CN101712907A - 一种水溶性硅料切削液的组成和应用组合 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水溶性硅料切削液的组成和应用组合。该切削液含有：1)烷氧基聚醚(50.0-95.0％)，2)溶剂(5.0-20.0％)，3)表面活性剂(0.1-2.0％)，4)少量水(0.1-5.0％)和5)其它功能助剂(0.1-1.0％)。该切削液具有无污染、金属杂质含量低的特点。本发明还涉及基于上述成分的切削液的应用组合，应用时根据切削材料的性质选择合适的磨料与之组合，所选择磨料的颗粒大小应控制在0.5-50微米间，磨料与切削液的配合比例控制在30∶100-80∶100。此切削液磨料分散性好，且在沉降后容易再分散。本发明还涉及上述切削液在单晶硅、多晶硅等硬脆性材料加工方面的应用。使用上述切削液，切片出片效率高、成品合格率高，且硅片容易清洁。

Description

一种水溶性硅料切削液的组成和应用组合

技术领域

本发明涉及一种水基切削液的组成、制备方法和应用组合。尤其涉及切削液中多功能高分子表面活性剂的分子设计和合成，以及使用此成分的切削液的制备和应用组合。

背景技术

中国是世界上太阳能电池生产大国，随着光伏产业的迅猛发展，处于光伏产业上游的硅片生产环节显得越来越重要。为了降低成本，增大单位原料的产出，高密度、高性能、轻薄高效的硅片成为了硅片市场的新宠。在整个硅片生产流程中，切割环节造成的硅料损耗成为导致低效能、高成本的直接原因。在硅片的切割过程中，切削液作用不可小觑，它不仅可以提高润滑效果，带走切割产生的热量，同时还可以在环保的前提下防止腐蚀，增强稳定性并确保安全。切削液凭借其优秀的刃料悬浮特性以及上述种种作用可极大降低切割消耗。因而市场对于高性能切削液的呼声越来越高

早期的切削液一般是以矿物油作为主成分的非水性体系。该体系是把炭化硅等磨料分散在切削液中形成的。由于矿物油是易燃型性危险物质，必须有防爆设备同时储藏量也受到限制，因此在环保和生产管理方面存在问题。同时，采用矿物油切割的晶片，往往要采用三氯乙烷和二氯甲烷等有机溶剂和高浓度的表面活性剂。由于溶剂属于致癌物，同时是大气污染和臭氧层破坏的主要原因，已经开始禁止使用；另外，非离子表面活性剂洗涤需要设备投入，因此废水处理也是一个潜在的问题。

水性产品的发展克服了上述问题，包括水基切削液和水溶性切削液两种。前者以水为主体，加入各种添加剂组成。后者以水溶性的原料如乙二醇为主，其中含有少量水和其它各种添加剂。

关于水基产品的报道相对较多，经大量的已知技术检索得知：

锅岛敏一等的专利涉及(US6673754B1；公开号：CN1405287A)一种磨料分散性好的水基切削液，主要特点是其中有一种羧酸高分子分散剂。此分散剂分子量在1000-200000之间，可以使磨料很好的分散。

专利(US6673752B2)涉及一种切屑液，特点是其中含硅烷、硅醇或硅氧烷等。此类物质容易和切割物质表面反应形成一层保护膜从而改善切削性能，如生产效率提高、硅片表面缺陷减少；同时切割面堵塞减少，可以延长加工工具的寿命。

镝木新吾等的专利涉及(公开号：CN1441040A，US6221814B12)一种能抑制对操作环境和地球环境的冲击，同时具有磨料高分散性和能够防止沉淀物硬饼化的水基切削液。此切削液由分散在硅酸胶体中的磨料粒子组成。硅酸胶体稳定分散在亲水性多元醇如乙二醇、丙二醇和水性分散剂等中。此切削液的特点是磨料分散性好，其沉淀物不硬饼化，容易再分散利用。切削液黏度在使用过程中变化小，使用寿命长。

专利(US6228816B1)涉及的水性切削液中含有一种阳离子聚合物，其胺值为20-200KOH/g。同时还使用了一种无机增稠剂。此切削液具有好的磨料分散性和黏度稳定性。

专利(US6605575B1)涉及一种水溶性切削油。该切削具有液溶解性强、润滑性能卓越、切割性能好、防锈、安全、易清洗和低泡等。切削液中主要使用了一种长链烷酰基氨基酸或是其盐，同时还使用了烷基烷氧基或是酰基烷氧基化合物。

