для очистки металлических изделий и деталей, изделий и деталей из полупроводниковых и диэлектрических материалов, а также из композиционных материалов, выполненных из более чем одного из перечисленных материалов, в настоящее время используют бензины (обычно базовый авиабензин Б-70 (по новой маркировке Нефрас Б)) и специализированные нефтяные растворители (Нефрасы) [1] Достоинством нефтяных растворителей является их доступность и дешевизна в сочетании с высокой моющей способностью.

Недостатком нефтяных растворителей является их высокая пожароопасность. Так, температура вспышки бензинов, определяющая их способность воспламеняться от искры, лежит в области температур много ниже нуля (в ^oC). Анализ причин пожаров, связанных с производством, хранением и применением бензинов, показал, что свыше 80% их происходит по причине разрядов статического электричества, накапливаемых в процессе динамического контакта бензина с металлическим поверхностям, а еще в большей мере с развитыми поверхностями диэлектриков [2] Поскольку эти процессы сопровождают очистку (мойку) деталей и изделий машиностроения, имеется ряд известных решений задачи предотвращения опасного накопления зарядов статического электричества в процессе производства, хранения применения бензинов.

Так, известна моющая композиция следующего состава (в мас.): метилэтилкетон (МЭК) 6-10; кобальт аммоний роданистый 0,0010-0,0015; бензин до 100 [3] Введение полярного компонента и диссоциирующей соли позволяет повысить проводимость композиции до уровня 17000 пСм и избежать опасности накопления статического разряда в процессе мытья изделий. Однако введение больших количеств полярного компонента (МЭК) и комплексной водорастворимой соли (NH₄)₂ повышает коррозионную активность моющей композиции и сильно ограничивает возможность ее использования.

Известна также моющая композиция следующего состава, мас. изопропанол (ИПС) 8-10; хлорид кобальта (II) 0,0010-0,0020; аммоний роданистый 0,0020-0,0040; бензин до 100 [4] Введение полярного компонента и диссоциирующих солей позволяет повысить проводимость композиции до уровня 12000 пСм/м и избежать опасности накопления статического разряда в процессе мытья изделий. Однако введение больших количеств полярного компонента (МЭК) и водорастворимых диссоциирующих солей (NH₄CNS и CoCl₂) повышает коррозионную активность моющей композиции и сильно ограничивает возможность ее использования. Из уровня техники известно, что бензины, не содержащие полярных добавок, не вызывают коррозии цветных металлов и сплавов на их основе; добавление к бензинам низших спиртов вызывает коррозию цветных металлов. Так, потеря массы за 4 ч свинцовой пластины составляет 29 г/м², за 6 ч 55 г/см², за 10 и 14 ч - 60 и 64 г/м², соответственно. Становится заметной потеря массы пластин из других цветных металлов, в частности меди и сплавов на ее основе [5] Введение же водорастворимых солей увеличивает скорость коррозии цветных металлов не менее чем на 1-2 порядка.

С другой стороны, нет никаких причин добиваться повышения проводимости моющих бензинов и/или Нефрасов до величин свыше 100 пСм/м, поскольку хорошо известно, что уже при проводимости 75 пСм/м исключается возможность скопления в бензине зарядов статического электричества, способного привести к воспламенению и взрыву его паров с воздухом [6] Изложенное показывает актуальность разработки коррозионно неагрессивных в отношении цветных металлов моющих композиций, характеризующихся высокой моющей и обезжиривающей способностью.

В соответствии с изобретением предлагается моющая композиция, содержащая, мас. фракцию полиэтилбензолов 1-10; толуол ксилольную фракцию 1-5; парафины С5-С12 побочный продукт производства алкилсульфатов 3-5; нефтяной растворитель до 100.

Фракция алкилбензолов является побочным продуктом производства стирола (иногда и дивинилбензолов), образуется на стадии алкилирования бензола этиленом и представляет собой концентрат ароматических углеводородов С₉-С₁₂, основным компонентом которого являются диэтилбензолы, выкипающие при 150-175^oC. Плотность этой фракции колеблется в диапазоне 0,8700-0,8900 г/см³.

Толуол-ксилольная фракция тоже является побочным продуктом производства стирола. Она выкипает при 110-150^oC и характеризуется плотностью 0,8300-0,8500 г/см³.

Парафины С₅-С₁₂ являются побочным продуктом производства алкилсульфатов. Они образуются на стадии производства альфа-олефинов, в частности тримеров и тетрамеров пропилена и отделяются в качестве побочного продукта при сульфатировании альфа-олефинов. Эта фракция выкипает в диапазоне 85-295^oC и характеризуется плотностью 0,7400-0,7600.

