含氟化合物在精密清洗的应用研究进展

2022-12-26 10:50郭衍锦张苗苗韩文锋
有机氟工业 2022年4期
关键词:全氟水基含氟

郭衍锦 张苗苗 韩文锋

(1.浙江诺亚氟化工有限公司,浙江 上虞 310023;2.浙江工业大学-诺亚联合研发中心,浙江 上虞 310023)

0 前言

随着对工业生产的要求趋向于高效化、精密化,精密和超精密工业清洗行业进入了快速发展时期。在工业生产中,生产设备与管线、生产原材料与产品等在与大气、高温、介质、机械油等接触过程中,容易产生物理、化学、电化学或生物学作用,在其表面残留、沉积和生成各种高温聚合物、结焦、水垢、油垢、沉积物和腐蚀物等,这些污垢的产生严重影响到设备运行的效益和安全,使装置效率下降、工艺流程中断、设备装置失效、产品质量降低、原材料与能源消耗增加[1]。精密清洗技术可以清除这些工业污垢,提高生产效率,改进产品的外观质量、使用性能,增强生产的可靠性。

开发高效且绿色环保的精密清洗剂成为工业制造中最关注的重要议题之一。对含氟化合物在不同类型精密清洗剂中的应用和要求,以及未来含氟化合物在精密清洗剂行业的发展进行综述。

1 国内外含氟清洗剂发展概况

随着我国工业化的大发展和战略型新兴产业的崛起,中国正在逐步成为“世界工厂”。我国工业清洗行业经过30多年的快速发展,已渗透到几乎所有的工业领域。图1为含氟清洗剂专利申请数量变化。由图1可知,在专利申请国家及数量上,2003—2010年,含氟清洗剂专利的主要来源国家是美国和日本,以3M、杜邦、旭硝子、大荣工业等公司为代表;2010年以后,中国成为含氟清洗剂的主要生产国。图2为含氟清洗剂专利申请人排名TOP10。由图2可知,国内中化蓝天、天津长芦化工、浙江巨化等企业都已经在进行清洗剂领域产品的研究和专利保护。

图1 含氟清洗剂专利申请数量变化

图2 含氟清洗剂专利申请人排名TOP10

由于科技进步和制造业的蓬勃发展,精密零件的小型化、精密化等发展要求,对生产过程中产生的污染物清洗的难度加大。含氟化合物作为清洗剂不易燃且有良好的清洗效果,在精密清洗行业得到了广泛的应用。氟氯烃类化合物如CFC-113(三氟三氯乙烷)因具备高溶解性、低表面张力、高浸润性等优点并且具有不燃和高热稳定等优良特性,被大规模地应用于精密清洗领域中。但随着环保要求的提高,氟氯烃的ODP值较高,对臭氧破坏性大,我国在2006年完全淘汰了CFC-113的使用。同时,精密清洗剂的应用领域日益扩大,例如可应用于电子制造、轨道交通、航空航天、新能源、汽车制造以及军工行业等领域,特定的应用场景对精密清洗剂的性能要求有一定的差异。图3为含氟清洗剂专利申请及授权情况分布图。由图3可知,2003—2020年含氟清洗剂的专利申请数量呈现逐年递增的趋势,而专利授权率自2017年起呈现逐年递减,2021年仅为11.38%,这种趋势说明含氟化合物在精密清洗剂领域对其性能要求越来越高。

图3 含氟清洗剂专利申请及授权情况分布图

2 含氟化合物在不同类型清洗剂中的应用

2.1 溶剂型清洗剂

溶剂型清洗剂指体系中不含有水的清洗剂组分,多以碳氢化合物、卤代烃、醇类等作为清洗剂的主要成分。溶剂型清洗剂利用相似相溶的原理去除污染物,尤其是对不溶于水的有机物去除效果更佳。因其组分中没有水分,不会引起铁制金属生锈及有色金属变色,并可以通过精馏回收,挥发性快,无需漂洗;但碳氢化合物和有机醇类等物质大多易燃,增加了清洗过程中的安全隐患。氟氯烃类化合物具有低表面张力和不燃性等优良性质,但随着《蒙特利尔议定书》基加利修正案中明确将18种高GWP值的HFCs物质纳入管控目录进行削减,研发毒性低、环保型的溶剂型清洗剂成为了新的发展方向。碳氟化合物、氢氟酮类、氢氟醚类等含氟化合物具有低表面张力[2],易渗透到复杂零件结构中,挥发性大,无需漂洗,故清洗周期短,因沸点低,加热和零件干燥所需的能量大幅降低等优势,成为新一代的绿色环保精密清洗剂。