专利(US5693596)涉及一种水基切削液。此切削液含有一种脂肪酸甘油三酯咪唑聚合物，硬脂酸咪唑和硼酸咪唑，此分散在无机增稠剂膨润土中。同时还加入油酸，乙二胺四乙酸钠盐，苯并三唑和一种有机硅消泡剂等。

专利(US4853140)涉及一种切屑液，主要由皂、含磷化合物和聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物组成。含磷化合物是一种极压低温润滑剂、聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物属于极压高温润滑剂。皂由脂肪酸和有机胺如乙醇胺反应获得。此外，系统中还可以加入杀菌剂、消泡剂和螯合剂等。

但上述专利技术所涉及的水基性切削液在使用中应存在磨料分散性差的不足。

第二类型的水性产品(水溶性切削液)大多基于水溶性聚乙二醇。这类产品较好的克服了上述水基产产品中磨料分散性差的问题。

专利(US6383991B1)涉及一种水溶性切削液，主要包括一种烷氧基聚醚、表面活性剂和一些其它助剂以及少量水。专利中涉及一种纳米硅胶粒子的使用，可以显著改善磨料的分散性和磨料沉降后的再分散性。

专利(US6602834B1)涉及一种水溶性切削液，主要包括一种烷氧基聚醚、表面活性剂、一种高分子聚电解质、溶剂和少量水。专利中的聚电解质可以显著改善磨料的分散性和磨料沉降后的再分散性。

刘玉岭等公开了(公开号：CN1858169A)一种碱性水溶性切削液。主要有聚乙二醇、pH调节剂、螯合剂等组成。该碱性切削液具有化学劈裂作用，可以与硅发生化学反应。切片过程中单纯的机械作用成为机械化学作用，有效解决了切片中的应力问题，减少了切片过程中的硅片表面微裂和破碎。后续加工去除量少，提高了切片效率和成品率。

朱建民等公开了(公开号：CN101205498A)一种水溶性切削液，含有聚烷氧基化合物、抗极压螯合防沉剂和溶解促进剂等。

但上述所涉及的水溶性切削液，磨料在切削液中分散性虽得到了改善，但所涉及的原料类别较多、性能要求较高且仍然不能解决切割工序中的高精细加工，特别在硅片切割过程中的效率和成品率仍不理想。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种高性能切削液与一种磨料配合成应用组合。使用一种多功能表面活性剂来实现对切削液表面张力和黏度控制以改善其挂线性和磨料分散性的技术关键。

本发明的技术方案是：研制一种高性能水溶性硅料切削液和磨料的配合应用。主要包括：烷氧基聚醚，亲水性溶剂，表面活性剂，少量水和其它功能性助剂如螯合剂和防锈剂等；

本发明涉及的切削液的主要成分是一种烷氧基聚醚，该聚合物具有如下结构：

其中，R1，R2，R3和R4可以相同或是不同，可以是氢原子或是碳原子数是1-24的烷基，还可以是，并且R1，R2，R3和R4中至少有一个是，具有如下的聚醚结构(II)：

-(EO)m(PO)n(BO)l    (II)

这里，EO是乙氧基，PO是丙氧基，BO是丁氧基。m，n，l是1-50的正整数，且m，n，l之和为2到100之间的正整数；优选的方案是其中m，n，l是1-20的正整数，且m，n，l之和为2到100之间的正整数。EO、PO和BO是无规分布，还可以是嵌段分布。

领域内的专业人士熟知，用不同引发剂来引发环氧乙烷、环氧丙烷和四氢呋喃聚合，可以获得具有上述结构(I)的烷氧基聚醚。引发剂可以是伯醇如甲醇、乙醇、丙醇以及乙二醇和丙二醇等，可以是仲醇如异丙醇、异丁醇和异戊醇等，可以是叔醇如三甲基丁醇等；可以是一元醇、二元醇、三元醇和四元醇等。可以使用酸性催化剂、碱性催化剂或是复合催化剂等。

本发明涉及的烷氧基聚醚可以是基于上述结构(I)的某种单一组分；也可以是基于上述结构(II)的多种组分和混合物，例如混合物中含有PEG300-800和PEG1000。

本发明优选的方案是采用浸润性好、排削能力强且对碳化硅类磨料具有优良的分散特性的聚乙二醇(PEG)，更加优选的方案是聚乙二醇200-2000，最优选的方案是聚乙二醇600-800。

