柔性可降解光電子器件用襯底的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及光電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種柔性可降解光電子器件用襯底。
【背景技術(shù)】
[0002] 柔性光電子器件的制備工藝中襯底的選擇至關(guān)重要，它是柔性器件彎曲性能的關(guān) 鍵所在因此各國企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)都紛紛展開柔性襯底材料的研究工作。用于柔性光電子器 件的襯底材料，通常具備以下特點：致密性好、平整性高、韌度強(qiáng)和光透過率高。目前用于研 究的柔性襯底材料主要有聚合物塑料、柔性玻璃、金屬薄片。而近年來，由于垃圾排放導(dǎo)致 了不斷惡化的生態(tài)環(huán)境，從而使保護(hù)生態(tài)環(huán)境的觀念深入人心。因此，在光電子器件領(lǐng)域， 也對使用的材料提出了新的要求-環(huán)保、可回收、可降解。
[0003] 盡管聚合物塑料柔性較好、重量輕，但大多數(shù)塑料具有一定的毒性且不可降解，而 且對水汽和氧氣的滲透率過大，容易造成光電子器件壽命的大幅衰減；而柔性玻璃和金屬 薄片雖然具有一定的柔韌性，但是在更大機(jī)械作用力下還是會發(fā)生斷裂、變形的現(xiàn)象，并且 這兩種襯底材料不可降解，對環(huán)境有一定的破壞作用。因此，采用生物可降解的柔性襯底材 料是柔性光電子領(lǐng)域的發(fā)展方向。然而柔性器件的制備還存在許多限制，仍然有許多基礎(chǔ) 問題和工藝難題亟待解決。例如，其表面平整度差，不及玻璃襯底。同時，前面提到柔性襯 底的水氧阻隔能力至關(guān)重要，否則器件的電極材料和有機(jī)材料很容易被侵蝕，造成器件性 能降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提高一種表面平整度好，結(jié)合力強(qiáng)的柔性可降解 光電子器件用襯底。
[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：
[0006] -種柔性可降解光電子器件用襯底，其特征在于，由以下質(zhì)量百分比的組分制 成：
[0007] 高強(qiáng)度變性淀粉0· 5-1. 5%
[0008] 改性二氧化硅 2-6%
[0009] 電子級硅微粉 0.2-0.4%
[0010] 余量為襯底基材；通過加入電子級硅微粉和高強(qiáng)度變性淀粉這兩種無機(jī)非金屬材 料，使得制備的襯底易于降解，對環(huán)境無污染，整體韌性好。
[0011] 所述襯底基材是由以下質(zhì)量百分比的組分制成：
[0012] 彈性純丙乳液 1. 5-6% 甲基硅酸鈉 0.2-0. 3% 抗氧劑 1.5-2% 山崳酸甘油酯 0.3-0.4% 石錯油 0. 6-1, 5%
[0013] 余量為紫膠。
[0014] 上述改性二氧化硅的制備方法如下：
[0015] 1)按質(zhì)量比1-3:1-5的比例稱取微米二氧化硅粉末和納米碳化硅粉末；
[0016] 2)對已稱取的二氧化硅和碳化硅粉料以無水乙醇為分散介質(zhì)，其中粉料與酒精的 質(zhì)量比為1 :30,在超聲清洗機(jī)上超聲分散1小時；