2.1.1碳氟化合物

目前常见的作为溶剂型清洗剂主要成分的碳氟化合物有氢氟烷烃(HFC)、全氟烷烃(PFC)和氢氟氯烯烃等[3]。碳氟化合物与碳氢化合物相比具有低VOC值、ODP值和GWP值的优异环保性能,广泛应用于精密清洗领域中。

2.1.1.1氢氟烃类

氢氟烃(HFC)通常是指只含碳、氢、氟3种元素的化合物。由于HFC的环保性能较好,可长期替代ODS作为精密清洗的重要组分。国内外关于氢氟烷烃用作精密清洗剂有一定的研究。科慕公司生产的VertrelTM系列产品以1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟戊烷(HFC-4310mee)为主要成分,应用于电子、航空航天、高端奢侈品、医疗、军事、半导体制造、工业机械加工、光学和汽车的精密清洗领域中。Solvay公司推出SOLKANE®系列产品,有效成分是五氟丁烷(HFC-365mf)和七氟丙烷,与其他成分(HFC-245fa)组合后可形成无闪点、不可燃的精密清洗剂[4]。日本硝旭子推出的AC-2000、AC-6000 其主要成分分别为1H-全氟己烷、1H,1H,1H,2H,2H-全氟辛烷,具有毒性低、材料兼容性高等优势,在半导体加工清洗、精密金属零件加工、制冷循环清洗和烃类溶剂清洗后的冲洗和干燥等场景中应用广泛。中化蓝天利用六氟丙烯二聚体通过加氢反应得到十二氟己烷,可应用于精密电子清洗领域。但随着对温室气体排放的严格控制,一些氢氟烷烃的GWP值较高,甚至超过1 500以上,因此,研究低GWP值且具备高效清洗性能的绿色精密清洗剂变得至关重要。

氢氟烯烃(HFO)是指只含碳、氢、氟3种元素并且含有至少一个碳碳双键的化合物,因其含有双键结构,大气寿命更短。其化学性质稳定,ODP和GWP值很低,可在精密清洗、发泡和热量交换等多种不同场景下应用。科慕公司推出了OpteonTM系列产品,主要成分是HFO(HFO-1336mzz-Z),也可与其他有机醇、1,2-反式二氯乙烯等成分进行复配使用,以达到增加清洗效果的目的。大金工业使用卤代丙烷或卤代丙烯作为原料,将其通过氟化氢(HF)氟化的方法或适当组合氢化和脱卤化氢的方法生产氢氟烯烃[5]。浙江巨化利用原料单体的组合在金属氟化盐的催化作用下进行齐聚反应,得到碳原子总数不低于7的全氟烯烃齐聚物产物[6]。泉州宇极公开了一种环状氢氟烯烃的合成方法,以环状氢氟烷烃为原料、Lewis碱为溶剂,在150~300 ℃脱去一分子氟化氢得到环状氢氟单烯烃[7]。美国3M公司公开了一种具有链状或环状结构的含氟烯烃,其结构中还可含有氮或氧杂原子,可作为清洗剂的主要成分用于精密电子、金属和医疗器件的清洁。

2.1.1.2氢氟氯烯烃

氢氟氯烯烃的氯原子位于碳碳双键的碳原子上,在大气中降解时绝大部分变为酰氯和酰氟,氯自由基含量极少。因此,氢氟氯烯烃的ODP值几乎可以忽略。且与氢氟烃相比,氢氟氯烯烃因其含氢量极低,一般不燃,具有环境友好的性能,被应用在精密清洗领域。霍尼韦尔[8]推出的Solstice®系列产品其主要以反式-1-氯-3,3,3-三氟丙烯为主要成分,可与其他共沸物进行复配。但因其沸点较低,对敞开系统的清洗设备不适用。泉州宇极[9]提出了包括环状氢氯氟烯烃的化合物结构,其中氯原子位于碳碳双键的碳原子上,与链状氢氟氯烯烃相比,以环状氢氟氯烯烃为主要成分的精密清洗剂对油污的溶解性能更好,且沸点与链状氢氟氯烯烃相比更高,不易挥发,更容易回收利用。

