[发明专利]一种用于金刚线切割太阳能硅片的冷却液及制备方法

说明书

本发明公开了一种用于金刚石线切割的水基冷却液及其制备方法，所述冷却液是以炔二醇表面活性剂为主要组分，并配合有炔二醇聚氧乙烯醚、聚醚类、有机硅聚醚等表面活性剂和溶剂的组合物，该冷却液的动态表面张力低于45mN/m(0.1％)，低表面张力的冷却液能够在硅片切割过程中降低裂片、碎片比例，提高金刚线的使用寿命并对硅片有良好的清洗效果，不引起脏片。

技术领域

本发明属光伏行业切割加工技术领域，具体涉及一种用于金刚线切割太阳能硅片的冷却液。

背景技术

光伏发电是一种清洁高效的新能源，近年来其发展呈现井喷趋势。在光伏组件成本构成中，硅片仍是光伏行业价值链中的关键环节，硅片的材料分为单晶硅和多晶硅。切片的方法分为外圆切割、内圆切割和线切割。在切片环节中，硅料损耗较为严重，砂浆钢线切割技术会浪费约40％的硅料，且切割后的残液很难回收利用。目前主流的水性金刚线切割技术也会浪费近30％的硅料，但是水基的冷却液体系环保性提升很多。然而，现有技术中用于金刚线切割太阳能硅片的冷却液表面张力偏高，较高的表面张力会增大硅片切割时的表面自由能，造成裂片、碎片比例增大，降低金刚线的使用寿命。同时存在切割后的硅片难清洗，洁净度差，易产生色差的技术问题。因此，从光伏发电技术发展的需求来看，硅片的切割技术虽已取得巨大的进步，但仍有较大的改善空间，是整个行业一直关注的重点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明提供一种金刚线切割太阳能硅片的冷却液，这种冷却液是以炔二醇表面活性剂为主要组分，并配合有炔二醇聚氧乙烯醚、聚醚类、有机硅聚醚等表面活性剂和溶剂的组合物，该冷却液具有低表面张力，清洁度高的优点。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种金刚线切割太阳能硅片的冷却液，包括以下重量份数的组分：炔二醇表面活性剂20～30％，炔二醇聚氧乙烯醚10～80％，异构醇聚醚0～50％，有机硅聚醚0～30％，溶剂0～10％。

在上述技术方案中，所述炔二醇表面活性剂为癸炔二醇和/或十二碳炔醇二醇。

在上述技术方案中，所述炔二醇聚氧乙烯醚为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环氧乙烷质量分数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环氧乙烷质量分数10～80％。

在上述技术方案中，所述异构醇聚醚为C8～C13的异构醇聚醚表面活性剂，所述C8～C13的异构醇聚醚表面活性剂的环氧乙烷质量分数为30～40％。

在上述技术方案中，所述有机硅聚醚为三硅氧烷聚氧乙烯醚，所述三硅氧烷聚氧乙烯醚的环氧乙烷质量分数为5～8％。

在上述技术方案中，所述溶剂为乙二醇、丙二醇、乙二醇丁醚或水中的至少一种。

一种金刚线切割太阳能硅片的冷却液的制备方法，包括以下步骤，将炔二醇表面活性剂加热至50～65℃，向所述炔二醇表面活性剂中依次添加炔二醇聚氧乙烯醚、异构醇聚醚和有机硅聚醚，在40～50℃下，搅拌15～20分钟，再加入溶剂，搅拌均匀，冷却至常温得到所述金刚线切割太阳能硅片的冷却液。

在上述技术方案中，所述金刚线切割太阳能硅片的冷却液中炔二醇表面活性剂占20～30wt％，炔二醇聚氧乙烯醚10～80wt％，异构醇聚醚0～50wt％，有机硅聚醚0～30wt％，溶剂0～10wt％；所述炔二醇表面活性剂为癸炔二醇和/或十二碳炔醇；所述炔二醇聚氧乙烯醚为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环氧乙烷质量分数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环氧乙烷质量分数10～80％。