[0017] 3)把經(jīng)超聲分散的混合料放入尼龍球磨罐中，以瑪瑙球為磨球，球料質(zhì)量比為7 : 1，在轉(zhuǎn)速為150轉(zhuǎn)/分的條件下，在行星式球磨機(jī)中連續(xù)球磨2小時；
[0018] 4)將球磨完畢的粉料連同瑪瑙磨球一起倒入粉料盤中，在80°C下烘干；
[0019] 5)把烘干的粉料過篩，取出瑪瑙磨球，然后將混合粉研磨，直至無較大團(tuán)聚為止， 至此，制得改性二氧化硅。
[0020] 所述抗氧劑是由以下質(zhì)量百分比的組分混制而成：二甲基酮肟20%、花生油 25 %、大豆分離蛋白4%、壬二酸2 %、乙酸異戊酯4 %、花青素2 %、硅油10 %、棕櫚油4 %、 液體石蠟3 %、叔丁醇4 %、余量為蒸餾水。
[0021] 上述高強(qiáng)度變性淀粉為玉米變性淀粉，是通過以下方式制得的：
[0022] 1)中和反應(yīng)
[0023] 將玉米淀粉倒入反應(yīng)釜中邊攪拌邊注入蒸氣，在反應(yīng)釜內(nèi)的蒸氣溫度達(dá)到140°C 的條件下，讓玉米淀粉在反應(yīng)釜中得到充分?jǐn)嚢?，使其受熱均勻，加熱攪?0-60分鐘，至 淀粉熟化；
[0024] 2)投料
[0025] 把熟化淀粉從反應(yīng)釜中取出，放入反應(yīng)罐中注入清水?dāng)嚢柚翢o顆粒，使液態(tài)淀粉 濃度在60% ;
[0026] 3)沉淀
[0027] 讓淀粉浸泡充分、均勻?qū)⒁簯B(tài)淀粉從反應(yīng)罐中移出，放入水池中沉淀，經(jīng)5-7天的 沉淀后，取水池內(nèi)最上面已澄清的淀粉溶液生產(chǎn)備用；水池內(nèi)下層的淀粉渣再加水、加溫攪 拌，取上面已澄清的淀粉溶液備用，直至不能澄出液態(tài)清液為止；
[0028] 4)保溫水解滅酶
[0029] 把已澄清淀粉溶液吸到反應(yīng)罐中，向反應(yīng)罐內(nèi)注水蒸氣，使已澄清的淀粉溶液加 熱至65°C，在不斷攪拌中起到調(diào)漿和高溫滅酶的作用，加熱攪拌時間為20-40分鐘；然后加 入木碳灰脫色除渣；最后經(jīng)過壓濾機(jī)過濾，流出清徹見底的淀粉溶液；
[0030] 5)收清水濃縮
[0031] 將脫色除渣過濾后的淀粉溶液，注入真空濃縮罐中，濃縮淀粉溶液波美度在32 度；
[0032] 6)配料
[0033] 把濃縮到波美度在32度的淀粉溶液從真空濃縮罐中吸入到攪拌罐中加熱至 65°C，按玉米淀粉和硼砂與苯鉀酸鈉質(zhì)量比例為50 :1 :0. 5,倒入硼砂和苯鉀酸鈉，使硼砂 和苯鉀酸鈉在加溫攪拌下均勻無結(jié)塊，并能充分溶解到淀粉液中；
[0034] 7)高溫離心噴霧
[0035] 將已配料完畢的淀粉溶液用高壓自吸栗注入到高溫離心塔上的罐中待用，在保證 淀粉溶液65°C溫度條件下，用漏斗緩慢加入高溫離心塔內(nèi)高速離心機(jī)中，同時高溫離心塔 內(nèi)蒸汽溫度保持在150°C以上，使?jié)饪s好的淀粉溶液在經(jīng)過高速旋轉(zhuǎn)離心機(jī)和高溫氣體的 雙重作用下形成霧化、粉化，最后落在塔底內(nèi)部呈粉狀，得高強(qiáng)度變性淀粉產(chǎn)成品。
[0036] 本發(fā)明的有益效果是：
[0037] (1)通過加入電子級硅微粉和高強(qiáng)度變性淀粉這兩種無機(jī)非金屬材料，使得制備 的襯底易于降解，對環(huán)境無污染，整體韌性好。
[0038] (2)在襯底基材中摻入適量的改性二氧化硅，從而提高柔性襯底的機(jī)械強(qiáng)度。
