[發明專利]一種雙組分水性聚氨酯、其用途、由其形成的聚氨酯復合拋光墊及制備方法

有效

• 申請號: 202011187555.3
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112300355B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 張澤芳;徐佳妮;彭詩月;王海波
• 申請（專利權）人: 徐州永澤新材料科技有限公司;上海映智研磨材料有限公司
• 主分類號: C08G18/66
• 分類號: C08G18/66;C08G18/48;C08G18/42;C08G18/44;C08G18/32;C08G18/34;C08G18/38;D06M15/564;D06M15/568;B24B37/24;B24D18/00
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 高燕;許亦琳

本發明提供一種雙組分水性聚氨酯、其用途、由其形成的聚氨酯復合拋光墊及制備方法。本發明的雙組分水性聚氨酯，包括水性聚氨酯樹脂和水性聚氨酯固化劑，所述水性聚氨酯樹脂和所述水性聚氨酯固化劑的重量比為(65～97):(3～30)。所述水性聚氨酯固化劑以多異氰酸酯、聚合物多元醇、擴鏈劑和封閉劑為原料反應制得。本發明通過水性聚氨酯固化劑與水性聚氨樹脂混合后以特定的工藝對基底材料進行處理，熱解封出的異氰酸根基團可以與羥基反應，通過交聯反應生成網狀結構，不僅減少了異氰酸酯基與水的副反應，此外還能將纖維之間的氫鍵結合轉變為化學鍵結合，形成穩定的三維結構，最終顯著提高黏附纖維絲后復合拋光墊的硬度、強度、耐磨性能。

技術領域

本發明屬于拋光墊材料的技術領域，涉及一種一種雙組分水性聚氨酯、其用途、由其形成的聚氨酯復合拋光墊及制備方法。

背景技術

隨著近些年人們對智能電子產品的需求越來越大，高效集成電路的性能精密度要求也隨之提高，在集成電路面積不變的情況下，單晶體管減小和多層布線技術已成為主要趨勢，而這對半導體晶片的表面平坦度有很高的要求，化學機械拋光(CMP)技術能夠有效地對晶片表面進行平坦化處理，該技術是通過在一定的壓力條件下，拋光液對工件表面產生化學腐蝕，形成軟化層，然后磨粒對其進行磨削，最終是產品表面光潔。拋光墊在拋光過程中是作為儲存和運輸拋光液的載體，同時提供一定的物理承載能力。

目前主流的拋光墊分為三種：聚氨酯發泡拋光墊、阻尼布拋光墊和無紡布復合拋光墊。聚氨酯發泡拋光墊是將聚氨酯預聚體，發泡劑以及增鏈劑混合后再一起注入到模具中固化成型，然后切片得到最終產品，此類拋光墊具有很高的硬度，使用時不易發生變形，能夠加工出高平坦度的產品，缺點是容易產生劃痕，因此主要用化學機械拋光(CMP)過程中的粗拋階段；阻尼布拋光墊分為基材和拋光層，拋光層是聚氨酯和發泡劑在水中凝固，高溫烘干成膜狀制得，該拋光墊質地柔軟，能夠很好的貼合工件表面，獲得高平滑性和低欠陷的產品，常應用于精拋加工過程，不過由于柔韌性太好而無法達到較高的平坦度；無紡布復合拋光墊則是介于前面兩種拋光墊的中間產品，由無紡布浸漬在聚氨酯溶液中，濕固化后烘干后成型，其中無紡布是用撞針反復撞擊聚酯纖維使其粘合一起成毛氈，無紡布質地柔軟，在受壓時提供緩沖空間，增強貼合能力，而且孔隙率高，能夠吸收磨粒和碎屑，使其不在表面團聚，從而減少了對工件表面的劃傷，聚氨酯浸漬固化后表面的高硬度聚氨酯則提供了一定的磨削能力，因此這種復合拋光墊在保證去除速率的同時還能兼顧平滑性，但是很難達到高水準的平坦度。

專利CN87102270公開了一種不同熔點聚氨酯混合浸漬制備拋光墊的方法，對拋光墊加熱后進行處理，使低熔點的聚氨酯融化聚集，復合在無紡布和高熔點聚氨酯上，從而改善硬度和透水性，但效果不是很明顯。專利CN 104385120通過調整聚氨酯的固化方式，在水浴中預凝聚，再放在烘箱中烘干固化成型，該方法中聚氨酯在無紡布中能夠均勻的分布，最終的產品同時具有良好的硬度和液體涵養量。專利CN 102119069公開了一種利用高密度超細纖維絡合無紡布制作拋光墊的方法，并通過調整高分子彈性體的填充量，確保內部的體積空隙率在50％以上，由此得到的拋光墊在提供較好的拋光液涵養量的同時還具備一定的剛性，但此種方法制備過程繁瑣，成本較高。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的之一在于提供一種雙組分水性聚氨酯。

本發明的目的之二在于提供雙組分水性聚氨酯用于聚氨酯復合光墊中作為改性涂層的用途。

本發明的目的之三在于提供一種聚氨酯復合拋光墊，附著有所述雙組分水性聚氨酯。

本發明的目的之四在于提供一種聚氨酯復合拋光墊的制備方法。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明的第一方面提供一種雙組分水性聚氨酯，包括水性聚氨酯樹脂和水性聚氨酯固化劑，所述水性聚氨酯樹脂和水性聚氨酯固化劑的重量比為(65～97):(3～30)。