1.本发明属于消泡剂制备技术领域，具体涉及一种用于电子器件清洗领域，消除松香表面活性剂的泡沫同时又能增强表面活性剂功能的松香基消泡剂的制备方法。
背景技术：2.随着社会经济和科学技术的发展，电子产品逐渐成为人们日常生活中不可或缺的一部分，对人们的生活产生了深远的影响。电子产品在半导体产业中发展迅速，市场占有率高，成为了推动国民经济发展的重要动力。
3.在电子产品的生产制造过程中，往往需要采用焊接技术。为了增加产品的可靠性，需在焊接工艺后对产品表面残留的助焊剂进行清洗，溶剂型清洗剂因其固有的挥发快、闪点低等缺点，而逐渐被水基型清洗剂取代。助焊剂的主要成分为松香，在水中溶解性差，为了提高清洗效果，通常在清洗剂中添加含松香结构的表面活性剂。而目前含松香表面活性剂的水基清洗剂一般只适用于超声波清洗工艺，其主要原因是在喷淋清洗工艺下添加表面活性剂会导致清洗仓内产生大量泡沫，使得清洗液无法正常流转，因此，如何有效将含松香表面活性剂的水基清洗剂使用过程中产生的泡沫去除，是本领域技术人员急需解决的技术问题之一。
4.市面上生产的消泡剂大多为造纸、水处理、食品制造等行业开发，在电子产品清洗领域时并不适用。经测试发现，目前市面上绝大多数的消泡剂无法将松香表面活性剂产生的泡沫快速消除。因松香是一个含有大量环状构型的化合物，现有的消泡剂一般是以直链为主，两者在结构上差异较大。当松香表面活性剂产生泡沫时，泡沫的液膜上存在大量的表面活性剂分子，消泡剂的消泡机理为消泡剂进入液膜内部，破坏液膜平衡最终导致泡沫破裂。但存在的分子结构的差异使得直链型消泡剂难以溶入松香表面活性剂的液膜内部，消泡性能弱。另外，因为消泡剂的加入，导致水面分子之间的间距更大，影响了表面活性剂的性能，清洗能力下降。
技术实现要素：5.为解决以上技术问题，本发明提出一种用于电子器件清洗领域，消除松香表面活性剂的泡沫同时又具有表面活性剂功能的松香基消泡剂的制备方法，所制得的消泡剂含有两条聚醚链，增加了消泡剂的亲水性；所添加的松香官能团，更容易与泡沫液膜中的松香基表面活性剂结合，消泡剂性能强。另外，本发明中的消泡剂制备工艺简单，反应条件要求低，适合规模化生产。
6.本发明提供的技术方案如下：
7.一种用于电子器件清洗的松香基消泡剂，结构如下：
[0008][0009]
本发明中的松香基消泡剂制备过程包括以下步骤：
[0010]
(1)在配有回流冷凝管、滴液漏斗和搅拌器的三口烧瓶中加入顺丁烯二酸和催化剂，将油浴温度升高至70～80℃后，缓慢滴加氯化亚砜，维持反应温度2～4h，反应结束后减压蒸馏除去过量的氯化亚砜，制得顺丁烯二酰氯；
[0011]
(2)将步骤(1)制得的顺丁烯二酰氯溶解在吡啶溶液中，并在1～1.5h内，冰水浴条件下将含吡啶的顺丁烯二酰氯溶液缓慢滴加到装有聚乙二醇400的烧瓶中，滴加结束后，维持冰水浴2～4h，旋蒸除去吡啶即得顺丁烯聚醚；
[0012]
(3)将步骤(2)制得的顺丁烯聚醚与长叶松酸溶于二氯甲烷溶剂中，30～40℃回流反应24～48h。反应结束后，重结晶提纯后得到用于电子器件清洗的消泡剂。
[0013]
优选地，步骤(1)中，顺丁烯二酸和氯化亚砜的摩尔比为1:2.5～3。
[0014]
优选地，步骤(1)中的催化剂为2-氨基吡啶，加入量为顺丁烯二酸质量的0.4～0.6％。
[0015]
优选地，步骤(2)中所述的顺丁烯二酰氯、聚乙二醇400、吡啶三者的摩尔比为1:(2～2.2):4。
[0016]
优选地，步骤(3)中，采用低温低于20℃的冷凝水循环回流。
[0017]
优选地，步骤(3)中，顺丁烯聚醚和长叶松酸的摩尔比为1:(0.8～1)。
[0018]
与现有技术相比，本发明具有以下技术优势：
[0019]
(1)本发明制备的消泡剂含有两条聚醚链，具有更好的分散性。众所周知，消泡剂的分散性一般，特别是在水基清洗工艺中，消泡剂由于分散性较差，会在产品表面吸附，从而造成二次污染。主要原因是消泡剂的亲水性较差，想要增加消泡剂的分散性就必须要增加消泡剂的亲水性到合适的程度。本发明制备的消泡剂在一个分子上含有两条聚醚链，相当于提供了两倍的亲水基团，增加其亲水性。而且两条聚醚链被共价键连接在一起，其间距比两个单链分子间距更小，在水面排布时就会更密集，可以有效降低水的表面张力。水溶液的表面张力越低，消泡剂就越容易分散在其中。