本发明涉及的切削液中，上述烷氧基聚醚的比例是50-95％；优选的比例是70-95％；更加优选的比例是85-95％。

本发明涉及的切削液中还有溶剂。这类溶剂有溶解促进剂的作用，还有帮助磨料分散的作用，因此可以改善切削性能。本发明涉及的溶剂包括醇、酰胺、酯、酮、乙二醇醚、胺或是砜等。其中涉及的醇类溶剂有乙二醇、二甘醇、三甘醇、丙二醇，二丙二醇、三丙二醇、己二醇、丙三醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物、季戊四醇、乙二醇单甲醚、乙二醇单疑谜、乙二醇单丁醚等。领域的专业人士熟知可以选择其它种类溶剂的选择，这里不一一列举。本发明可以选择一种溶剂，但是也可以选择多种溶剂的混合物。切屑液中溶剂的比例是5-10％。

本发明涉及的切削液中使用了表面活性剂。一方面，由于其分子中有憎水性基团，所以表面活性剂在系统中有润滑作用；而且，憎水性基团中有苯环时润滑效果较好。另一方面，表面活性剂还有其他性能，如表面活性剂可以提高切削液的渗透力、有助于磨料的分散等。不仅如此表面活性剂还对降低表面张力有帮助，可以改善切削液的挂线性。本发明涉及的表面活性剂可以是针对切削液的需要而特殊设计的新型化合物，还可以是商品表面活性剂。

本发明涉及一种特殊设计的多功能高分子表面活性剂，这种高分子表面活性剂可以改善切削液中磨料的分散性和切削液挂线性。本发明涉及的高分子表面活性剂具有如下的结构：

该聚合物为一种多元共聚物。优选的方案是一种三元共聚物。其中，含有基团R5的部分代表一种疏水性单体；含有基团R6的部分代表一种亲水性单体，属于离子型；含有基团R7的部分代表另一种亲水性单体，属于非离子型。

聚合物中的疏水性单体可以提供表面活性，也就是聚合物具有降低表面张力的能力。这可以改善切削液的挂线性。其可以是苯乙烯类单体，也可以是丙烯酸酯类单体。此领域的专家熟知还有其他备选单体。本发明的优选方案是丙烯酸酯类单体。可以使用的丙烯酸酯其结构可如下表示：

其中，R8可以是H或是CH3；R9是长链烷基，其可以是碳氢链，也可以是氟碳链。优选的是碳氢链作为疏水链；碳氢链长度可以任意选择，优选的碳氢链是C8-C18。

聚合物中的离子型亲水性单体提供了水溶性，使聚合物容易分散在水中；同时和固体磨料结合后，还使固体磨料表面带电荷，提高其分散稳定性。单体可以是苯乙烯类，也可以是丙烯酸酯类。此领域的专家熟知还有其他备选单体。本发明的优选方案是丙烯酸类单体，可以使用的丙烯酸类单体其结构可如下表示：

其中，R10可以是H或是CH3；M是反离子，可以是金属离子如Na，K等，也可以是氨离子，还可以是乙醇胺，还可以是四烷基铵根离子如四甲基铵根离子等。

聚合物中的非离子型亲水性单体提供了水溶性，使聚合物容易分散在水中；同时和固体磨料结合后，还使固体磨料粒子之间具有空间位阻，不容易发生絮凝，提高分散稳定性；即使发生沉降，不同粒子之间也不会发生硬化现象，因此容易再分散。进一步而言，切割过程中其可以在硅表面形成一润滑层，改善切削效果。单体可以是苯乙烯类，也可以是丙烯酸酯类；此领域的专家熟知还有其他备选单体。本发明的优选方案是丙烯酸酯类单体，可以使用的丙烯酸酯其结构可如下表示：

其中，R11可以是H或是CH3；R12可以是H或CH3或；或其它烷基。R、s是0-50的正整数，优选的方案是0-20的正整数。

x，y，z代表三种单元在聚合物中所占的比例。本发明优选的聚合物比例是：0-20％，5-30％，50-95％；一个更好的优选比例是：10-20％，15-30％，50-75％。

上述聚合物的分子量在3000-200000，优选分子量是5000-50000，更加优选的分子量是10000-20000。此聚合物的合成方法将在下面的具体实施例部分阐述。

本发明涉及的商品表面活性剂主要有烷基烷氧基聚醚、烷基苯酚烷氧基聚醚以及聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物醚等等；本发明涉及的商品表面活性剂还可以是上述表面活性剂产品的衍生物如磺化产物或者是磷酸酯。领域内的专业人士熟知如何选择和获得所需要的表面活性剂。本发明优选的方案是烷基苯酚烷氧基醚，本发明更加优选的方案是烷基苯酚烷氧基醚磷酸酯。