[0039] (3)襯底基材中摻入適量的彈性純丙乳液，有效地增加了導(dǎo)電層在柔性襯底上的 結(jié)合力。
【具體實施方式】
[0040] 為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié) 合具體實施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0041] 實施例1 :
[0042] -種柔性可降解光電子器件用襯底，由以下質(zhì)量百分比的組分制成：
[0043] 高強(qiáng)度變性淀粉1%
[0044] 改性二氧化硅 3%
[0045] 電子級硅微粉 0.3%
[0046] 余量為襯底基材；
[0047] 按常規(guī)襯底成型方法加工成型即可，通過加入電子級硅微粉和高強(qiáng)度變性淀粉這 兩種無機(jī)非金屬材料，使得制備的襯底易于降解，對環(huán)境無污染，整體韌性好。
[0048] 所述襯底基材是由以下質(zhì)量百分比的組分制成：
[0049] 彈性純丙乳液 3% 甲基硅酸鈉 0. 25% 抗氧劑 1.5% 山崳酸甘油酯 〇. 35% 石蠟油 1%
[0050] 余量為紫膠。
[0051] 上述改性二氧化硅的制備方法如下：
[0052] 1)按質(zhì)量比2. 5:1. 5的比例稱取微米二氧化硅粉末和納米碳化硅粉末；
[0053] 2)對已稱取的二氧化硅和碳化硅粉料以無水乙醇為分散介質(zhì)，其中粉料與酒精的 質(zhì)量比為I :30，在超聲清洗機(jī)上超聲分散1小時；
[0054] 3)把經(jīng)超聲分散的混合料放入尼龍球磨罐中，以瑪瑙球為磨球，球料質(zhì)量比為7 : 1，在轉(zhuǎn)速為150轉(zhuǎn)/分的條件下，在行星式球磨機(jī)中連續(xù)球磨2小時；
[0055] 4)將球磨完畢的粉料連同瑪瑙磨球一起倒入粉料盤中，在80°C下烘干；
[0056] 5)把烘干的粉料過篩，取出瑪瑙磨球，然后將混合粉研磨，直至無較大團(tuán)聚為止， 至此，制得改性二氧化硅。
[0057] 上述高強(qiáng)度變性淀粉為玉米變性淀粉，是通過以下方式制得的：
[0058] 1)中和反應(yīng)
[0059] 將玉米淀粉倒入反應(yīng)釜中邊攪拌邊注入蒸氣，在反應(yīng)釜內(nèi)的蒸氣溫度達(dá)到140°C 的條件下，讓玉米淀粉在反應(yīng)釜中得到充分?jǐn)嚢瑁蛊涫軣峋鶆颍訜釘嚢?0-60分鐘，至 淀粉熟化；
[0060] 2)投料
[0061] 把熟化淀粉從反應(yīng)釜中取出，放入反應(yīng)罐中注入清水?dāng)嚢柚翢o顆粒，使液態(tài)淀粉 濃度在60% ;
[0062] 3)沉淀
[0063] 讓淀粉浸泡充分、均勻?qū)⒁簯B(tài)淀粉從反應(yīng)罐中移出，放入水池中沉淀，經(jīng)5-7天的 沉淀后，取水池內(nèi)最上面已澄清的淀粉溶液生產(chǎn)備用；水池內(nèi)下層的淀粉渣再加水、加溫攪 拌，取上面已澄清的淀粉溶液備用，直至不能澄出液態(tài)清液為止；
[0064] 4)保溫水解滅酶
[0065] 把已澄清淀粉溶液吸到反應(yīng)罐中，向反應(yīng)罐內(nèi)注水蒸氣，使已澄清的淀粉溶液加 熱至65°C，在不斷攪拌中起到調(diào)漿和高溫滅酶的作用，加熱攪拌時間為20-40分鐘；然后加 入木碳灰脫色除渣；最后經(jīng)過壓濾機(jī)過濾，流出清徹見底的淀粉溶液；
[0066] 5)收清水濃縮