杜邦Vertrel XF主要成分為十氟戊烷,其中DuPont Vertrel XF清洗劑是純十氟戊烷,含量在99.9%以上,經常用于蒸汽去脂設備中的清洗、漂洗和干燥。主要用于塵埃、顆粒、油脂、助焊劑、焊膏、氟油氟脂、指紋、鏡片、液晶屏、馬達等清洗。
Vertrel XF 是特有的 ODP 值為零且 GWP 值很低的 HFC 液體,經常用于蒸汽去脂設備中的清洗、漂洗和干燥。它可在大多數應用中取代現有的 HCFC 和 FC 液體。它比 CFC-113 的沸點高而表面張力低,并且具不燃性、化學穩定性、熱穩定性和低毒性,還有蒸餾的易復原性。這些獨到的物理性能使 Vertrel XF 成為廣泛應用的理想產品。 Vertrel XF 的溶解能力比 CFC-113 更強,但也可與醇類、烴類、酯類等共混形成共沸物或共混物以增強溶解能力(見表 5)。
Vertrel XF 為 HFC43-10mee 或 2,3-二氫十氟戊烷;分子式為 C5H2F10。為無色透明液體,其性能見表 1-4。
表 1. 物理性能
性能*
|
Vertrel XF
|
CFC-113
|
分子量
|
252
|
187
|
沸點,℃ (F)
|
55 (130)
|
47.6 (117.6)
|
表面張力,dyn/cm
|
14.1
|
17.3
|
液體密度 , g/cc(lb/gal)
|
1.58 (13.2)
|
1.56(13.1)
|
凝固點 , ℃ (F)
|
-80 (-112)
|
-35 (-31)
|
水中溶解度 , ppm
|
140
|
170
|
水的溶解度 , ppm
|
490
|
110
|
臨界溫度,℃ (F)
|
181 (357)
|
214 (417)
|
臨界壓力,Psia (atm)
|
331.9 (22.6)
|
495 (33.7)
|
臨界體積,cc/mol
|
433
|
325
|
* 除非標明 , 所有性能都在 25℃ (77F) 條件下得到。
表 2. 環境性能
類別
|
HFC
|
CFC
|
性能
|
Vertrel XF
|
CFC-113
|
分子式
|
C5H2F10
|
C2Cl3F3
|
閃點
|
無
|
無
|
空氣中燃程
|
無
|
無
|
大氣壽命,年
|
20.8
|
100
|
臭氧損害潛值 (ODP)
|
0
|
0.8
|
全球變暖潛值 (HGWP)
|
0.25
|
1.35
|
表 3. 熱傳導性能
性能*
|
Vertrel XF
|
蒸發熱 ( 沸點下 ), cal/g, (Btu/lb)
|
31.0 (55.7)
|
比熱(20℃下,68F) cal/g ℃,(Btu/lb·F)
|
0.27 (0.27)
|
蒸汽壓,mmHg (Psia)
|
226 (4.4)
|
粘度,cPs
|
0.67
|
* 除非標明 , 所有性能都在 25℃ (77F) 條件下得到。
表 4. 密度和蒸汽壓與溫度的關系
溫度℃(F)
|
密度,g/cc(lb/g)
|
蒸汽壓 mmHg(Psia)
|
-20 (-4)
|
1.70 (14.2)
|
16 (0.3)
|
-10 (14)
|
1.68 (14.0)
|
36 (0.7)
|
0 (32)
|
1.66 (13.8)
|
62 (1.2)
|
10 (50)
|
1.62 (13.5)
|
109 (2.1)
|
20 (68)
|
1.60 (13.3)
|
176 (3.4)
|
30 (86)
|
1.57 (13.1)
|
284 (5.5)
|
40 (104)
|
1.55 (12.9)
|
434 (8.4)
|
50 (122)
|
1.51 (12.6)
|
641 (12.4)
|
60 (140)
|
1.49 (12.4)
|
921 (17.8)
|
70 (158)
|
1.46 (12.2)
|
1288 (24.9)
|
80 (176)
|
1.43 (11.9)
|
1753 (33.9)
|
90 (194)
|
1.40 (11.7)
|
2343 (45.3)
|
100 (212)
|
1.38 (11.5)
|
3072 (59.4)
|
110 (230)
|
1.34 (11.2)
|
3961 (76.6)
|
120 (248)
|
1.32 (11.0)
|
5032 (97.3)
|
130 (266)
|
1.30 (10.8)
|
6309 (122.0)
|