2.1.2含氟酮类

含氟酮化合物由于其绿色环保(ODP=0,GWP<150),具有热稳定性、低毒、绝缘性强等优良特性,近几年来在灭火、制冷、发泡和清洗等多个领域长期替代ODS。

ABB公司使用全氟酮与空气混合,用于半导体行业精密清洗,例如化学气相沉积室、物理气相沉积室或蚀刻室。与NF3、CF4、C2F6和 C3F8等标准清洗气体相比,全氟酮可缩短清洗时间并有效降低全氟碳化物的排放量。长芦新材料公开了以六氟环氧丙烷和六氟丙烯气体为原料,以负载型催化剂进行催化,在50~300 ℃的条件下合成全氟五碳酮的方法。美国3M公司通过烷基醛与氟代或全氟乙烯基醚的自由基加成来制备含氟酮类化合物[10]。中化蓝天提及了含氟酮类化合物与有效量的稳定剂例如环氧化合物、硝基化合物、受阻酚类化合物、β-二酮类化合物等进行组合,可广泛作为灭火剂、传热介质、镁合金熔融保护剂、清洗剂、发泡剂等[11]。3M公司还公开了一种具有环状结构或含有N、O等杂原子的含氟酮化合物,可作为精密电子制品清洗剂被应用。

2.1.3氢氟醚类

氢氟醚类(HFE)化合物是指含有C、H、F、O等元素的化合物,HFE的GWP低,ODP为0,大气停留时间仅为1~5 a,且热稳定性好[12],不燃烧、毒性小。因其优异的性能可用作干燥剂、载热介质、发泡剂、精密清洗,部分 HFEs还可用作麻醉剂、灭火剂添加剂等。

美国3M公司推出了Novec7000、7100、7200、7300、7500等产品,以氢氟醚类为主要成分,也可与其他共沸物进行复配组合,应用于航空、半导体制造、精密光学、精密金属部件加工等精密清洗领域。硝旭子公司产品AE-3000,其主要成分为1,1,2,2-四氟乙基-2,2,2-三氟乙醚,其表面张力低、沸点适中,被应用在半导体加工清洗、精密金属零件加工及制冷循环清洗等场景[13]。

东岳化工将氟盐和冠醚加入到无水溶剂中,加入含硅烷基醚(正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸丙酯等)和全氟烯烃(六氟丙烯二聚体D或六氟丙烯三聚体T)反应制备氢氟醚类化合物[14]。浙江巨化以含氟烯烃与醇类作为主要原料在碱和溶剂存在的条件发生醚化反应制备氢氟醚。天津长芦化工以六氟丙烯三聚体为原料制备全氟五碳酮(氧气裂解),以得到的五碳酮以及烷基化试剂为原料,在碱金属氟化物作用下制备氢氟醚[15]。美国3M公司使用酰氟与氟代乙烯基醚(C3F7OCF=CF2)反应生成氟化酮后再与烷基化试剂反应制备氢氟醚[16-17]。美国3M公司、浙江巨化以及东岳化工提及了一种含有双键结构的氢氟醚,因其含有双键,大气寿命明显低于全氟烷基直链氢氟醚化合物,环境相容性更高。3M公司[18]和海斯福[19]在相关研究中提到了在氢氟醚中引入多个O原子的化合物结构,由于其结构中氧元素含量高,具有极低的表面张力,渗透性更强,应用于清洗剂时可以确保彻底清洁。

2.2 半水基型清洗剂

半水基型清洗剂是由有机溶剂、水(5%~20%)、少量表面活性剂等成分组合而成的。水溶性的成分主要包含醇、醚、酮类;非水溶性的溶剂主要是石油碳氢溶剂、氢氟烃类、氢氟醚和氟化酮类物质。由于半水基型中含有部分有机溶剂,不易溶于水,单纯加水会因不相容而产生分层,需要加入表面活性剂降低其表面张力,提高相容性,达到混合的效果。半水基型清洗剂对油污清洁力强,润湿渗透力较好,加入水后降低了可燃性,但需要漂洗、干燥等工艺,导致成本增加,溶剂无法回收[20]。

普信氟硅[21]研究了一种半水基型清洗剂,其组分中含有全氟己酮、六氟丙基甲基醚等,还添加了4,4′,4″-三(4,5-二氯邻苯二甲酰亚胺苯基)甲基溴、琥珀酸铋、5,6-二氨基-2,3-二氰基吡嗪、6-(4-吗啉基)-3-吡啶硼酸等成分,因加入了含氟化合物使清洗剂具有阻燃性。

