[发明专利]一种毛刷式高耐用化学机械抛光聚氨酯材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种毛刷式高耐用化学机械抛光聚氨酯材料及其制备方法，由无纺布、多官能异氰酸酯、预聚物多元醇以及耐磨无机材料作为原材料，以无纺布为基底材料，通过湿法六辊强制挤压含浸聚氨酯浆料，有效增加基底材料的聚氨酯含浸量，经过凝聚、水洗、烘干得到化学机械抛光聚氨酯材料坯革；然后经过正反两面打磨，表面平整，得到一种毛刷式高耐用化学机械抛光聚氨酯材料。可用于半导体材料、光学器件、电子显示器件以及贵重金属材料中的切口或者圆弧状断面进行化学机械抛光，解决了现有的平面磨抛光技术不能够解决半导体材料切口或者圆弧状断面等的抛光问题，填补了水平面抛光技术上的不足，进一步切口或者圆弧状断面等抛光加工的技术问题。

技术领域

本发明属于聚氨酯材料技术领域，尤其涉及一种毛刷式高耐用化学机械抛光聚氨酯材料及其制备方法。

背景技术

化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing，CMP)可以提供集成电路、半导体材料以及光学玻璃制造过程中表面平坦化，可实现超精密无损伤表面加工。当前，常用的化学机械抛光聚氨酯材料通常作为平面的镜面抛光，主要应用在平面磨设备上，抛光效果相对较好。但是，对于处理半导体材料的切口或者圆弧状断面等部位的抛光，通常的平面抛光方式和材料不能满足要求，目前对于被抛光材料的切口或者圆弧状断面等部位的抛光问题就尤为突出。

报道专利“一种具有弧形面抛光功能的聚氨酯抛光盘(CN 109514443A)”对于处理3D面(手机壳侧面、立体弧形面等表面)和2.5面的抛光进行发明报道。但是其发明主要在吸附抛光盘方面的加工改进，但是对于适用于断面的化学机械抛光聚氨酯材料并未报道。

因此，基于上述，发明人经过深入研究，设计了本发明的毛刷式高耐用化学机械抛光聚氨酯材料，调整化学机械抛光聚氨酯材料的硬度和韧性之间的关系，进行抛光结构改进设计，将聚氨酯抛光材料加工成毛刷形式，配合抛光液，可以抛光半导体材料切口或者圆弧状断面等，以解决现有技术存在的不足和缺陷。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种毛刷式高耐用化学机械抛光聚氨酯材料及其制备方法，以解决现有技术半导体材料的切口或者圆弧状断面等部位不能很好抛光加工的问题。

为了实现上述的目的，本发明提供以下技术方案：

一种毛刷式高耐用化学机械抛光聚氨酯材料及其制备方法，所述聚氨酯材料由无纺布、多官能异氰酸酯、预聚物多元醇以及耐磨无机材料作为原材料成分制成；

其中多官能异氰酸酯与预聚物多元醇反应制备，由异氰酸酯封端的聚氨酯预聚物，其中所述异氰酸酯封端的聚氨酯预聚物含有重量2-10％的未反应异氰酸酯基团；

所述聚氨酯材料的制备方法包括以下步骤：以无纺布为基底材料，通过湿法六辊强制挤压含浸聚氨酯浆料，有效增加基底材料的聚氨酯含浸量，经过凝聚、水洗、烘干得到化学机械抛光聚氨酯材料坯革；然后经过正反两面打磨，表面平整，得到一种毛刷式高耐用化学机械抛光聚氨酯材料。

所述无纺布选自锦纶、涤纶以及腈纶材料中的任意一种或几种的组合，其厚度为1.5-4.0mm。

所述湿法六辊强制挤压含浸为六对对辊含浸，间隙选自0.1-0.5mm之间的任意一种或者几种组合。

所述聚氨酯浆料原料组分及各原料组分的重量份如下：

所述聚氨酯浆料粘度为100-1500mPa·s/20-30℃。

所述无机耐磨材料选自氧化铝、二氧化硅、氧化铈中的任意一种或几种任意比例的组合。

由此制得的毛刷式高耐用化学机械抛光聚氨酯材料，聚氨酯干重上料量达到500-1200g/m²，耐折达到40万次不折断，邵氏硬度50-90°，或者更高。