一种用于蓝宝石晶体掏棒的冷却液制造技术

本发明专利技术涉及一种用于蓝宝石晶体掏棒的冷却液，可用于用作LED衬底的蓝宝石等材料的掏棒工序。冷却液主要由润滑剂、分散剂、防锈剂、杀菌剂、消泡剂和水组成。其组分及质量份数为：润滑剂5～30、分散剂1～10、防锈剂0.1～5、杀菌剂0.5～2、消泡剂0.1~0.5，去离子水余量。本发明专利技术具有优良的润滑性、冷却性、防锈性和排屑性。能满足蓝宝石晶体掏棒的同时，使晶棒表面性状良好，有效提高晶棒合格率。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种用于蓝宝石晶体掏棒的冷却液，可用于用作LED衬底的蓝宝石等材料的掏棒工序。冷却液主要由润滑剂、分散剂、防锈剂、杀菌剂、消泡剂和水组成。其组分及质量份数为：润滑剂5～30、分散剂1～10、防锈剂0.1～5、杀菌剂0.5～2、消泡剂0.1~0.5，去离子水余量。本专利技术具有优良的润滑性、冷却性、防锈性和排屑性。能满足蓝宝石晶体掏棒的同时，使晶棒表面性状良好，有效提高晶棒合格率。【专利说明】—种用于蓝宝石晶体掏棒的冷却液
本专利技术涉及ー种用于蓝宝石晶体掏棒的冷却液，属于蓝宝石切割用冷却液的合成
。技术背景蓝宝石，是刚玉宝石中除红色的红宝石之外，其它颜色刚玉宝石的通称，主要成分是氧化铝。蓝宝石晶体具有优异的光学性能、机械性能和化学稳定性，強度高、硬度大、耐冲刷，可在接近2000°C高温的恶劣条件下工作，因而被广泛的应用于红外军事装置、卫星空间技术、高强度激光的窗ロ材料。蓝宝石晶体因其具有独特的晶格结构、优异的力学性能、良好的热学性能而用于半导体照明产业，如LED，LED能使发光效率提高近10倍，寿命是传统灯具的20倍以上，兼有緑色、环保等优点。目前蓝宝石衬底占全球80%市场份额。蓝宝石的硬度达到莫氏9级，仅次于金刚石。因此其加工过程存在低效、高损伤等问题，在蓝宝石晶体掏棒エ序中常常出现因冷却液润滑性能不好而降低刀具寿命的情況。CN102806609A公开了ー种高效低成本蓝宝石晶体圆棒掏棒方法，解决了现有掏棒方法排屑效果差、冷却液不能大量到达掏棒部位的问题，但其忽略了冷却液在加工过程中的作用。研究表明，在加工过程中粉屑容易具体，不易将粉屑排离出工作区；由于蓝宝石掏棒过程中冷却液用大量自来水稀释，设备和刀具极易生锈；冷却液工作过程中产生的的气泡会影响冷却液的冷却、排屑能力，给加工带来不利。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，经过`深入研究发现:通过加入分散剂，可以有效改善冷却液的润湿分散性能，从而提高其排屑能力；通过加入润滑剂可以显著改善冷却液的润滑性能，尤其是在蓝宝石晶体掏棒过程中，可以大幅提高冷却性和刀具表面质量；加入防锈剂则可以在刀具和设备表面形成分子膜保护层，有效解决设备易生锈问题；加入消泡剂可減少或避免掏棒过程中冷却液产生气泡，使掏棒过程更加顺畅。因此，一方面本专利技术的目的是提供ー种适用于蓝宝石晶体掏棒的冷却液，该冷却液，主要由润滑剂、分散剂、防锈剂、杀菌剂、消泡剂和水组成，其组分及质量份数为: 润滑剂5~30 分散剂I~10 防锈剂0.1~5 杀菌剂0.5~2 消泡剂0.r0.5去离子水余量； 其中所述的润滑剂是聚氧こ(丙)烯醚中的ー种或多种，聚氧こ(丙)烯醚类润滑剂可以由下述简式表示: R[ (CH2CH2O)k (CH3CH2CH2O)JH (a) ；其中，k、m取(T30的实数，且k和m不同时为O，R为单(多)元烷氧基、单(多)元胺基、烷基酸酯基或者为烷基苯氧基。所述k优选取1~15的实数，m取(T20的实数；R为C数小于20的单(多)元烷氧基、单(多)兀胺基、烷基酸酷基或者为烷基苯氧基。所述润滑剂其质量份数为10~20。/0。 所述的聚氧こ(丙)烯醚类润滑剂(a)中的こ氧基、丙氧基链段的排列方式为嵌段或无规杂嵌。再一方面，所述的分散剂可以是烷基氢氧化铵、聚乙二醇、碱金属磷酸盐中的ー种或多种。 再一方面，所述的防锈剂可以是、水杨酸三こ醇胺、磺化蓖麻油三こ醇胺、油酸三こ醇胺、硫脲、硼酸、苯并三氮唑中的ー种或多种。再一方面，所述的杀菌剂可以是苯甲酸钠、苯并异噻唑啉酮、均三嗪、三丹油中的ー种或多种。再一方面，所述的消泡剂可以聚丙二醇、二甲基硅油、聚醚改性有机硅中的ー种或多种。与现有技术相比，本专利技术的有益效果主要在于: 1.本产品具有优秀的润滑、冷却、防锈和分散性能，适用于蓝宝石晶体掏棒加工，对提高排屑性和保护刀具均有良好效果。2.本产品无毒无害,对环境友好。【具体实施方式】本专利技术为ー种用于蓝宝石晶体掏棒的冷却液，主要由润滑剂、分散剂、防锈剂、杀菌剂、消泡剂和去离子水组成。