專利名稱：硬脆性材料的水基切割液及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種工業切割液，具體涉及一種用于晶體硅等硬脆性材料切割的水基切割液。
背景技術：
近年來，隨著硬脆性材料尤其是太陽能用晶體硅切割技術的發展，對應用于硬脆材料切割的切割液的要求也越來越高。切割液在具有原有的冷卻、懸浮、潤滑、分散等性能要求的基礎上，還要不斷滿足切割工藝的變化需求；如切割后使晶體表面更加的光滑、易于清洗，同時要求成本低廉，切割后的廢漿料易于再生處理，可以循環使用等等。切割液近30年來逐漸從使用有機溶劑清洗的油性切割液到水溶性切割液逐漸向 高含水的水基切割液方向發展。而無論是水溶性切割液(不含水)還是水基切割液，其主體成分仍然以聚烷氧基化物為主，這類切割液潤滑性好，排屑能力強且對碳化硅類磨料具有優良的分散特性。針對水基切割液，由于水的引入大大提高了切割液自身的比熱容，其良好的導熱性能和低廉的成本，引起業界人士的關注。早前我們發明的專利“一種硬脆性材料水基切割液及其制備方法和應用”(申請號201010500957. 4)和“一種硬脆性材料水基切割液”(申請號201010500973. 3)均提供了一種以聚醚(或者聚乙二醇)為主要成分，含水量在20%以下的切割液配方，很好的解決了切割液保水、懸浮及再分散的功能，但其主成分原材料較難得到，成本仍然較高。發明專利“ 一種混合添加劑及由其制得的線鋸切割液”(申請號201010246708. 7)切割液主體成分仍然是聚乙二醇，添加劑以有機酸聚合物及有機堿為主體成分且水含量達到4514%，折合切割液中水含量最高為42%，配方產品具有較好的分散和再分散磨料的能力，成本相對較低，但添加劑加入后，切割液本身穩定性有待進一步提升，同時增加了使用者的操作難度。發明專利“一種用于硅片切割的水基切割液”(申請號201110174484. 8)采用聚乙烯醇為主要增稠、潤滑成分，同時水含量高達89. 95^98%,做到了低成本，但配方的觸變性及穩定性有待進一步提升，隨著切割過程接觸點的高溫，很難做到水分的穩定保持。針對現有的水基切割液配方，普遍存在原材料不易得到、配方成本較高、且切割液使用過程中，水含量逐漸缺失，引起砂漿的粘度不斷增加，導致切割工藝不穩定，產品質量不容易控制等問題，同時其廢漿料回收過程中，添加劑交易缺失，回收也相對困難。所以研究一種低成本、高穩定且易回收環保的切割液是我們急待解決的問題。
發明內容
本發明的目的在于提供一種原材料易得、成本低廉、性能穩定且環境友好的硬脆性材料水基切割液及其制備方法。本發明的上述目的是通過以下技術方案實現的
一種硬脆性材料的水基切割液，由以下重量百分比的組分組成去離子水1(Γ40%
二元醇55 85%
保水劑0.00Γ5%
觸變增稠劑O. 00Γ5%
洗滌泡沫控制劑 O飛％
一種硬脆性材料的水基切割液，優選以下重量百分比的組分組成
去尚子水15 35%
二元醇60 80%
保水劑0.05^2%
觸變增稠劑O. 05
洗滌泡沫控制劑 0 2%
所述二元醇的優選可分別為丙二醇、二乙二醇、三乙二醇或者他們一種以上的的混合物。所述的保水劑的優選為聚醚型高分子丙烯酸聚合物，如通式(a)所示
權利要求
1.ー種硬脆性材料水基切割液及其制備方法，其特征在于由以下重量百分比的組分組成 去離子水10 40% ニ元醇55 85% 保水劑0. 001 5% 觸變增稠劑0. 001 5% 洗滌泡沫控制劑 0飛％ 。
2.根據權利要求I所述的硬脆性材料水基切割液及其制備方法，其特征在于優選以下重量百分比的組分組成 去尚子水15 35% ニ元醇60 80% 保水劑0. 05 2% 觸變增稠劑0. 05 2% 洗滌泡沫控制劑 0 2% 。
3.根據權利要求I所述的硬脆性材料水基切割液及其制備方法，其特征在于所述的ニ元醇可分別為丙ニ醇、ニこニ醇、三こニ醇或者他們的混合物。
4.根據權利要求I所述的硬脆性材料的水基切割液及其制備方法，其特征在于所述的保水劑為聚醚型高分子丙烯酸聚合物，其通式如(a)所示
5.根據權利要求4所述的硬脆性材料水基切割液及其制備方法，其特征在于所述的通式(a)中，a是1 50的整數，b、c、(!和e是0 80的整數；m、x是0 60的實數，且不同時為0 ;n、y是(TlO的實數；E0、PO鏈段的排列方式為嵌段或無規雜嵌。
6.根據權利要求I所述的硬脆性材料水基切割液及其制備方法，其特征在于所述的觸變增稠劑為氣相白炭黑或黃原膠。
7.根據權利要求I所述的硬脆性材料水基切割液及其制備方法，其特征在于所述的洗滌泡沫控制劑為EL-10、EL-15、EL-20、T-80中ー種或者ー種以上混合物。
8.ー種硬脆性材料水基切割液的制備方法，其特征在于將保水劑在2(T40°C下均勻分散在去離子水中，調PH至5 7，組成第一份溶液；將觸變增稠劑分散在ニ元醇中，然后把二者混合攪拌10-60分鐘，由此組成第二份溶液；最后將第一份溶液與第二份溶液及洗滌泡沫控制劑均勻混合，再補齊余量的去離子水，繼續攪拌廣3小時，得到所述的硬脆性材料的水基切割液。·
全文摘要
本發明涉及一種硬脆性材料的水基切割液及其制備方法，特別是應用于太陽能晶體硅切割用的水基切割液。它由以下重量百分比的組分組成10~40%的去離子水、55~85%的二元醇、0.001~5%的保水劑和0.001~5%的觸變增稠劑、0~5%的洗滌泡沫控制劑。本發明的切割液在切割過程中水分不流失，比熱容高，冷卻性能好，對環境友好，是一種性能穩定的新型水基切割液。
文檔編號C10M173/02GK102952620SQ20121039712
公開日2013年3月6日 申請日期2012年10月18日 優先權日2012年10月18日
發明者朱建民, 劉兆濱, 董振鵬, 富揚 申請人:奧克化學揚州有限公司, 遼寧奧克化學股份有限公司