【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种聚氨酯稀土抛光材料及其制备方法，特别是一种抛光垫的制备方法，属于高分子复合材料和化学机械平面化处理的抛光。
技术介绍
1、聚氨酯材料作为一类多用途合成树脂，因其优异的物理性能、配方灵活、产品形式多样等，在各行各业的应用越来越广泛。特别地，聚氨酯片材以其良好的硬度、优异的弹性、泡孔透气等特性在化学机械抛光领域的应用更为突出。
2、随着半导体行业、集成电路、磁性材料等尖端高科技的发展，传统的平面化技术仅仅能够实现局部平面化，对于微小尺寸特征的电子器件，必须进行全局平面化来满足实际应用要求，化学机械抛光正是这样一种全局平面化技术。抛光垫作为化学机械抛光工艺的主要耗材之一，影响着最终的抛光效果，在一定程度上制约着各行各业高精尖技术的发展。
3、目前，国内抛光垫结构规整性普遍较低，抛光垫孔洞均匀性和贯通性与国外有着明显的差距，抛光垫孔洞（大小和分布）不均匀、贯通性不好，使抛光过程中的浆料和抛光碎屑无法及时流通，造成堵塞，容易在工件表面产生划痕。泡孔均匀性主要影响因素就是扩链反应和发泡反应速率的平衡，扩链反应快于发泡反应，凝胶速度太快，甚至还没来得及起泡就已经固化，形成的泡沫开孔率低，孔径大小不均匀；发泡反应过快，体系凝胶太慢，泡孔偏大，易连串，造成穿孔。
4、专利公开号cn111909353a公开了一种低粘度聚氨酯制备抛光垫的方法，先由聚醚多元醇、催化剂、扩链剂以及中空填充物或水制成固化剂组分；再由多元醇与二异氰酸酯在抗氧化剂保护下制得nco含量为19-26wt％的预聚体组分。在25-
5、专利公开号cn114181367a公开了一种泡孔均匀的聚氨酯抛光垫及其制备方法，通过采用特定质量比的发泡剂、催化剂和匀泡剂进行复配，从而在发泡和凝胶之间获得平衡，使得抛光垫的泡孔分布均匀，大小可控；模具中采用恒温水浴，使得模具各部分反应温度相对均匀，从而抛光垫的硬度适中，但使用的扩链剂moca在使用时都先加热到110℃融化，直接加入使体系温度增高，加快了体系固化速度，导致发泡不理想。
6、专利cn113999368 a，公开了一种聚氨酯抛光垫及其制备方法，通过采用五步梯度升温进行发泡，虽然泡孔分布均匀度有所提高，但是工艺复杂，耗费时间太长。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种制备方法简单，材料柔韧性好、撕裂强度高、邵氏硬度高且发泡均匀的聚氨酯抛光材料及其制备方法。
2、本专利技术的技术解决方案是：
3、本专利技术的聚氨酯稀土抛光材料，按照重量份数计，包括：含有异氰酸酯基团的化合物（a）1000份，醇胺混合物（b）200～550份，抛光粉（c）150～450份，发泡剂（d）5～15份，催化剂（e）0.5～3份。
4、所述的含有异氰酸酯基团的化合物（a）为：200～400份二异氰酸酯化合物与800～600份多元醇化合物在60～90℃的条件下反应30～90分钟得到的1000份预聚物；所述的二异氰酸酯化合物优选甲苯-2,4-二异氰酸酯（2,4-tdi）和二苯基甲烷二异氰酸酯（mdi）中的一种或两种的混合。
5、所述的多元醇化合物优选分子量为1000的四氢呋喃均聚醚（ptmg）。
6、所述的醇胺混合物（b）为：1～449份多胺化合物和449～1多元醇化合物混合制成，总重量份为200～550份，多胺化合物为脂肪族或芳香族多胺化合物，包括乙二胺、丙二胺、六亚甲基二胺、异佛尔酮二胺、二环己基甲烷-4,4’-二胺、二甲硫基甲苯二胺、邻氯苯胺(简称 moca)、结构与 moca 相似的多胺化合物等物质中的一种或多种；多元醇化合物包括聚四甘醇、聚乙二醇和聚丙二醇等物质中的一种或多种。
7、所述的抛光粉为：氧化铈。
8、所述的发泡剂为：烷烃类微米小球，发泡温度为90～120℃，泡孔直径为80～100µm。
9、所述的催化剂为：胺催化剂，如叔胺、醇-胺和醚-胺；钾或钙的醋酸盐；有机金属催化剂，优选双(2-二甲氨基乙基)醚，其中的一种。
10、所述的一种聚氨酯抛光材料的制备方法，具体制备步骤为：
11、(1) 将准备好的含异氰酸酯基的化合物(预聚物)(a)、醇胺混合物(b)、抛光粉(c)、发泡剂和催化剂加入到搅拌机，在20～80℃下，搅拌10～400秒；
