正溴丙烷清洗剂和三氯乙烷三氯乙烯的比较.docx
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正溴丙烷清洗剂和三氯乙烷三氯乙烯的比较
溴代正丙烷NPB工业清洗剂
1.前言:
对于顽固油份的清洗到目前为目止仍以氯代溶剂最为经济有效,但基于环境保护与人体安全,大多数的氯代溶剂均巳被限制或禁止。
美国环保组织巳在数年前立法通过使用溴代正丙烷替代氟氯烃,用作清洗剂。
本产品NPB以烷基溴代物为原料的新型溶剂，在经剂与性能方面都接近氯代溶剂，而溴代正丙烷的物性与高洗净力类似三氯乙烷，且具有低臭氧破坏系数（OzoneDepletionPotential=ODP）、低暖化系数（GlobalWarmingPotential=GWP）,而且没有闪火点,是目前氯代剂最佳的替代品之一。
2、溴代正丙烷（NPB）的物性
目前有错误报道说，溴代正丙烷具有闪火点，经过反复试验，不论CLEVELAND开放式或TAG密闭式，结果确认没有闪火点。
如部份氯化剂一样，美国运输部（DOT）规定溴代正丙烷为“非易燃性液体”。
此外，其燃烧界限范围极为狭窄，在空气中，重量比4至%时有可能燃烧。
表1溴代正丙烷（NPB）与其它溶剂的比较
NPB
111三氯乙烷
三氯乙烯
HCFC－141b
HCFC－225
沸点（℃）
71
74
87
32
54
比重，25℃
粘度，cps,25℃
蒸汽压，20℃
100
593
285
比热，25℃
潜热，（cal/g）
33
溶解度，（g/100gH2O）
水溶解性（g/100g溶剂）
表面张力，（dyne/cm,20℃）
闪火点，TCC（℃）
无
无
无
无
无
燃烧界限（重量％）
7-13
无
3、洗净力
表示溶剂洗净力的指标有Hildebrandt变数Kauri-Butanol值与Hansen值。
下表中列出各溶剂的数值，一般氯代溶剂与表中数值相近。
表2溶解度参数（虽然溶解度参数表示洗净力，但不代表实际的洗净力）
NPB
111三氯乙烷
三氯乙烯
二氯甲烷
四氯乙烯
Hildebrandt变数
18．2
Kauri-Butanol值
125
124
129
136
90
Hansen参数:
非极性
17
:
极性
:
氢键
比较一般温度下的洗净力，应依据以下的要点实施：
1．溶剂中混入30％±的溶液
2．测定钢丝绒的重量，浸入上述溶液，取出后于100℃干燥30分钟
3．再测定钢丝绒的重量，记录残留土的重量
4．将钢丝绒置入玻璃管中，以3ml测试溶剂洗涤.
5．取出钢丝绒,用同样方式干燥
表3以相当于至少1ml土的重量表示洗净力
矿物油
聚酯
润滑油酯
矽油
Npb
1,1,1-三氯乙烷
三氯乙烯
四氯乙烯
二氯甲烷
4.蒸发速率
从原料成本的观点而言,最经济的替代溶剂是水性系统,但是它存在两个问题，一是不挥发性界面活性剂的残留,另一是干燥性差,因而造成某些清洗状况的限制,而以nPB与四种氯化溶剂蒸发速率的相对比较
表4蒸发速率的相对比较
n-PB
1,1,1-三氯乙烷
三氯乙烯
四氯乙烯
二氯甲烷
5.热安定性
了解新溶剂的热安定性与热分解生成物,对于使用时的安全性很重要,尤其需要知道在何种温度下分解、其分解物是否具有危险性，特别是毒性方面。
热安定性的试验有以下两种方法：
在ColumbiaScientific,热安定试验是采用AcceleratingRateCalorimetry（ARC）method,此种方法是检测放热以决定开始分解温度。
NPB调配剂（添加安定剂）在℃开始发热,nPB（无安定剂）在395℃以下未发现任何放热,然而冷却后钢瓶内的压力比nPB（添加安定剂）高,从压力的数据显示,nPB（无安定剂）的热分解是从℃开始,但是arc无法检测到底是吸热还是放热.在nPB调配剂（添加安定剂）方面,其分解伴随放热是与一种以上的安定剂反应。
采集上述实验不锈钢瓶中生成的分解物,以分析仪（GC/MS）分析发现,有无添加安定剂NPB的分解物几乎没有差异,只是分解物的比例不同.其中并没有检测出游离溴或氢溴酸,虽然确定有溴化甲烷.苯,但是没有大量的高毒性物,也不像氯化溶剂会产生光气之类的非常高毒性化合物。
第二种观察热安定性的试验,是假定在蒸汽脱脂中热源引起的现象.在250ML烧瓶中加入NPB调配剂,浸入铬线圈,通电使线圈赤热至溶剂沸腾,并采集其蒸发份.蒸发份采取后,以GC/MS分析,发现分解物中有部分含氧物质。
根据以上两种实验检测出的分解物如下所示.