在本专利技术冷却液中添加润滑剂可以大幅降低刀具和蓝宝石晶体之间的摩擦，一方面可以减少摩擦热产生，提高冷却性能，另ー方面可以有效地保护刀具，延长刀具寿命。所述的润滑剂通式为:R[(CH2CH2O)k (CH3CH2CH2O)JH (a)其中，k、m 取 0~30 的实数，且k和m不同时为0 ;R为单(多)元烷氧基、单(多)元胺基、烷基酸酯基或者为烷基苯氧基。优选k取f 15的实数，m取(T20的实数ポ为C数小于20的单(多)元烷氧基、单(多)元胺基、烷基酸酯基或者为烷基苯氧基。其质量百分比范围为5~30%，优选范围1(T20%。当润滑剂质量百分比小于5%吋，润滑效果不佳；当润滑剂百分比大于30%吋，将影响冷却液的冷却效果。在本专利技术冷却液中添加分散剂可以提高冷却液对蓝宝石粉屑的润湿分散性能，从而将粉屑带离切割区，使加工过程更顺畅。所述的分散剂优选四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、聚乙二醇2001000，三聚磷酸钠、六偏磷酸钾中的ー种或多种。添加质量百分比范围1-10%，当分散剂用量小于1%，很难起到排屑作用；而当分散剂用量超过10%，将影响冷却液的润滑性能。通常冷却液使用过程中通常会加入自来水稀释，这样容易使设备生锈，在本专利技术冷却液中添加防锈剂，可以有效解决上述问题。在本专利技术优选的实施方案中，防锈剂选自水杨酸三こ醇胺、磺化蓖麻油三こ醇胺、油酸三こ醇胺、硫脲、硼酸、苯并三氮唑中的ー种或多种。其质量百分比范围为0.1飞％，优选范围广5%，在优选该范围内，冷却液具有良好的防锈效果。在本专利技术的冷却液中添加杀菌剂可以有效解决冷却液在存放或使用过程中因滋生细菌而变质的问题。在本专利技术的优选实施方案中，杀菌剂为选自苯甲酸钠、苯并异噻唑啉酮、均三嗪、三丹油中的ー种或多种。质量百分比范围为0.5~2%。当杀菌剂的添加量小于0.5%时，无法起到杀灭细菌的作用，而当杀菌剂添加量大于2%吋，将影响冷却液的环境友好性。在本专利技术的冷却液中添加消泡剂可以有效解决冷却液在使用过程中的发泡问题。在本专利技术的优选实施方案中，消泡剂为选自聚丙二醇、二甲基硅油、聚醚改性有机硅中的ー种或多种。优选聚丙二醇1000和二甲基硅油。其质量百分比范围为0.r0.5%，优选范围为0.2^0.3%。在优选范围内，消泡剂具有良好的抑泡消泡效果。在本专利技术加入去离子水可以有效提高冷却液的冷却性能。另外去离子水对于其他组分是良好溶剤。需要指出的是，本说明书中提及的各个质量百分数均是以冷却液的总质量为基础的百分数。下文中给出了本专利技术中所使用的各种原料和设备以及所采用的制备方法和测试方法的详细说明。润滑剂可以按照以下制备方法制备得到:在高压反应器中加入适量引发剂和催化剂(根据反应器的大小比例及配比情况确定引发剂的最低加入量，催化剂量为成品量的0.05、.2%)，密封设备，之`后氮气置換，升温，当温度达到8(T13(TC时通入少量环氧烷烃原料，当温度升高压カ下降说明引发反应，之后通入配比量(根据不同分子量的原料确定)的环氧烷烃原料，控制反应温度在6(Tl80°C和釜内压カ在0.2^0.6Mpa，待反应完毕，釜内压カ逐渐下降至连续30分钟不再下降后，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于蓝宝石晶体掏棒的冷却液，其特征在于，主要由润滑剂、分散剂、防锈剂、杀菌剂、消泡剂和水组成，其组分及质量份数为：润滑剂?????????????????????5～30分散剂?????????????????????1～10防锈剂?????????????????????0.1～5杀菌剂?????????????????????0.5～2消泡剂?????????????????????0.1~0.5去离子水????????????????????余量???????；???其中所述的润滑剂是聚氧乙（丙）烯醚中的一种或多种，聚氧乙（丙）烯醚类润滑剂可以由下述简式表示：R[（CH2CH2O）k（CH3CH2CH2O）m]H（a）?????；其中，k、m取0~30的实数，且k和m不同时为0，R为单（多）元烷氧基、单（多）元胺基、烷基酸酯基或者为烷基苯氧基。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱建民，刘兆滨，董振鹏，富扬，刘丙柱，
申请(专利权)人：奥克化学扬州有限公司，辽宁奥克化学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：