[0020]
(2)本发明制备的消泡剂当中含有与含松香结构的表面活性剂结构相近的松香官能团，更易与泡沫液膜中的松香基表面活性剂结合，消泡性能也强于常规的聚醚消泡剂。另外，使用本发明中的消泡剂还具有表面活性剂的洗涤功能，消泡剂分子中含有亲水的聚醚链和疏水的松香基团，在水溶液中，亲水的聚醚链会倾向于溶入水中，而疏水的松香基团则暴露在液面外部，使得该消泡剂分子在水面定向排布，水的表面张力变小。经测试，将本发明制得的消泡剂添加到smt钢网清洗剂中，可替代表面活性剂达到类似的清洗效果。
[0021]
(3)传统的聚醚消泡剂在制备时一般通过开环聚合的方式将环氧乙烷、环氧丙烷
或者环氧丁烷聚合在一起。在制备过程中，必须严格控制填料比、加料方式以及加料次序。而且聚合反应是一个链式反应，反应过程中会释放大量的热，需及时将产生的热量排去。因此，聚醚的生产，对合成反应环境的要求非常高。而本发明所中的消泡剂的合成工艺，仅仅通过常见的取代、加成等基础反应，便可完成，制备工艺简单，对合成反应环境要求也低，更容易实现规模化生产。
附图说明
[0022]
图1为本发明的松香基消泡剂的合成工艺图
[0023]
图2为本发明制得的松香基消泡剂与b-243消泡剂在水中分散性对比图
[0024]
由图2可看出，b243在水中呈现液滴状，没有很好地分散，本发明制备的消泡剂在水中分散均匀，几乎无析出。
[0025]
图3为smt钢网清洗结果对照图(1、未清洗钢网；2、不添加表面活性剂的清洗结果；3、添加松香表面活性剂的清洗结果；4、用消泡剂替代松香表面活性剂的清洗结果)。
[0026]
由图3可看出，未添加表面活性剂的清洗液对钢网表面的焊锡膏几乎没有清洗能力；添加适量的松香表面活性剂后清洗剂可将钢网表面的焊锡膏清洗干净；用本发明制备的松香基消泡剂可替代表面活性剂，将钢网表面的焊锡膏清洗干净。
具体实施方式
[0027]
为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。
[0028]
实施例1
[0029]
(1)在配有回流冷凝管、滴液漏斗和搅拌器的三口烧瓶中加入5g顺丁烯二酸(0.043mol)和0.025g 2-氨基吡啶(0.000266mol)，缓慢将油浴温度升高至70℃，缓慢滴加15g氯化亚砜(0.126mol)，维持反应温度3h，反应结束后减压蒸馏除去过量的氯化亚砜，制得顺丁烯二酰氯。
[0030]
(2)在冰水浴条件下，首先将3g步骤(1)中合成的顺丁烯二酰氯(0.0196mol)溶于6.2g的吡啶(0.0784mol)中，然后利用恒压滴液漏斗将其分1h缓慢滴加到装有14.52g的聚乙二醇400(0.0392mol)的烧瓶中。滴加结束后，维持冰水浴3h。旋蒸除去吡啶，即得到产物顺丁烯聚醚。
[0031]
(3)在使用10℃冷凝水的条件下，将1g的长叶松酸(0.0033mol)与2.7g的顺丁烯聚醚(0.0033mol)溶于50ml的二氯甲烷中，保持30℃回流反应24h。反应完成后用乙醚重结晶得到最终产物用于消除松香表面活性剂泡沫的消泡剂。
[0032]
实施例2
[0033]
(1)在配有回流冷凝管、滴液漏斗和搅拌器的三口烧瓶中加入10g顺丁烯二酸(0.086mol)和0.05g 2-氨基吡啶(0.000532mol)，缓慢将油浴温度升高至75℃，缓慢滴加28.56g氯化亚砜(0.24mol)，维持反应温度2h，反应结束后减压蒸馏除去过量的氯化亚砜，制得顺丁烯二酰氯。
[0034]
(2)在冰水浴条件下，首先将5g步骤(1)中合成的顺丁烯二酰氯(0.0327mol)溶于12.4g的吡啶(0.1568mol)中，然后利用恒压滴液漏斗将其分1.5h缓慢滴加到装有31.95g的
聚乙二醇400(0.08624mol)的烧瓶中。滴加结束后，维持冰水浴4h。旋蒸除去吡啶，即得到产物顺丁烯聚醚。
[0035]
(3)在使用10℃冷凝水的条件下，将2g的长叶松酸(0.0066mol)与5.58g的顺丁烯聚醚(0.0068mol)溶于50ml的二氯甲烷中，保持35℃回流反应36h。反应完成后用乙醚重结晶得到最终产物用于消除松香表面活性剂泡沫的消泡剂。
[0036]