惠州大学研究了一种新型的清洗剂,其中包含氟碳溶剂、氢氟醚(C5~C10的氟代氢氟醚或其混合物)、醇类化合物、表面活性剂(非离子型氟碳表面活性剂)、螯合剂、稳定剂(含C2~C7的氟代醇或其混合物),因组合物中含有含氟化合物,具有不易燃、挥发速率大、环保性能好、清洗快速高效等优势,应用于半导体、电子、数码、太阳能工业产品的精密清洗。

广东莱雅发明了一种含有1-氟-1,1-二氯乙烷、十氟戊烷、丙二醇甲醚醋酸酯、二氧化碳、香精等成分的精密清洗剂,清洗剂无闪点且可以在带电操作的条件下使用,清洗率可达到90%以上,可应用于机架加工和机械设备、精密器件及汽车等设备维护的精密清洗中。

半水基清洗剂虽然具有一定的有益性能,但因组分中含有有机溶剂,具有易挥发等特点,可能会产生一定的挥发性有机物(VOCs),在一定程度上会对人体安全产生威胁[22]。

2.3 水基型清洗剂

水基型清洗剂是指含表面活性剂、水(自来水、去离子水、纯净水)、添加剂和助剂的组合清洗剂[23]。水基型清洗剂一般无闪点,不易燃,因有机组分比例较少,VOC和ODP值较低,具备环境友好等优势。与溶剂型清洗剂相比,去除离子污染物(如盐类)效果更佳。但无法通过蒸馏回收,并可能引起金属生锈变色,表面张力大,对狭缝清洗不到位。水基型清洗剂可添加助剂(包括pH调节剂、缓蚀剂、抗氧化剂等),除清洗外,同时还具备多重效果,例如清洗过程与保护性涂层(如防锈剂)沉积同时进行、清洗过程与表面处理(如增白剂)同时进行等[24]。

表面活性剂是水基型清洗剂的重要组分之一,其中含氟表面活性剂因其具有高化学稳定性、耐冷热性能好、憎水憎油等性质,在精密清洗剂领域中得到了广泛的应用。含氟表面活性剂是指碳氢链中的氢原子全部或部分被氟原子取代所形成的具有氟碳链憎水基的表面活性剂。由于氟碳链既疏水又疏油,从而使水的表面张力降至20 mN/m以下,可使清洗效果增强。含氟表面活性剂根据亲水基团不同,可分为阴离子型、阳离子型、非离子型以及两性表面活性剂4种类型,可在多种环境下广泛应用[25]。含氟表面活性剂因其高化学稳定性,可与其他普通表面活性剂配合使用,产生协同效应,降低清洗剂制造成本。

哈尔滨工业大学[26]研究了一种碳化硅单晶清洗剂,其中包括金属螯合剂、表面活性剂、氟碳表面活性剂(全氟烷基丙醇、全氟十二醇、全氟己基磺酸铵和全氟辛基磺酸铵中的至少一种)、过氧化氢、氟化物(包括氟化钠、无机酸)。通过氟碳表面活性剂实现了对表面杂质的去除。该清洗剂实现了晶片表面0.5 μm的颗粒度≤1 000,清洗效果显著提升。

广东省科学院化工研究所[27]发明了一种单晶硅片清洗剂,主要成分为醇类化合物、过氧化氢、烷基氢氧化铵水合物、氨水和含氟表面活性剂(全氟烷基丙醇、全氟十二醇、全氟己基磺酸铵、全氟辛基磺酸铵、全氟辛基磺酸四乙基铵、全氟丁基磺酸钾和全氟化烷基丙烯酸酯中的至少一种),其中全氟表面活性剂与多元醇复配的协同作用可最大程度降低表面张力,去除有机污染物效果明显。

佑达环保[28]研发了一种OLED掩膜版清洗剂,其主要成分包括醇醚类溶剂(20%~50%)、极性非质子溶剂(20%~50%)、含氟非离子表面活性剂(1%~10%)、去离子水(10%~30%),因含氟非离子表面活性剂分子亲水基会和精细金属掩膜版(FMM)表面形成多点吸附,光色染料在清洗时渗透压使溶液中自由的活性剂分子与已吸附的活性剂分子的亲水基上未吸附的自由部分积极地向FMM与颗粒的接触缝隙间隙深入,有效提高了溶剂和光色染料分子的溶解作用。

