[發明專利]一種用于金剛線切割太陽能硅片的冷卻液及制備方法

在審

• 申請號: 202010049014.8
• 申請日: 2020-01-16
• 公開（公告）號: CN113136255A
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 韓薇
• 申請（專利權）人: 天津赫普菲樂新材料有限公司
• 主分類號: C10M169/04
• 分類號: C10M169/04;C10N30/06;C10N30/04
• 代理公司: 天津創智天誠知識產權代理事務所(普通合伙) 12214
• 代理人: 李程;陳昌娟

本發明公開了一種用于金剛石線切割的水基冷卻液及其制備方法，所述冷卻液是以炔二醇表面活性劑為主要組分，并配合有炔二醇聚氧乙烯醚、聚醚類、有機硅聚醚等表面活性劑和溶劑的組合物，該冷卻液的動態表面張力低于45mN/m(0.1％)，低表面張力的冷卻液能夠在硅片切割過程中降低裂片、碎片比例，提高金剛線的使用壽命并對硅片有良好的清洗效果，不引起臟片。

技術領域

本發明屬光伏行業切割加工技術領域，具體涉及一種用于金剛線切割太陽能硅片的冷卻液。

背景技術

光伏發電是一種清潔高效的新能源，近年來其發展呈現井噴趨勢。在光伏組件成本構成中，硅片仍是光伏行業價值鏈中的關鍵環節，硅片的材料分為單晶硅和多晶硅。切片的方法分為外圓切割、內圓切割和線切割。在切片環節中，硅料損耗較為嚴重，砂漿鋼線切割技術會浪費約40％的硅料，且切割后的殘液很難回收利用。目前主流的水性金剛線切割技術也會浪費近30％的硅料，但是水基的冷卻液體系環保性提升很多。然而，現有技術中用于金剛線切割太陽能硅片的冷卻液表面張力偏高，較高的表面張力會增大硅片切割時的表面自由能，造成裂片、碎片比例增大，降低金剛線的使用壽命。同時存在切割后的硅片難清洗，潔凈度差，易產生色差的技術問題。因此，從光伏發電技術發展的需求來看，硅片的切割技術雖已取得巨大的進步，但仍有較大的改善空間，是整個行業一直關注的重點。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，本發明提供一種金剛線切割太陽能硅片的冷卻液，這種冷卻液是以炔二醇表面活性劑為主要組分，并配合有炔二醇聚氧乙烯醚、聚醚類、有機硅聚醚等表面活性劑和溶劑的組合物，該冷卻液具有低表面張力，清潔度高的優點。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種金剛線切割太陽能硅片的冷卻液，包括以下重量份數的組分：炔二醇表面活性劑20～30％，炔二醇聚氧乙烯醚10～80％，異構醇聚醚0～50％，有機硅聚醚0～30％，溶劑0～10％。

在上述技術方案中，所述炔二醇表面活性劑為癸炔二醇和/或十二碳炔醇二醇。

在上述技術方案中，所述炔二醇聚氧乙烯醚為2,5,8,11-四甲基-6-十二碳炔醇-5,8-二醇聚氧乙烯醚和/或2,4,7,9-四甲基-5癸炔二醇-4,7二醇聚氧乙烯醚衍生物，所述2,5,8,11-四甲基-6-十二碳炔醇-5,8-二醇聚氧乙烯醚的環氧乙烷質量分數10～60％，所述2,4,7,9-四甲基-5癸炔二醇-4,7二醇聚氧乙烯醚衍生物的環氧乙烷質量分數10～80％。

在上述技術方案中，所述異構醇聚醚為C8～C13的異構醇聚醚表面活性劑，所述C8～C13的異構醇聚醚表面活性劑的環氧乙烷質量分數為30～40％。

在上述技術方案中，所述有機硅聚醚為三硅氧烷聚氧乙烯醚，所述三硅氧烷聚氧乙烯醚的環氧乙烷質量分數為5～8％。

在上述技術方案中，所述溶劑為乙二醇、丙二醇、乙二醇丁醚或水中的至少一種。

一種金剛線切割太陽能硅片的冷卻液的制備方法，包括以下步驟，將炔二醇表面活性劑加熱至50～65℃，向所述炔二醇表面活性劑中依次添加炔二醇聚氧乙烯醚、異構醇聚醚和有機硅聚醚，在40～50℃下，攪拌15～20分鐘，再加入溶劑，攪拌均勻，冷卻至常溫得到所述金剛線切割太陽能硅片的冷卻液。

在上述技術方案中，所述金剛線切割太陽能硅片的冷卻液中炔二醇表面活性劑占20～30wt％，炔二醇聚氧乙烯醚10～80wt％，異構醇聚醚0～50wt％，有機硅聚醚0～30wt％，溶劑0～10wt％；所述炔二醇表面活性劑為癸炔二醇和/或十二碳炔醇；所述炔二醇聚氧乙烯醚為2,5,8,11-四甲基-6-十二碳炔醇-5,8-二醇聚氧乙烯醚和/或2,4,7,9-四甲基-5癸炔二醇-4,7二醇聚氧乙烯醚衍生物，所述2,5,8,11-四甲基-6-十二碳炔醇-5,8-二醇聚氧乙烯醚的環氧乙烷質量分數10～60％，所述2,4,7,9-四甲基-5癸炔二醇-4,7二醇聚氧乙烯醚衍生物的環氧乙烷質量分數10～80％。