一种非离子型高悬浮耐候切磨液及其生产方法
【专利摘要】一种非离子型高悬浮耐候切磨液及其生产方法，该切磨液中各组分的重量百分含量分别为：支链多元醇3～10％、环氧丙烷2～5％、石油磺酸钠0.2～1.5％、聚氧乙烯烷基酚醚3～18％、三乙醇胺油酸皂5～20％，其余为水，包括下述步骤：1）取支链多元醇和石油磺酸钠按混溶于聚氧乙烯烷基酚醚中，抽滤得白色固体；2）将白色固体和环氧丙烷溶于乙醇中，再加入三乙醇胺油酸皂，得到切磨液；3）用碱性物质调节切磨液的pH值至7.5～9，即得非离子型高悬浮耐候切磨液。本发明生产制造容易，成本低，使用性能好，具有非离子型、高悬浮、耐候性能，非离子型高悬浮耐候切磨液是半导电材料切削加工场所理想选择用的重要辅助性配套材料。
【专利说明】一种非离子型高悬淳耐候切磨液及其生产方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种半导体材料切削加工过程中的辅助性配套材料及其生产方法，尤 其涉及一种非离子型高悬浮耐候切磨液及其生产方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，随着我国宏观经济的高速增长，工业化发展进程不断加快，大力发展太阳 能利用产业，促进了单晶硅多晶硅等半导电材料市场的发展和壮大，这些领域对半导体材 料切磨液依赖程度越来越高。因此，市场特别需要一种具有非离子型、高悬浮、耐候条件的 切磨液材料。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种非离子型高悬浮耐候切磨液及其生产方法，该切磨液 具有良好的渗透性、润滑性和一定冷却性，特别是该切磨液在切磨过程中有效成分悬浮在 溶液中，提高加工件的精度和降低加工工件表面粗糙度，并具有较强的耐气候条件，贮存期 达15年。
[0004] 本发明产品的技术方案是：该切磨液中各组分的重量百分含量分别为：支链多元 醇3?10%、环氧丙烷2?5%、石油磺酸钠0.2?1.5%、聚氧乙烯烷基酚醚3?18%、三 乙醇胺油酸皂5?20%，其余为水。
[0005] 本发明方法的技术方案是：包括下述步骤： 1) 取支链多元醇和石油磺酸钠按混溶于聚氧乙烯烷基酚醚中，回流反应48?36小时 后，冷却至18°C以下，抽滤得白色固体； 2) 将白色固体和环氧丙烷溶于乙醇中，回流反应1?4小时后，再加入三乙醇胺油酸 皂，继续回流反应0. 8?2. 5小时后，蒸去溶剂，得到切磨液； 3) 用碱性物质调节切磨液的pH值至7. 5?9,即得非离子型高悬浮耐候切磨液。
[0006] 所述的支链多元醇和石油磺酸钠的投料摩尔比为1 : 0.2。
[0007] 所述的白色固体与环氧丙烷的投料摩尔比为1 : 1. 2。
[0008] 所述三乙醇胺油酸皂与白色固体、环氧丙烷溶于乙醇后回流反应的生成物的投料 摩尔比为3 : 1。
[0009] 本发明通过在支链多元醇与环氧丙烷的混嵌聚合物(非离子型)，加入一些添加 齐U，极压剂，表面活性剂（以非离子为主）等制成。
[0010] 本发明生产制造容易，成本低，使用性能好，具有非离子型、高悬浮、耐候性能。非 离子型高悬浮耐候切磨液是半导电材料切削加工场所理想选择用的重要辅助性配套材料。 [0011] 本发明将现有中性切削液改进为具有化学劈裂作用和与硅发生化学反应的碱性 切削液，使切片中单一的机械作用转变为均匀稳定的化学机械作用，有效地解决了切片工 艺中的应力问题而降低损伤，减少了硅片表面微裂与破碎。该切磨液砂粒沉降性、清洗性、 水溶性及使用寿命等方面都优于传统切磨液；使后续加工去除量少，既提高了切片效率与 成品率，有效地解决了切屑和切粒粉末的再沉积的问题，避免了硅片表面的化学键合吸附 现象。同时该切磨液对人体无害，人接触也没有过敏反应，是一种理想的切磨液。