杜邦Vertrel XF 的電性能為:介電常數為6.1,擊穿電壓為 33KV。
典型應用
-
清洗和漂洗劑
-
干燥液
-
微粒脫除劑
-
氟碳潤滑劑載體
-
溶劑和分散介質
-
熱傳導介質
-
取代大多數 HCFC、FC和CFC-113的應用
蒸汽去脂工藝
最新的蒸汽控制技術被推薦用于分批處理和連續處理設備。這些系統有較高的擋板和第二套低溫冷凝管,可以大大地減少去脂、去焊、漂洗和干燥設備中沸騰溶劑的蒸汽損失。純凈的 Vertrel XF 可用于漂洗、干燥和一些清洗,但與其它化合物共混形成共沸物或簡單共混物,可提供更好的溶解性和去污性。
Vertrel XF 能與很多沸程相近的化合物形成共沸物或恒沸物。現已開發出 4 種不燃性的共沸物,很適于通常和精密清洗和去焊。如需詳細資料,見各自產品說明。
表 5. Vertrel XF 的共沸物
Vertrel XF 與
|
沸點,℃(F)
|
XM 甲醇
|
46 (115)
|
XE 乙醇
|
52 (126)
|
MCA 反-1,2-二氯乙烯
|
39 (102)
|
SMT 反-1,2-二氯乙烯和甲醇
|
37 (99)
|
其它的共沸物和混合物目前正在開發中。
FIO 工藝
氟碳惰化有機 (FIO) 工藝是一種不燃性清洗工藝,它使用高沸點、低揮發性溶劑化藥劑與蒸汽去脂器中沸騰的 HFC 共混。如需要,溶劑化劑也可在分離式的第一段、非沸騰沖洗中單獨使用。然后帶有污物的溶劑化劑被潔凈的 HFC 或其共沸物從工件上清除掉,在去脂器的漂洗段冷凝。
Vertrel XF 非常適于 FIO 工藝,因為這些典型的溶劑化劑不論是部分還是全部與 Vertrel?XF 混合,都會大大地提高清洗和漂洗效率。表 6 列出部分典型溶劑化劑。
表 6. Vertrel XF 的溶劑化劑
-
二元酯 (DBE)
-
二異丁酯
-
葵酸甲酯
-
肉豆蔻酸異丙酯
-
N- 甲基 -2- 吡咯烷酮 (NMP)
-
四氫糠醇 (THFA)
-
脂肪烴
-
脂肪醇
溶解力
與 FC 不同, Vertrel XF 與大多數酯類、酮類、醚類、醚-醇類、及低級醇如甲醇、乙醇、異丙醇很易完全共混。低級烷烴象己烷和庚烷也是易溶的。與 CFC - 113 不同,純 Vertrel XF 對大多數高分子量材料象烴類油、硅油、蠟和脂的溶解力是有限的;因此與很多易共混的醚類、醇類及低級烴類混合可以提高溶解能力和清洗效率。與 CFC-113 和 FC 一樣, Vertrel XF 對 Krytox 和 “Fomblin” 氟化油有很好的溶解力,因此可以作為承載液或清洗液應用。
塑料和彈性體的相容性
將多種塑料(表 7)和彈性體(表 8)在非應力狀態下浸入密封管內 55 ℃ 的 Vertrel XF 中保持兩周。這些條件模擬蒸汽去脂器結構材料的暴露狀況,要比通常清洗系統嚴格地多。
大多數塑料和一些彈性體不受這種過度暴露的影響。所有的塑料中,只有丙烯酸樣品被列為不相容。在彈性體中,氟彈性體類和其它兩種彈性體被列為不相容(見表 8)。大多數情況下,彈性體的溶脹和收縮在空氣中干燥回復后與原體積的變化僅有百分之幾。塑料和橡膠生產過程中使用的配合劑、塑化劑和硫化劑會大大影響材料的溶脹、收縮和可萃取物;因此,對使用材料的實際測試是非常重要的。
表 7. 塑料的相容性 (50℃下浸入2周)
塑料
|
商品名
|
分級
|
重量增加,%
|
HDPE
|
Alathon
|
0
|
0.3
|
PP
|
Tenite
|
0
|
0.5
|
PS
|
Styron
|
0
|
0.3
|
PVC
|
|
0
|
0.1
|
CPVC
|
|
0
|
0.1
|
PTFE
|
Teflon
|
1(a)
|
3.5
|
ETFE
|
Tefzel
|
1
|
1.4
|
PVDF
|
Kynar
|
0
|
0.4
|
Ionomer
|
Surlyn
|
0
|
0.5
|
Acrylic
|
Lucite
|
2--(b)
|
|
ABS
|
Kralastic
|
0
|
0
|
Phenolic
|
|
0
|
0
|
Cellulosic
|
Eth℃el
|
1(c)
|
4.7
|
Epoxy
|
|
0
|
0
|
Acetal
|
Delrin
|
0
|
0.2
|
PPO
|
Noryl
|
0
|
0.2
|
PEK
|
Ultrapek
|
0
|
-0.1
|
PEEK
|
Victrex
|
0
|
-0.1
|
PET
|
Rynite