ARC法
镍铬合金浸渍法
丙烷
丙烷
异丁烷
溴代甲烷
正烷
溴代乙烷
溴代甲烷
苯
2-甲基丁烷
甲苯
戊烷
氯化丙烷
溴代乙烷
二丙酯
有支键C6H14异构物
1,3,5-三氧化环庚烷
溴代异丙烷
4-溴代-2-丁醇
己烷
苯
C7H16
根据此一热安定性试验的结果,以NPB为基料的新溶剂即使有意外的热点（hot-spot）,除了上述分解物之外,不会产生任何的危险物与有害物。
6.氢溴酸引起的腐蚀
由于NPB水解会生成氢溴酸（HBr）,而氯化溶剂水解会产生盐酸（HCL）,因此有必要了解这两种酸的腐蚀性
碳钢（CS）与不锈钢（SS）於两种浓度（饱和.经过稀释）与温度（25℃、53℃）条件下.进行静止状态的腐蚀试验,实验结果确认氢溴酸（HBr）在四种条件中的腐蚀性是最低的.
表5HCL与HBr之腐蚀性比较 腐蚀率,mil/年
温度,℃
材质
37%HCL
48%HBr
HCL
HBr
25
1010CS
5650
368
83
40
25
316SS
2150
3
53
1010CS
417
63
53
316SS
无
无
7.水解
NPB与1,1,1-三氯乙烷的水解安定性,以下述三种条件试验做比较.
1.100ML的溶剂与25ML的稀释水回流164小时.
2.将316SS部分浸渍於1.中
3.将10G的颗粒状木炭加入2.中,於索式浓缩器（Soxhletcondenser）中回流浓缩.此虽为蒸汽脱脂的设备,但可利用对炭素的吸脱作用,作为排放的控制。
经此试验后,分析水层与溶剂层,结果如下所示.NPB调制品的水解比1,1,1-三氯乙烷高出2－3倍，而在前述的腐蚀试验中，稀释HCL对碳钢的腐蚀性比稀释HBr大约高出2-7倍。
此外，高浓度HCL比高浓度HBr的腐蚀性,对碳钢高出15倍,对不锈钢316高出700倍。
表6NPB与1，1，1－三氯乙烷的水解性比较
A
B
C
D
E
F
NPB，ml
100
100
100
1,1,1-三氯乙烷ml
100
100
100
不锈钢316
无
无
有
有
有
有
碳钢
无
无
无
无
无
无
水部
颜色
无
无
蓝绿色
蓝绿色
蓝绿色
蓝绿色
酸度,相当HCL重量%
卤化物,相当HCL重量%
8.产品组成物的安定性
nPB可适用于蒸氧脱酯,因此在其经连续的蒸留、冷凝、回收程序中，直接加热70℃蒸留22小时，并以气相分析仪GC分析蒸留前后产品之组成。
由表7可知NPB及安定剂在连续的蒸留作业中均可保持相当的安定性，而此结果也与由Sayboltlaboratories相同测试之其沸点仅增高1℃的结果一致.