12、(2) 将混合液注入模具后，加热90～120℃使混合液发泡固化2～12小时。
13、本专利技术使用聚氨酯作为载体，通过调节合成配方使聚氨酯具有良好的柔韧性，撕裂强度和硬度，同时在聚氨酯未固化之前加入抛光粉，充分搅拌、固化后制成物理性能良好且泡孔均匀的的聚氨酯抛光材料。
14、本专利技术的有益效果是：
15、(1) 消除了反应体系在加入融化moca下的快速升温现象。按照本专利技术制备出的醇胺混合物（b），常温下即为液态，加入反应体系后可以很好的控制扩链反应速率，避免了因体系迅速凝固所导致的组织不均匀、力学性能差以及泡孔未形成等问题。
16、(2) 提升使用寿命。本专利技术制备出的聚氨酯抛光垫具有良好的柔韧性和撕裂强度。在快速旋转抛光过程中，不易被撕裂，使用寿命高。
17、(3) 适应性强。本专利技术制备出的缓蚀材料便于机械加工，可以切割任意尺寸大小，适应于小、中、大型弹抛光物件。
18、(4)该缓蚀材料制备工艺技术简单，原材料来源广泛，便于工业性生产，实用性更强。
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1.一种聚氨酯稀土抛光材料，其特征是：按照重量份数计，包括：含有异氰酸酯基团的化合物（A）1000份，醇胺混合物（B）200～550份，抛光粉（C）150～450份，发泡剂（D）5～15份，催化剂（E）0.5～3份；所述的含有异氰酸酯基团的化合物（A）为：200～400份二异氰酸酯化合物与800～600份多元醇化合物在60～90℃的条件下反应30～90分钟得到的1000份预聚物；所述的醇胺混合物（B）为：1～449份多胺化合物和449～1多元醇化合物混合制成，总重量份为200～550份；所述的抛光粉为：氧化铈。
2.根据权利要求1所述的聚氨酯稀土抛光材料，其特征是：所述的二异氰酸酯化合物是甲苯-2,4-二异氰酸酯（2,4-TDI）和二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）中的一种或两种的混合。
3.根据权利要求1所述的聚氨酯稀土抛光材料，其特征是：所述的多元醇化合物是分子量为1000的四氢呋喃均聚醚（PTMG）。
4.根据权利要求1所述的聚氨酯稀土抛光材料，其特征是：所述多胺化合物为脂肪族或芳香族多胺化合物，包括乙二胺、丙二胺、六亚甲基二胺、异佛尔酮二胺
5.根据权利要求1所述的聚氨酯稀土抛光材料，其特征是：所述多元醇化合物包括聚四甘醇、聚乙二醇和聚丙二醇中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的聚氨酯稀土抛光材料，其特征是：所述的发泡剂为：烷烃类微米小球，发泡温度为90～120℃，泡孔直径为80～100µm。
7.根据权利要求1所述的聚氨酯稀土抛光材料，其特征是：所述的催化剂为：胺催化剂；钾或钙的醋酸盐；有机金属催化剂，其中的一种。
8.根据权利要求1～7任一权利要求所述的聚氨酯稀土抛光材料的制备方法，其特征是：具体制备步骤为：
...【技术特征摘要】
1.一种聚氨酯稀土抛光材料，其特征是：按照重量份数计，包括：含有异氰酸酯基团的化合物（a）1000份，醇胺混合物（b）200～550份，抛光粉（c）150～450份，发泡剂（d）5～15份，催化剂（e）0.5～3份；所述的含有异氰酸酯基团的化合物（a）为：200～400份二异氰酸酯化合物与800～600份多元醇化合物在60～90℃的条件下反应30～90分钟得到的1000份预聚物；所述的醇胺混合物（b）为：1～449份多胺化合物和449～1多元醇化合物混合制成，总重量份为200～550份；所述的抛光粉为：氧化铈。
2.根据权利要求1所述的聚氨酯稀土抛光材料，其特征是：所述的二异氰酸酯化合物是甲苯-2,4-二异氰酸酯（2,4-tdi）和二苯基甲烷二异氰酸酯（mdi）中的一种或两种的混合。
3.根据权利要求1所述的聚氨酯稀土抛光材料，其特征是：所述的多元醇化合物是分子量为1000的四氢呋喃均聚醚（pt...
【专利技术属性】
技术研发人员：白云龙，张志英，闫世春，
申请(专利权)人：内蒙金属材料研究所，
类型：发明
国别省市：
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