|
0
|
0.2
|
PBT
|
Valox
|
0
|
0
|
Polyarylate
|
Arylon
|
0
|
0
|
LCP
|
|
0
|
0.1
|
PB
|
Ultem
|
0
|
0.1
|
PAI
|
Torlon
|
0
|
0
|
PPS
|
Rython
|
1
|
2.7
|
Polysulfone
|
Udel
|
0
|
-0.1
|
Polyaryl Sulfone
|
Rydel
|
0
|
-0.1
|
分級: 0-相容, 1-不確定, 2-不相容。
物理變化: (a) 更易變形, (b) 樣品溶解, (c) 部分萃出。
表 8. 彈性體的相容性 (50℃ 下浸入 2 周,密封管內 )
彈性體
|
分級
|
線膨脹性,%
|
單位硬度變化
|
天然橡膠
|
0
|
-0.6
|
-1
|
丁基橡膠
|
0
|
1.0
|
-1
|
Nordel, 三元乙丙橡膠
|
0
|
-1.0
|
-2
|
氯丁橡膠
|
0
|
0.2
|
1
|
丁苯橡膠
|
0
|
0.7
|
0
|
丁腈橡膠
|
0
|
-0.6
|
2
|
氫化丁腈橡膠
|
0
|
3.9
|
-8
|
Vamac, EA 2*
|
|
13.9
|
-12
|
Hypalon CSM
|
0
|
1.3
|
0
|
Viton A
|
2
|
17.3
|
-14
|
Viton B
|
2
|
22.8
|
-34
|
Zalak
|
2*
|
13.7
|
-13
|
Kalrez
|
2
|
21.6
|
-20
|
氟化硅橡膠
|
2
|
14.1
|
-11
|
硅橡膠
|
0
|
0.5
|
-4
|
Adiprene U
|
1*
|
2.7
|
-2
|
FA 聚硫醚
|
0
|
1.5
|
0
|
Alcryn
|
2*
|
-1.2
|
13
|
Santoprene
|
0
|
0.1
|
0
|
Geoplast
|
1
|
-0.5
|
-3
|
Hytrel 聚酯
|
0
|
0.3
|
0
|
分級:0 -相容, 1 -不確定, 2 -不相容。
* 有影響分級的明顯萃出。
金屬及其它材料的相容性
不管有無水接觸, Vertrel XF 與下列金屬在 100℃ 的密封管內共置兩周后表明彼此完全相容:
鋅 * ,鋁,不銹鋼,銅 * ,黃銅 *。
* 有水存在時略有變色。
Vertrel XF 與強堿不相容,因此,建議不要與強堿過程生產出的材料接觸。
暴露極限
急性中毒研究數據表明, Vertrel XF 的毒性非常低。 Vertrel XF 對皮膚和眼睛的刺激很小,并且吸入急性中毒也很小。表 9 列出 Vertrel XF 適用的暴露極限。 AEL 是對通常的 8 或 12 小時工作日及 40 小時工作周的時間加權平均濃度值。幾乎所有的工人可以日復一日地處于該濃度下而無不良反應。詳情請參見物料安全數據表(MSDS)。
表 9. 暴露極限
組分 極限 , ppm 類型
Vertrel XF AEL(a) 200 8 和 12 小時 TWA
400 最高極限 (b)
AEL 是杜邦公司的可接受暴露極限。如果有政府強制性工作暴露極限低于杜邦的 AEL ,它是有效的,并有優先權。 最高極限是在工作日中任何時間都不能超過的濃度。
安全、可燃性和儲存
Vertrel XF 是不可燃的,并且在沸點下或蒸汽狀態下不會燃燒。在 300 攝氏度以下是熱學穩定的,在儲存時不會氧化或降解。如需特殊的操作預防措施和指導,參考 MSDS。儲存在干燥清潔的地方,不要超過 52 度,以避免因為壓力和膨脹引起容器的泄漏、變形和可能的破裂。建議使用罐泵從容器中分取 Vertrel XF。
包裝和商業化
杜邦 Vertrel XF 清洗劑包裝: 1kg/瓶;20kg/桶;300kg/桶。
對于購買新的或換裝現有的蒸汽去脂設備,要考慮提供蒸汽控制技術,以便安全、經濟地使用 Vertrel XF。
表 10 為 Vertrel XF 的組分和品質說明書。所有的組分都已在有害物質管理法(TSCA)中備案。
表 10. Vertrel XF 的品質規格
十氟戊烷 99.9%
外觀 無色、無味
不揮發性殘余物£2.0ppm
水分< 50ppm
酸度,mg KOH/g £0.01
環境法規
Vertrel XF 已得到重要新替代物方案 (SNAP) 下的環保局批準為 ODS 的替代物。 Vertrel XF 還被環保局列為非揮發性有機物(非 V℃)。