表7NPB调配剂组成物的安定性
NPB
安定剂A
安定剂B
安定剂C
其他
实验前
蒸留瓶
回收品
9、金属及铁桶内衬的相容性
NPB与金属以及铁桶内视的相容性，是根据美国军规格进行试验。
此种试验原本是评估军事用途1，1，1－三氯乙烷的适用性，以确认对金属的腐蚀性。
下列金属，经过此种试验没有问题。
－镍–英高镍（Inconel）-镁-钛-黄铜-铜-锌
-蒙耐合金（monel）-碳钢1010-铝-不锈钢316L
铝的表面会立刻与1,1,1-三氯乙烷反应,但nPB的反应性较低,当铝的表面有刮伤时,1,1,1-三氯乙烷会立即变为蓝色,而nPB即使经过几个小时也不会变色,因此nPB可以放心使用于铝金属。
在腐蚀试验方面，对于碳钢1010、不锈钢316、环氧酚醛以及酚醛烤漆内衬进行54℃X2个月的浸渍试验，结果这些材料均适合作为NPB溶剂的长期保存容器，同时也适用于氟化物。
10、塑料与弹性体的相容性
塑料与弹性体的相容性，下列素材在NPB沸腾溶剂中浸渍15分钟，确认结果良好。
塑料
弹性体
AcculamTM环氧玻璃
AdipreneTMPU
AlathonTMHDPE
AflasTMPTFE
DelrinTM聚缩醛
Buna-NTM橡塑
KynarTM
KalrezTM氟素弹性体
NylonTM（6，66）
NeopreneTM聚氯丁二烯
酚醛
Viton-A氟素弹性体
聚酯
Viton-B氟素弹性体
聚丙烯
TeflonTMPTFE
TefzelTM乙烯/PTEF
XLPETM架桥PE
11、应用实例
某家制造医疗器具电子零件的公司以往使用CFC113，基于性能、空间与成本等理由，改用新型溶剂系统，最初试验d-柠檬油精（d-lemonene）,由于残留物以及生成氧化物的因素,并没有采用。
后来试验了以NPB为基料的洗净剂，没有d-柠檬油精残留物的问题,而且去除助焊剂（flux）的效果优于CFC113,虽然对于某些塑料有若干变色与脱色的情形,对此,只要缩短接触时间即可解决
溴代正丙烷NPB工业清洗剂
主要成份
CAS:
106-94-5英文名字:
N-PROPYLBROMIDE中文名字:
溴代正丙烷
含量:
%以上
重要危害:
长时间高浓度暴露可能造成对肺、肾、肝有损伤.
主要症状:
刺激感,麻醉感,头昏,恶心.
急救措施:
1.吸入:
A,将受害者自暴露处移开
B,使用适当保护器或呼吸器.
2.皮肤接触:
A,可用大量清水冲洗,并可使用肥皂.
B,冲洗时脱去污染的衣服.
3.眼睛接触:
A,用大量清水冲洗15分钟以上.
B,如仍觉刺激,则请医生治疗.
4.食入:
A,可盐水灌胃,使其呕吐.
B,保持安静,迅速就医.
灭火措施:
适用灭火剂:
二氧化碳,干粉,泡沫灭火器.
灭火时要注意可能产生的HBR,CO,CO2等有害气体.
灭火步骤:
1,撤离所有人员
2,尽快将可燃物与事故现状隔离.
3,立即从最近距离进行灭火.
4,避免将水直接喷入储存容器内,以免沸溢危险.
泄漏处理方法:
1,隔离火源
2,在安全状况许可下,设法阻漏,实施清理.
3,将人员远离泄漏区,并通知负责单位.
4,穿戴适当之个人防护设备.
环境注意事项:
1,用沙.泥土或其他惰性物质来堵泄漏物.
2,避免外泄物进入水沟或密闭空间内.
3,必要时通报政府环境保护相关单位.
清理方法:
1,统一收集.
2,送合格废物处理厂处理
安全处置与储存方法：
处置：
1，在指定之通风良好处
2，远离热源，火花，火焰处
3，避免操作时产生雾滴，并穿戴适当个人防护设备。
存储：
1，贮存于阴凉干燥，通风良好处，
2，远离火源。
3，如有大量囤积则须考虑接地处理。
个人防护设备：
呼吸防护：
尽量减少暴露，必要时使用合格呼吸器。
手部防护：
耐化学品手套
眼睛防护：
安全护目镜
皮肤及身体防护：
防渗衣服或防护衣
卫生措施：
1，工作场所严禁抽烟饮食
2，处理此物后须彻底洗手。
物理及化学性质：
状态：
无色或淡黄色液体，稍具刺激性气味。
沸点：
71℃.
闪点:
无
PH:
6-7
自燃温度：
490℃
密度：
（25/25℃）
安全性及反应性:
安定性:
稳定,一般情况下较安全.
特殊状况下可能危害反应:
无
应避免状况:
避免火源及高温.
应避免物质:
强氧化剂,强酸及强碱,碱金属,碱土金属.
危害分解物:
燃烧后主要产生二氧化碳，水及少量一氧化碳与溴化氢．
毒性资料：
急毒性：
吸入：
高温度蒸气下会刺激呼吸器官而导致头痛、头眩．
眼睛：
造成刺激与痛苦，高浓度蒸气可能伤害眼睛组织．
皮肤：
轻微刺激性，长时间接触表面有干燥现象
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