本发明优选的表面活性剂是上述多功能高分子表面活性剂。本发明更加优选的方案是使用上述高分子表面活性剂和前述商品化的表面活性剂(第二表面活性剂)的组合。本发明优选的第二表面活性剂烷基苯酚烷氧基醚磷酸酯；本发明更加优选的表面活性剂是支链烷基聚氧乙烯醚磷酸酯。领域内的技术专家熟知如何选择合适的表面活性剂系统来获得最好的性能。

切削液中表面活性剂所占的比例是0.01-5％，优选的比例是0.05-1％，更优选的比例是0.1-0.5％。

本发明的切削液还可能含有少量水，主要是原料带进来的。其比例是＜5％，最好是＜0.5％。

除了上述烷氧基聚醚、溶剂、表面活性剂和少量水以外，本发明的切削液还涉及其它功能助剂，以进一步改善其性能。

重金属(主要来自刀具)其能级处于硅晶体的禁带中央，被称为GH深能级杂质I，起着电子和空穴的复合中心作用，使晶体中激子寿命大大下降，漏电流增大。这些重金属杂质在硅中尤其是在高温下有很大的扩散系数。当硅单片在高温下反复加工时，杂质就扩入衬底内层。在IC制备中使其漏电流增大，PN结击穿软，材料电阻率也会发生变化，且这些快速杂质极易在晶体中的缺陷处沉淀在沉淀周围产生应力或使PN结扭曲，这是经常造成PN结漏电流增大，击穿软的主要原因。

因此螯合剂的使用已成为必不可少。可以使用的螯合剂包括无机螯合剂和有机螯合剂。本发明优选有机螯合剂，包括有机磷类螯合剂、氨基羧酸类螯合剂和C、H、O化合物以及高分子聚电解质等。以下是一些常见的螯合剂，包括1，1-二膦酸乙烷、1，2-二膦酸乙烷、羟乙基1，1，2-三膦酸、甲基膦琥珀酸、谷氨酸、氨基三甲叉膦酸、乙二胺四乙酸、乙醇酸、聚丙烯酸、聚马来酸、聚乙二醇、聚乙烯基醇，二缩乙醇酸、酒石酸、乳酸等等。本发明优选乙醇酸，其比例是0-5％，优选的比例是0-3％，更优选的比例是0-2％。

切削液中防锈剂的应用可以保护刀具不受锈蚀，更重要的是可减少切削过程中金属离子浓度，从而降低其对硅片性能的影响。本发明涉及的防锈剂可以是水溶性的，也可以是油溶性的。可以选择的防锈剂包括亚硝酸钠、磷酸二氢钠、硅酸钠、苯甲酸钠、三乙醇胺、二乙醇胺、单乙醇胺、苯乙醇胺、六次四甲基四胺、苯并三唑和烯基丁二酸等。本发明优选有机醇胺类。其使溶液呈现弱碱性，同时可提高表面活性剂溶液的表面活性，能提高溶液的综合性能。防锈剂的比例是0-2％，优选的比例是0-1％，更优选的比例是0-0.5％。

本发明还涉及切削液的应用组成，即由上述组分的水溶性切削液和一种磨料。根据需要切削的材料的性质选择合适的磨料。可选择的磨料包括，但是不局限于，铝粉、碳化硅粉、金刚石粉、氧化镁粉、氧化锆粉和氧化铈粉等；还可以是硅胶粒子等。本发明优选的是碳化硅粉。所选择的磨料颗粒大小应该合适，优选的是0.5-50微米。切削液中磨料的比例是30-80％，优选比例是35-65％，更加优选的比例是40-50％。

本发明还涉及上述切削液的应用。本发明涉及的切削液可以应用于硬脆性材料的切割，特别适用于单晶硅、多晶硅、石英、水晶、玻璃和陶瓷等。尤其适用于单晶硅或多晶硅的切割。本发明应用于上述切割过程所涉及的装置包括圆切装置、线切装置等，本发明优选的工具是线切装置。

本发明的的积极效果是改善了切削液的挂线性和磨料的分散性，与已知技术比较，其精细切割效率更高、产品成品率更高、生产成本下降、应用范围扩大。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。必须指出，本发明并不局限于以下实施例。基于本发明描述的精神实质所作的任何修正仍然属于本发明所要求的权利范畴。