【具体实施方式】
[0012] 实施例1 一种非离子型高悬浮耐候切磨液，该切磨液中各组分的重量百分含量分别为：支链多 元醇3%、环氧丙烷2%、石油磺酸钠0.2%、聚氧乙烯烷基酚醚3%、三乙醇胺油酸皂5%，其 余为水。
[0013] 一种非离子型高悬浮耐候切磨液的生产方法，包括下述步骤： 1) 取支链多元醇和石油磺酸钠按混溶于聚氧乙烯烷基酚醚中，回流反应48小时后，冷 却至18°C以下，抽滤得白色固体； 2) 将白色固体和环氧丙烷溶于乙醇中，回流反应1小时后，再加入三乙醇胺油酸皂，继 续回流反应〇. 8小时后，蒸去溶剂，得到切磨液； 3) 用碱性物质调节切磨液的pH值至7. 5,即得非离子型高悬浮耐候切磨液。
[0014] 所述的支链多元醇和石油磺酸钠的投料摩尔比为1 : 0.2,此配比改变支链多元 醇的流动条件，提高流速和加大流量可以有效地提高切磨液的冷却效果，特别对于对于冷 却效果差的支链多元醇切磨液，加大切磨液的供液压力和加大流量，可有效提高冷却性能。
[0015] 所述的白色固体与环氧丙烷的投料摩尔比为1 : 1. 2,按一定比列加入油基添加 齐IJ (环氧丙烷)，效果会更好，油基添加剂是通过极性基吸附在金属的表面上形成一层润滑 膜，减少加工件之间的摩擦，从而达到减少切削阻力，延长刀具寿命，降低加工件表面粗糙 度等目的。
[0016] 所述三乙醇胺油酸皂与白色固体、环氧丙烷溶于乙醇后回流反应的生成物的投料 摩尔比为3 : 1，按一定比列加入极压添加剂(三乙醇胺油酸皂）使切磨液在高温下与金属 起化反应，生成含铁化合物等，具有低剪切强度，从而降低了切削阻力，减少了刀具与加工 件摩擦，使切削过程易于进行。含有极压添加剂的切磨液还可以抑制积屑瘤的生成，改善加 工件表面粗糙度。
[0017] 实施例2 一种非离子型高悬浮耐候切磨液，该切磨液中各组分的重量百分含量分别为：支链多 元醇6. 5%、环氧丙烷3. 5%、石油磺酸钠0. 85%、聚氧乙烯烷基酚醚10. 5%、三乙醇胺油酸 皂12. 5%，其余为水。
[0018] 一种非离子型高悬浮耐候切磨液的生产方法，包括下述步骤： 1) 取支链多元醇和石油磺酸钠按混溶于聚氧乙烯烷基酚醚中，回流反应42小时后，冷 却至18°C以下，抽滤得白色固体； 2) 将白色固体和环氧丙烷溶于乙醇中，回流反应2. 5小时后，再加入三乙醇胺油酸皂， 继续回流反应1. 65小时后，蒸去溶剂，得到切磨液； 3) 用碱性物质调节切磨液的pH值至8,即得非离子型高悬浮耐候切磨液。
[0019] 所述的支链多元醇和石油磺酸钠的投料摩尔比为1 : 0.2,此配比改变支链多元 醇的流动条件，提高流速和加大流量可以有效地提高切磨液的冷却效果，特别对于对于冷 却效果差的支链多元醇切磨液，加大切磨液的供液压力和加大流量，可有效提高冷却性能。
[0020] 所述的白色固体与环氧丙烷的投料摩尔比为1 : 1. 2,按一定比列加入油基添加 齐U (环氧丙烷)，效果会更好，油基添加剂是通过极性基吸附在金属的表面上形成一层润滑 膜，减少加工件之间的摩擦，从而达到减少切削阻力，延长刀具寿命，降低加工件表面粗糙 度等目的。
[0021] 所述三乙醇胺油酸皂与白色固体、环氧丙烷溶于乙醇后回流反应的生成物的投料 摩尔比为3 : 1，按一定比列加入极压添加剂(三乙醇胺油酸皂）使切磨液在高温下与金属 起化反应，生成含铁化合物等，具有低剪切强度，从而降低了切削阻力，减少了刀具与加工 件摩擦，使切削过程易于进行。含有极压添加剂的切磨液还可以抑制积屑瘤的生成，改善加 工件表面粗糙度。