Возможно использование аналогичных продуктов и других производств. Например, можно использовать смесь препаративно чисты диэтилбензолов, толуола и ксилола, парафины процесса оксосинтеза и т.п. но предпочтительно в силу дешевизны и доступности использовать указанные выше компоненты.

В качестве нефтяного растворителя целесообразно использовать Нефрас-Б (бензин Б-70) или узкую гексановую фракцию Нефрас-П-65/75 или аналогичный ему растворитель Нефрас-П-63/75. (При маркировке Нефрасов цифра в числителе характеризует температуру начала кипения, а цифра в знаменателе конец кипения). Плотность Нефрасов-П-65/75 и 63/75 0,685 г/см³.

При необходим ости обеспечения предотвращения опасного накопления зарядов статического электричества моющая композиция может содержать маслорастворимую антистатическую присадку в количестве 0,00001-0,001 мас.

В качестве антистатической присадки можно использовать отечественные присадки АСП-1, АСП-2, представляющие собой растворы хромовых комплексов СЖК фракций С17-С20 и технических алкилсалициловых кислот в ксилоле, или зарубежную композиционную присадку ASA-3, основным компонентом которой являются хромовые комплексы алкилсалициловых кислот.

Помимо названных компонентов моющая композиция в соответствии с изобретением может содержать обычные целевые добавки (присадки), использование которых широко известно из уровня техники и которые не являются объектом патентования в рамках данной заявки. К таковым присадкам относятся: жирорастворимые красителя (маркеры), антикоррозионные присадки, дезактиваторы металлов, коагулирующие присадки и т.п. Количество вводимых присадок при этом не отличается от количеств, известных из уровня техники, и находится в диапазоне 0,00001-0,001 мас.

Следующие примеры иллюстрируют заявленное изобретение.

Готовят ряд композиций в соответствии с изобретением. Для сравнения берут Нефрас-Б и композицию в соответствии с [4] Составы композиций приведены в табл. 1. Пластинки размером 7х40х70 мм, выполненные из сплава ВSB334B (0,06-0,07% Cu, остальное Pb), шлифуют до 11 класса чистоты. Шлифование ведут на плоскошлифовальном станке модификации 3711. При шлифовании используют смазочно-охлаждающую жидкость веретенное масло с добавлением 5 мас. олеата триэтаноламина. В процессе шлифования снимают 1 мм с одной из поверхностей (40х70). Шлифованную поверхность протирают сухой шерстяной тряпкой.

Затем пластины подвергают очистке в ультразвуковой ванне емкостью 1 л в течение 5 мин при мощности облучения 5 Вт/см³, заполненной моющими композициями, состав которых приведен в табл. 1.

Качество очистки оценивают следующим образом. Пластины достают из ванны, высушивают и подвергают повторной очистке в ультразвуковой ванне, заполненной Нефрасом-П-65/75, в условиях, аналогичных указанным выше. Определяют проводимость растворителя (Нефраса-П-65/75) после очистки. Рост этого показателя в сопоставлении с проводимостью исходного растворителя является критерием качества очистки пластины и, соответственно, моющей способности растворителя. Затем по методике работы [5] определяют коррозионные свойства растворителей. Результаты испытаний приведены в табл. 2.

Из приведенных данных видно, что моющие композиции в соответствии с изобретением характеризуются лучшей моющей способностью по сравнению с известными растворителями и композициями. Проводимость Нефраса-П-65/70 после обработки поверхности, очищенной композициями в соответствии с изобретением (образцы 1-5), изменяется незначительно, но заметно меньше, чем при использовании базового компонента (Нефрас-Б). При этом добавление антистатической присадки не ухудшает по существу моющих характеристик композиции. Композиция 6 в соответствии с [4] не соответствует задачам данного изобретения. Испытания приведенной для сравнения композиции 8 (базовый компонент + антистатическая присадка) показывают, что заявленные композиции более приемисты к антистатической присадке, что является совершенно неожиданным результатом.

Моющая композиция в соответствии с изобретением готова к производству и в соответствии с техническими условиями будет поступать в продажу под специальным названием "Разбавитель Химокам".

Приведенные примеры иллюстрируют изобретение, но не ограничивают объем патентной защиты, определяемый приведенной ниже формулой изобретения.

Формула изобретения

1. Моющая композиция на основе нефтяного растворителя, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит фракцию полиэтилбензолов, толуолксилольную фракцию и парафины С₅ С₁₂ при следующем соотношении компонентов, мас.

Фракция полиэтилбензолов 1 10 Толуолксилольная фракция 1 5 Парафины С₅ С₁₂ 3 5 Нефтяной растворитель До 100
2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит антистатическую присадку в количестве 0,00001 0,001 мас.

РИСУНКИ

Рисунок 1