江苏奥首研究了一种半导体芯片清洗剂,其主要成分包括氧化胺表面活性剂、含氟表面活性剂(全氟烷基乙氧基聚氧乙烯醚)、有机磺酸盐、脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、碱、络合剂、颗粒捕捉剂、纯水。全氟端基聚氧乙烯醚的协同作用使得清洗剂可快速浸润污染物与芯片之间的界面,提高了清洗效率。同时可保证洗脱下的污染物在水中的疏水性,使洗脱下的污染物快速分散和悬浮,使芯片表面不易受二次污染。

3 含氟清洗剂的应用领域

3.1 精密电子领域

随着现代电子产品快速向短、小、轻和薄等方向发展及产品复杂程度的提高,在电子制造工艺过程中引入了越来越多的非极性污染物(松香/树脂和油等)、极性污染物(助焊剂活性剂和盐等)及颗粒状污染物,沉积的污染物具有一定的腐蚀性和导电性,严重影响了组件之间的理化和电气性能,降低了产品的可靠性[29]。针对电子工艺清洗领域,清洗剂具备的性能以及可靠性至关重要[30]。这些性能主要包括以下几个方面:

1)稳定性好。在高低温环境下或硬水条件下清洗剂的化学性质及物理状态保持稳定,不会产生分层、有析出物、化学成分变化等现象,这些现象可能会影响清洗剂的可靠性。

2)高清洁力。在精密电子清洗领域中,除了用质量法和残油量评估清洁力以外,通过测量单位面积印制线路板组件表面的NaCl当量数值或测试线路板表面绝缘电阻(SIR值)多方位地评价精密电子清洗剂的清洁力。清洁力是评估清洗剂性能的重要指标之一。

3)材料兼容性。在长时间浸泡的条件下,多种材料(金属材料、橡胶、塑料等)的质量和外观无明显变化,高材料兼容性是保证电子器件质量可靠性的重要指标。

4)抗腐蚀性。在使用清洗剂后,清洗部件的质量及外观无明显变化。通过测试PCBA的电化学迁移(ECM)导致的细丝生长现象来评价清洗剂的抗腐蚀性能。在半水基和水基型清洗剂的应用中,抗腐蚀性能成为评价精密电子清洗剂性能的重要指标。

5)环保性能。清洗剂含有毒性的话,会对人的健康造成危害;若有机挥发物和破坏臭氧的物质含量较高,会对环境造成不可挽回的危害,所以清洗剂要求低毒环保。

林淑卿[31]公开了一种氢氟醚清洗剂,用于精密机械、表面处理、仪器仪表、电子及半导体制造等行业,对其可燃性、材料兼容性以及清洗力进行了测试。结果表明该氢氟醚清洗剂具有较好的阻燃性,对润滑油、防锈油、焊锡助剂、天然油脂等污染物的清洗力达到98%~100%。

3.2 汽车及轨道交通领域

汽车制造过程中精密零部件的清洗是确保汽车质量、性能和运行安全的一个重要环节。含氟清洗剂可针对汽车发动机缸体、缸盖、汽车齿、轴、汽车变速箱壳体、汽车模具、汽车油管中存在的铸铁灰、重油污、高温氧化物、锈斑等进行清洗[32]。

随着轨道交通的发展,动车高铁、地铁(含轻轨)、磁悬浮列车等在运行过程中车体的外表面极易受到污染。含氟清洗剂可用于混合污垢(动物有机体、列车运行时带起的砂尘、受电弓及轮轨摩擦产生的炭粉和铁屑、油污等结合在一起形成)的清洗[33]。

针对汽车及交通轨道清洗剂同样需要具备稳定性好、高清洁力、高材料兼容性、防腐性和低毒环保等性能,还需要关注清洗剂对漆膜涂层的影响,例如对醇酸涂料、聚氨酯涂料等的影响,不能使漆膜产生裂纹、起泡、变色、失光和明显的硬度变化等。

刘平等[34]公开了一种列车表面油污清洗剂,由二十碳烷烃(16%~19%)、柠檬烯(7%~9%)、十氟戊烷(55%~65%)、N-甲基吡咯烷酮(6%~8%)等组成。对其稳定性、清洗率、可燃性以及材料兼容性进行测试,结果显示该清洗剂具有良好的稳定性和阻燃性。用质量法测试其对炭粉和铁屑、油污等混合污垢的清洗率达到99.9%,对45#钢、硬铝LY12、黄铜B62等金属无腐蚀现象。