实施例1

烷氧基聚醚的制备：在2L高压釜中，加入90g乙二醇，100g甲苯和2gKOH，密封，氮气置换后，升温。当温度达到后100-110时，减压脱水汽。加入甲苯可以帮助水汽的排除。水汽排除完以后，持续通入环氧乙烷1400g。过程中控制反应温度在120-160度的范围内而釜内压力在0.3-0.6MPa。当环氧乙烷通完后，釜内压力持续下降，直到釜内压力连续30分钟不下降时，降温即得到切削液所需要的PEG，其分子量约600(PEG600)。

功能高分子表面活性剂合成：聚合反应在2000ml的四口瓶中进行。反应瓶装有机械搅拌、温度计、球形冷凝管和N2出入口等。将甲基丙烯酸月桂醇酯(20g)，甲基丙烯酸(80g)和甲氧基聚乙二醇(m-PEG 1000)甲基丙烯一酸酯(100g)加入反应瓶中。然后加入1000ml乙二醇单甲醚。搅拌使体系混合均匀。然后用氮气置换反应瓶中的空气3-5次，使系统充分脱氧。接下来加热升温到60度。加入引发剂AIBN(1.0g)和分子量调节剂(0.5g)。反应体系在此条件下聚合8小时，再往系统中加入少量的引发剂，升高温度到85度继续聚合2小时。反应结束后往上述聚合物溶液中加入和100ml乙醇胺以中和其中的丙烯酸。此产物出料即为多功能高分子表面活性剂(PolySur-100)。

切削液与磨料(砂子)配合应用实例为：取用PEG200-1000：88.5％，乙二醇：10％，PolySur-100：1％，其它助剂：0.5％。将此切削油和商品磨料砂子(切削油和砂子的比例是1∶1)，进行多晶硅8英寸的切割，单批次共处硅片2000片，硅片容易清洗，平均成品率为92.0％。

实施例2

有关烷氧基聚醚的合成同实施例1。本实施例不涉及多功能高分子表面活性剂的合成。

切削液与磨料(砂子)配合应用实例为：使用上述原料合成切削液，其中PEG200-1000：88.5％，乙二醇：10％，NP-10-P：1％，其它助剂：0.5％。将此切削油和商品磨料砂子(切削液和砂子的比例是1∶1)，进行多晶硅8英寸的切割，单批次共处硅片3000片，硅片容易清洗，平均成品率为91.8％。

实施例3

有关烷氧基聚醚的合成同实施例1。有关多功能高分子表面活性剂的合成同

实施例1。

切削液与磨料(砂子)配合应用实例为：使用上述原料合成切削油，其中PEG200-1000：88.5％，乙二醇：10％，PolySur-200：0.8％，NP-10-P：0.2％，其它助剂：0.5％。将此切削油和商品磨料砂子(切削液和砂子的比例是1∶1)，进行多晶硅8英寸的切割，单批次共处硅片4000片，硅片容易清洗，平均成品率为92.4％。

实施例4

烷氧基聚醚的制备：在2L高压釜中，加入90g乙二醇，100g甲苯和2g KOH，密封，氮气置换后，升温。当温度达到后100-110时，减压脱水汽。加入甲苯可以帮助水汽的排除。水汽排除完以后，持续通入环氧乙烷900g。过程中控制反应温度在120-160度的范围内而釜内压力在0.3-0.6MPa。当环氧乙烷通完后，釜内压力持续下降，直到釜内压力连续30分钟不下降时，降温即得到切削液所需要的PEG200-1000。

有关多功能高分子表面活性剂的合成同实施例1。

切削液与磨料(砂子)配合应用实例为：使用上述原料合成切削油，其中PEG200-1000：83.5％，PEG-100：5％，乙二醇：10％，PolySur-100：1％，其它助剂：0.5％。将此切削油和商品磨料砂子(切削液和砂子的比例是1∶1)，进行多晶硅8英寸的切割，单批次共处硅片1800片，硅片容易清洗，平均成品率为92.2％。

