一种新型环保的微乳液型金刚石抛光液制造技术

一种新型环保的微乳液型金刚石抛光液，其属于精细化工技术领域。该抛光液中微乳调节剂同时引入了具有亲水和亲油基团的基团，更容易形成稳定的体系，其能够用使该微乳液型金刚石抛光液与油性金刚石抛光液的抛光速率相当，并且具有环保易排放的特点，无需担心对环境的危害。同时通过表面活性剂和助表面活性剂的复配，短碳链、小结构的微乳调节剂的加入能够快速插入到表面活性剂分子之间，短碳链及羟基结构提高了表面活性剂的亲水性，更容易形成稳定的油水体系，长时间保持均匀透明且不分层。该抛光液制备方法简单，所需设备简易且操作条件温和，可实现高效的工业化生产。可实现高效的工业化生产。可实现高效的工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种新型环保的微乳液型金刚石抛光液


[0001]本专利技术涉及一种新型环保的微乳液型金刚石抛光液，其属于精细化工


技术介绍

[0002]随着LED行业的发展，芯片衬底逐步向大尺寸、高品质方向发展。其中，蓝宝石晶片是当前LED工业首选的衬底片，蓝宝石为氧化铝单晶材料的通用术语，具有极好的化学稳定性、光学透明性及理想的机械性能，常使用作为光电组件的材料，如光学透射窗口、发光二极管、微电子集成电路应用的基板、及氮化镓生长的基板等。
[0003]化学机械抛光技术目前是半导体表面加工的关键技术之一，而在蓝宝石晶体片抛光阶段也得到了广泛的应用。在这个化学机械抛光的过程中，金刚石抛光液将晶体表面利用了抛光机的机械力进行抛光，根据下游产品的需求，使用抛光液达到加工工件所需的移除量。
[0004]目前，常用的金刚石抛光液通常需要包括水性和油性两种。水性抛光液具有环保、易排放的优点，但在实际生产中水性抛光液存在研磨速率低、易造成划伤，而且在研磨过程中金刚石磨料颗粒容易聚集，造成磨料使用寿命偏短、工件表面粗糙度值偏大的缺陷。油性抛光液与水性抛光液相比，油性抛光液润滑性能好，抛光速度快，速率稳定并具有冷却降温作用，但油性抛光液往往不易清洗和排放且会对环境产生伤害。
[0005]因此，开发出一款兼具水性抛光液环保、易排放和油性抛光液润滑性能好，磨削速度快优点的金刚石抛光液十分必要。