3.3 航空航天领域

在航空航天制造业中,零部件清洗是进行再制造检测和修复的前提和基础。清洗剂主要针对飞机外表或裸露的其他部位、零件进行清洗,包括机身蒙皮、部位锈蚀/腐蚀等部位。发动机清洗剂不仅用于叶片、涡轮盘等发动机部位的清洗,多数也兼顾进气道清洗的功能。由于这些部位材料组成复杂,因而对清洗剂的性能要求更高。

在航空行业清洗剂除了要求稳定性好、高清洁力、高材料兼容性、防腐性和低毒环保等外,对氢脆也有相应的要求。氢脆是指溶于钢中的氢聚合为氢分子,造成应力集中,超过钢的强度极限,在钢内部形成细小的裂纹,又称白点。清洗剂会对飞机零件产生氢脆,对飞机零件的可靠性和安全性造成非常严重的影响,因此,应用在航空航天领域的精密清洗剂要求不使试件发生脆性断裂。

Martin[35]公开了一种含氟气溶胶组合物,包含反式1,2-二氯乙烯、1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟戊烷、1,1,1,3,3-五氟丙烷、HFC-134a和二氧化碳,用于清洗飞行器组件(例如喷气发动机)因暴露而积聚液压流体、气动润滑剂、燃烧副产物和其他类型的污染物。试验进行了全浸腐蚀和夹层腐蚀性、油漆软化、氢脆、应力腐蚀开裂以及清洁力等项目测试,结果显示该清洗剂浸泡金属材料时,没有点蚀、粘附沉积物或其他腐蚀迹象且油漆没有变色或染色。氢脆试验显示150 h内没有发生变化,应力腐蚀试验显示无明显开裂现象。对润滑剂、缓蚀剂等污染物的清洗力达到100%。

3.4 新能源领域

随着二次能源的发展,含氟清洗剂在新能源领域的应用日益扩大。例如在核电行业中对金属零部件的脱脂清洗、部件加工后的精密清洗以及电子仪表数控设备和其他仪器上的尘埃、油污机械杂质清洗;锂电池铝壳、电池圆片等零件的切削油、冲压油、汗渍、灰尘的清洗;发电机、电动机、定转子、变电设备、配电室设备等电气设备的清洗;风力发电的电气系统、风轮系统及风仓内油污清洗等。

在新能源行业应用的清洗剂除了要求具备稳定性好、高清洁力、高材料兼容性、防腐性和低毒环保等外,因很多应用场景需要在带电环境下进行清洗,所以还要求清洗剂具有高绝缘性能。在测试清洗剂性能时还需要测试工频击穿电压、体积电阻率等绝缘指标。

凌佳凯等[36]公开了一种电力设备带电清洗剂,包括九氟丁基甲醚和醇类组成的氢氟醚类共沸物、N-甲基吡咯烷酮、硅氧烷和抗静电剂。对其金属腐蚀性和材料兼容性、击穿电压、表面绝缘电阻进行测试,结果显示该带电清洗剂具有较好的绝缘性能且不含破坏臭氧层的物质,对PVC、ABS、PP等材料无溶胀、气泡和脱皮等现象,击穿电压为38~48 kV,表面绝缘电阻为2.3×1012Ω。贝壳松脂丁醇值为25~35,具有良好的清洗性能。

4 结语

经济快速增长和工业生产体系的扩大,推动了工业清洗领域的快速发展。随着工业总体水平的提高,工业清洗领域对精密清洗剂的性能提出了更高的要求。传统的碳氢清洗剂具有易燃、挥发性有机物含量较高等缺点,氟氯烷烃虽具备良好的清洗性能,但会发生不可逆转的臭氧层破坏。随着氢氟烃、氢氟氯烯烃、氟化酮和氢氟烃等非ODS物质逐步走向精密清洗市场,面临着生产成本过高、中小型企业无法承受过高的制造成本等问题。市场对绿色环保且成本较低的精密清洗剂的需求日渐增加,半水基型清洗剂因加入了含水成分,暂时解决了成本高、溶剂污染的问题,但仍没有从根源上解决问题。水基型清洗剂在降低成本的前提下,有较好的环保性能,并在清洗的同时具备多重效果。影响水基型清洗剂清洗性能和成本的重要成分是含氟表面活性剂,生产能自然降解或循环利用的含氟表面活性剂是水基型清洗剂的核心问题。随着合成技术的不断进步,含氟清洗剂在精密清洗中的应用将会更加广泛。

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