实施例5

有关烷氧基聚醚(PEG800和PEG-1000)的合成同实施例1。

多功能高分子表面活性剂合成：聚合反应在2000ml的四口瓶中进行。反应瓶装有机械搅拌、温度计、球形冷凝管和氮气出入口等。将，甲基丙烯酸(100g)和甲氧基聚乙二醇(m-PEG 1000)甲基丙烯一酸酯(100g)加入反应瓶中。然后加入1000ml乙二醇单甲醚。搅拌使体系混合均匀。然后用氮气置换反应瓶中的空气3-5次，使系统充分脱氧。接下来加热升温到60度。加入引发剂AIBN(1.0g)和分子量调节剂(0.5g)。反应体系在此条件下聚合8小时，再往系统中加入少量的引发剂，升高温度到85度继续聚合2小时。反应结束后往上述聚合物溶液中加入和100ml乙醇胺以中和其中的丙烯酸。此产物出料即为多功能高分子表面活性剂(PolySur-200)。

切削液与磨料(砂子)配合应用实例为：取用PEG200-1000：88.5％，乙二醇：10％，PolySur-200：1.0％，其它助剂：0.5％。将此切削液和商品磨料砂子(切削液和砂子的比例是1∶1)，进行多晶硅8英寸的切割，单批次共处硅片3000片，硅片容易清洗，平均成品率为91.8％。

Claims (14)

1.一种水溶性硅料切削液的组成和应用组合，其特征是该切削液由烷氧基聚醚所含比例为50.0-95.0％、溶剂所含比例为5.0-10.0％、表面活性剂所含比例为0.1-2.0％、少量水所含比例为0.1-5.0％和功能助剂所含比例为0.1-1.0％等基本组份组成，各组份所占比例之和小于等于1。

2.一种水溶性硅料切削液的组成和应用组合，其特征是应用时根据切削材料的性质选择合适的磨料与之组合，所选择磨料的颗粒大小应控制在0.5-50微米间，磨料与切削液的配合比例控制在30％-80％。

3.根据权利1所述的一种水溶性硅料切削液的组成和应用组合，其特征是所述的烷氧基聚醚的结构为：

其中，R1，R2，R3和R4可以相同或是不同；R1，R2，R3和R4可以是氢原子、碳原子数是1-24的烷基或是具有如下结构的烷氧基聚醚基团：

-(EO)m(PO)n(BO)l    (II)

其中，EO是乙氧基，PO是丙氧基，BO是丁氧基；m、n、l是1-50的正整数，且m、n、l之和为2到100之间的正整数；EO、PO和BO可以是无规分布，还可以是嵌段分布。

4.根据权利要求3中涉及的烷氧基聚醚，其特征是所获得的方法是由引发剂和催化剂引发环氧乙烷、环氧丙烷和四氢呋喃聚合获得而引发剂可以是伯醇、仲醇或叔醇；聚合过程中可以使用酸性催化剂、碱性催化剂或是复合催化剂等。

5.根据权利要求1所述的一种水溶性硅料切削液的组成和应用组合，其特征是所述的溶剂包括醇、酰胺、酯、酮、乙二醇醚、胺或是砜等。

6.根据权利要求1中所述的一种水溶性硅料切削液的组成和应用组合，其特征是所述的表面活性剂是针对切削液的需要而特殊设计的多功能高分子表面活性剂或商品表面活性剂。其结构应符合如下检简式：

其中，含有基团R5代表一种疏水性单体；含有基团R6代表一种离子型亲水性单体；含有基团R7代表非离子型亲水性单体。

7.根据权利要求6中涉及的多功能高分子表面活性剂，其特征是所述疏水性单体其优选的结构简式为：(IV)

其中，R8可以是H或是CH3；R9是长链烷基或是碳氢链或氟碳链。

8.根据权利要求6涉及的多功能高分子表面活性剂其特征是所述的离子型亲水性单体结构简式为：

其中，R10可以是H或是CH3；M是反离子，可以是金属离子或氨离子或乙醇胺。

9.根据权利要求6中涉及的非离子型亲水性单体其特征是结构简式为：

其中，R10可以是H或是CH3；R11可以是H或CH3或其它烷基；r、s是0-20的正整数。

10.根据权利要求6所述的多功能高分子表面活性剂，其特征是所述的x、y、z三种单元在聚合物中所占的比例分别是0-20％、5-30％、50-95％。

11.根据权利要求6所述的高分子表面活性剂其特征是分子量范围是3000-200000。

12.根据权利要求6中涉及的商品表面活性剂其特征是所选择的范围主要有烷基烷氧基聚醚、烷基苯酚烷氧基聚醚以及聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物醚或是上述表面活性剂产品的衍生物。

13.根据权利要求6所述的多功能高分子表面活性剂，还可以是高分子表面活性剂和前述商品表面活性剂的组合。

14.根据权利要求1所述的水溶性切削液，其特征是所述的功能助剂包括螯合剂、防锈剂。