技术实现思路

[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种新型环保的微乳液型金刚石抛光液，目的在于其能保持油性金刚石抛光液高抛光速率的同时又能兼顾水性抛光液易清洗、环保的优点。其组成中不仅含有能溶解油性污垢的溶剂油，还含有溶解水溶性污垢的水；其次，所添加的大量表面活性剂的润湿、乳化和增溶作用也对于去污有辅助作用，同时，还能克服因大量油性溶剂对环境产生的污染。
[0007]本专利技术提供上述微乳液型金刚石抛光液的制备方法，该制备方法前后步骤衔接紧密，方法简单快捷，易于操作，操作条件温和，可实现工业化生产，经济效益非常良好。
[0008]本申请的技术方案：一种新型环保的微乳液型金刚石抛光液，所述微乳液型金刚石抛光液包括下式结构的微乳调节剂，其含量是1％
‑
20％：
[0009][0010]其它组分及其含量是：
[0011]金刚石粉：0.5
‑
5％；
[0012]表面活性剂：1％
‑
10％；
[0013]助表面活性剂：1％
‑
10％；
[0014]分散剂：0.1
‑
5％；
[0015]润湿剂：0.1
‑
5％
[0016]悬浮剂：0.1
‑
5％；
[0017]氯化钠盐水(质量浓度为2％)：1％
‑
20％；
[0018]余量为白油。
[0019]具体的，所述金刚石微粉包括单晶金刚石微粉、类多晶金刚石微粉和多晶金刚石微粉中的一种或多种，优选为多晶金刚石微粉，其D50 范围在1μm
‑
10μm。
[0020]所述表面活性剂可以是失水山梨醇三油酸酯、聚氧乙烯山梨醇蜂蜡衍生物、失水山梨醇三硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨醇六硬脂酸酯、乙二醇脂肪酸酯、单硬脂酸甘油酯、失水山梨醇单硬脂酸酯和丙二醇单月桂酸酯中的任意一种或几种，优选为失水山梨醇单硬脂酸酯。
[0021]所述助表面活性剂是聚氧乙烯月桂醚、聚氧乙烯失水山梨醇三油酸酯、聚氧乙烯单油酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯和聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯，优选为聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯。
[0022]所述分散剂一般为聚氧乙烯醚类物质，可以是辛基酚聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、苄基酚聚氧乙烯醚、脂肪胺聚氧乙烯醚、苯乙基酚聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧乙烯醚任意一种或几种，优选为脂肪醇聚氧乙烯醚。
[0023]所述润湿剂可以是硬脂酸聚氧乙烯酯、松香酸聚氧乙烯酯、脂肪酸酯、甘油和二聚甘油，优选为硬脂酸聚氧乙烯酯。
[0024]所述悬浮剂可以是蓖麻油衍生物、改性氢化蓖麻油、有机膨润土和聚乙烯醇中的一种或几种，优选为聚氧乙烯醇。
[0025]所述白油可以是环烷烃或芳香烃溶剂中的一种或多种，优选为环烷烃。
[0026]金刚石抛光液的制备方法，包括以下步骤：
[0027](1)室温下称取一定量的白油，加入失水山梨醇单硬脂酸酯，搅拌5min后加入聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯剂搅拌30min；
[0028](2)将步骤(1)得到的溶液加热至40℃，在300rpm持续搅拌下加入三乙二醇丁醚搅拌30min；
[0029](3)持续搅拌条件下，向步骤(2)得到的溶液中缓慢逐滴加入氯化钠盐水(质量浓度为2％)，控制在10ml/min的速度，直至透明，停止滴加；
[0030](4)称取脂肪醇聚氧乙烯醚和硬脂酸聚氧乙烯醚依次加入至步骤 (3)的溶液中，搅拌10min，形成均匀溶液；
[0031](5)称取有机膨润土加入至步骤(4)的溶液中，搅拌60min形成稳定的溶液，最后加入D50为5μm的金刚石微粉，搅拌60min后即得新型环保的微乳液型金刚石抛光液。
[0032]根据本申请的另一个技术方案，提供了一种上述材料的应用，本专利技术的材料可以用于蓝宝石和碳化硅等衬底的抛光。
[0033]本申请能产生的有益效果包括：该金刚石抛光液因特定结构的微乳调节剂中同时引入了具有亲水和亲油基团的基团，更容易形成稳定的体系，其能够用使该微乳液型金刚石抛光液与油性金刚石抛光液的抛光速率相当，并且具有环保易排放的特点，无需担心对
环境的危害。同时通过表面活性剂和助表面活性剂的复配，短碳链、小结构的微乳调节剂的加入能够快速插入到表面活性剂分子之间，短碳链及羟基结构提高了表面活性剂的亲水性，更容易形成稳定的油水体系，长时间保持均匀透明且不分层。该抛光液，制备方法简单，所需设备简易且操作条件温和，可实现高效的工业化生产。
附图说明
[0034][0035]图1：对比例2的清洗效果示意图。
[0036]图2：本专利技术实施例1的清洗效果示意图。
具体实施方式
[0037]下面结合实施例详述本申请，但本申请并不局限于这些实施例。
[0038]实施例1：
[0039]根据本申请的一种实施方式，新型环保的微乳液型金刚石抛光液，以重量份计，包括：
[0040]金刚石粉：0.5％；
[0041]表面活性剂：失水山梨醇单硬脂酸酯1％；
[0042]助表面活性剂：聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯1％；
[0043]微乳调节剂：1％；
[0044]分散剂：脂肪醇聚氧乙烯醚1％；
[0045]润湿剂：硬脂酸聚氧乙烯酯0.1％
[0046]悬浮剂：有机膨润土1％；
[0047]氯化钠盐水(质量浓度为2％)：1％；
[0048]余量为白油。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型环保的微乳液型金刚石抛光液，特征在于：该抛光液包括以下组分及其重量分数如下：金刚石微粉：0.5
‑
5％；表面活性剂：1％
‑
10％；助表面活性剂：1％
‑
10％；分散剂：0.1
‑
5％；润湿剂：0.1
‑
5％悬浮剂：0.1
‑
5％；氯化钠盐水：1％
‑
20％；微乳调节剂：1％
‑
20％；余量为白油；所述金刚石微粉为单晶金刚石微粉、类多晶金刚石微粉和多晶金刚石微粉中的一种或多种；所述表面活性剂为失水山梨醇三油酸酯、聚氧乙烯山梨醇蜂蜡衍生物、失水山梨醇三硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨醇六硬脂酸酯、乙二醇脂肪酸酯、单硬脂酸甘油酯、失水山梨醇单硬脂酸酯和丙二醇单月桂酸酯中的一种或几种；所述助表面活性剂为硬脂酸聚氧乙烯、油酸聚氧乙烯酯、聚氧乙烯月桂醚、聚氧乙烯失水山梨醇三油酸酯、聚氧乙烯单油酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯和聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯；所述分散剂为聚氧乙烯醚类物质，聚氧乙烯醚类物质为辛基酚聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、苄基酚聚氧乙烯醚、脂肪胺聚氧乙烯醚、苯乙基酚聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧乙烯醚的一种或几种；所述润湿剂为硬脂酸聚氧乙烯酯、松香酸聚氧乙烯酯、脂肪酸酯、甘油或二聚甘油；所述悬浮剂为蓖麻...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯军，丁静，
申请(专利权)人：江苏奥首材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：