实施例3
[0037]
(1)在配有回流冷凝管、加料装置和搅拌器的反应釜中加入10kg顺丁烯二酸(86mol)和50g 2-氨基吡啶(0.532mol)，缓慢将反应釜温度升高至80℃，缓慢滴加28.56kg氯化亚砜(240mol)，维持反应温度4h，反应结束后减压蒸馏除去过量的氯化亚砜，制得顺丁烯二酰氯。
[0038]
(2)在冰水浴条件下，首先将5kg步骤(1)中合成的顺丁烯二酰氯(32.7mol)溶于12.4kg的吡啶(156.8mol)中，然后利用恒压加料装置将其分1h缓慢滴加到装有31.95kg的聚乙二醇400(86.24mol)的反应釜中。滴加结束后，维持冰水浴2h。旋蒸除去吡啶，即得到产物顺丁烯聚醚。
[0039]
(3)在使用10℃冷凝水的条件下，将2kg的长叶松酸(6.6mol)与5.58kg的顺丁烯聚醚(6.8mol)溶于50l的二氯甲烷中，保持35℃回流反应48h。反应完成后用乙醚重结晶得到最终产物用于消除松香表面活性剂泡沫的消泡剂。
[0040]
性能测试
[0041]
将本实施例1-3中制得任一的消泡剂与现有的b-243消泡剂对赢创特种化学(上海)有限公司出售的松香表面活性剂进行消泡测试。测试方案如下：
[0042]
分别取100ml两桶，加入20ml质量分数为1％的松香表面活性剂水溶液，用电动充气泵在溶液底部鼓泡1min，记录此时泡沫体积为v1，随后悬空滴加质量分数为5％的消泡剂水溶液1滴，30s后记录剩余泡沫体积为v2。消泡率计算方式为：结果如下：
[0043][0044]
从上表中数据可知，经过三次平行测试，本发明制备的消泡剂的消泡率均高于消泡剂b243，效率提升90％。
技术特征：1.一种用于电子器件清洗的松香基消泡剂，其特征在于结构如下：2.根据权利要求1所述的一种用于电子器件清洗的松香基消泡剂，其特征在于制备过程包括以下步骤：(1)在配有回流冷凝管、滴液漏斗和搅拌器的三口烧瓶中加入顺丁烯二酸和催化剂，将油浴温度升高至70～80℃后，缓慢滴加氯化亚砜，维持反应温度2～4h，反应结束后减压蒸馏除去过量的氯化亚砜，制得顺丁烯二酰氯；(2)将步骤(1)制得的顺丁烯二酰氯溶解在吡啶溶液中，并在1～1.5h内，冰水浴条件下将含吡啶的顺丁烯二酰氯溶液缓慢滴加到装有聚乙二醇400的烧瓶中，滴加结束后，维持冰水浴2～4h，旋蒸除去吡啶即得顺丁烯聚醚；(3)将步骤(2)制得的顺丁烯聚醚与长叶松酸溶于二氯甲烷溶剂中，30～40℃回流反应24～48h。反应结束后，重结晶提纯后得到用于电子器件清洗的消泡剂。3.根据权利要求1所述的一种用于电子器件清洗的松香基消泡剂，其特征在于：步骤(1)中，顺丁烯二酸和氯化亚砜的摩尔比为1:2.5～3。4.根据权利要求1所述的一种用于电子器件清洗的松香基消泡剂，其特征在于：步骤(1)中的催化剂为2-氨基吡啶，加入量为顺丁烯二酸质量的0.4～0.6％。5.根据权利要求1所述的一种用于电子器件清洗的松香基消泡剂，其特征在于：步骤(2)中所述的顺丁烯二酰氯、聚乙二醇400、吡啶三者的摩尔比为1:(2～2.2):4。6.根据权利要求1所述的一种用于电子器件清洗的松香基消泡剂，其特征在于：步骤(3)中，采用低温低于20℃的冷凝水循环回流。7.根据权利要求1所述的一种用于电子器件清洗的松香基消泡剂，其特征在于：步骤(3)中，顺丁烯聚醚和长叶松酸的摩尔比为1:(0.8～1)。
技术总结本发明公开了用于电子器件清洗的松香基消泡剂及其制备方法，制备步骤如下：(1)将顺丁烯二酸和氯化亚砜在催化剂的作用下反应得到顺丁烯二酰氯；(2)将步骤(1)制得的顺丁烯二酰氯溶解在吡啶溶液中，将顺丁烯二酰氯溶液与聚乙二醇400反应得到顺丁烯聚醚；(3)将步骤(2)制得的顺丁烯聚醚与长叶松酸反应后，得到用于电子器件清洗的消泡剂。本发明制得的消泡剂含有两条聚醚链，增加了消泡剂的亲水性；所添加的松香官能团，更容易与泡沫液膜中的松香基表面活性剂结合，消泡剂性能强。制备工艺简单，反应条件要求低，适合规模化生产。适合规模化生产。适合规模化生产。
技术研发人员：侯琳熙 肖龙强 范阳海 南岗 王桥之 孙培松 李陈陈
受保护的技术使用者：江苏斯德瑞克化工有限公司
技术研发日：2022.03.28
技术公布日：2022/7/5