[0022] 实施例3 一种非离子型高悬浮耐候切磨液，该切磨液中各组分的重量百分含量分别为：支链 多元醇10%、环氧丙烷5%、石油磺酸钠1.5%、聚氧乙烯烷基酚醚18%、三乙醇胺油酸皂 20%，其余为水。
[0023] -种非离子型高悬浮耐候切磨液的生产方法，包括下述步骤： 1) 取支链多元醇和石油磺酸钠按混溶于聚氧乙烯烷基酚醚中，回流反应36小时后，冷 却至18°C以下，抽滤得白色固体； 2) 将白色固体和环氧丙烷溶于乙醇中，回流反应4小时后，再加入三乙醇胺油酸皂，继 续回流反应2. 5小时后，蒸去溶剂，得到切磨液； 3) 用碱性物质调节切磨液的pH值至9,即得非离子型高悬浮耐候切磨液。
[0024] 所述的支链多元醇和石油磺酸钠的投料摩尔比为1 : 0.2,此配比改变支链多元 醇的流动条件，提高流速和加大流量可以有效地提高切磨液的冷却效果，特别对于对于冷 却效果差的支链多元醇切磨液，加大切磨液的供液压力和加大流量，可有效提高冷却性能。
[0025] 所述的白色固体与环氧丙烷的投料摩尔比为1 : 1. 2,按一定比列加入油基添加 齐U (环氧丙烷)，效果会更好，油基添加剂是通过极性基吸附在金属的表面上形成一层润滑 膜，减少加工件之间的摩擦，从而达到减少切削阻力，延长刀具寿命，降低加工件表面粗糙 度等目的。
[0026] 所述三乙醇胺油酸皂与白色固体、环氧丙烷溶于乙醇后回流反应的生成物的投料 摩尔比为3 : 1，按一定比列加入极压添加剂(三乙醇胺油酸皂）使切磨液在高温下与金属 起化反应，生成含铁化合物等，具有低剪切强度，从而降低了切削阻力，减少了刀具与加工 件摩擦，使切削过程易于进行。含有极压添加剂的切磨液还可以抑制积屑瘤的生成，改善加 工件表面粗糙度。
【权利要求】
1. 一种非离子型高悬浮耐候切磨液，其特征在于：该切磨液中各组分的重量百分含量 分别为：支链多元醇3?10%、环氧丙烷2?5%、石油磺酸钠0.2?1.5%、聚氧乙烯烷基 酚醚3?18%、三乙醇胺油酸皂5?20%，其余为水。
2. -种非离子型高悬浮耐候切磨液的生产方法，其特征在于：包括下述步骤： 1) 取支链多元醇和石油磺酸钠按混溶于聚氧乙烯烷基酚醚中，回流反应48?36小时 后，冷却至18°C以下，抽滤得白色固体； 2) 将白色固体和环氧丙烷溶于乙醇中，回流反应1?4小时后，再加入三乙醇胺油酸 皂，继续回流反应0. 8?2. 5小时后，蒸去溶剂，得到切磨液； 3) 用碱性物质调节切磨液的pH值至7. 5?9,即得非离子型高悬浮耐候切磨液。
3. 根据权利要求2所述的一种非离子型高悬浮耐候切磨液的生产方法，其特征在于： 所述的支链多元醇和石油磺酸钠的投料摩尔比为1 : 0.2。
4. 根据权利要求2所述的一种非离子型高悬浮耐候切磨液的生产方法，其特征在于： 所述的白色固体与环氧丙烷的投料摩尔比为1 : 1.2。
5. 根据权利要求2所述的一种非离子型高悬浮耐候切磨液的生产方法，其特征在于： 所述三乙醇胺油酸皂与白色固体、环氧丙烷溶于乙醇后回流反应的生成物的投料摩尔比为 3 : 1〇
【文档编号】C10N40/00GK104152222SQ201410378937
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年8月4日 优先权日:2014年8月4日
【发明者】周珉, 盛金标, 乔文玮 申请人:扬州晶戈光电子材料有限公司