柔性可降解光电子器件用衬底的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及光电子技术领域，具体涉及一种柔性可降解光电子器件用衬底。
【背景技术】
[0002] 柔性光电子器件的制备工艺中衬底的选择至关重要，它是柔性器件弯曲性能的关 键所在因此各国企业、研究机构都纷纷展开柔性衬底材料的研究工作。用于柔性光电子器 件的衬底材料，通常具备以下特点：致密性好、平整性高、韧度强和光透过率高。目前用于研 究的柔性衬底材料主要有聚合物塑料、柔性玻璃、金属薄片。而近年来，由于垃圾排放导致 了不断恶化的生态环境，从而使保护生态环境的观念深入人心。因此，在光电子器件领域， 也对使用的材料提出了新的要求-环保、可回收、可降解。
[0003] 尽管聚合物塑料柔性较好、重量轻，但大多数塑料具有一定的毒性且不可降解，而 且对水汽和氧气的渗透率过大，容易造成光电子器件寿命的大幅衰减；而柔性玻璃和金属 薄片虽然具有一定的柔韧性，但是在更大机械作用力下还是会发生断裂、变形的现象，并且 这两种衬底材料不可降解，对环境有一定的破坏作用。因此，采用生物可降解的柔性衬底材 料是柔性光电子领域的发展方向。然而柔性器件的制备还存在许多限制，仍然有许多基础 问题和工艺难题亟待解决。例如，其表面平整度差，不及玻璃衬底。同时，前面提到柔性衬 底的水氧阻隔能力至关重要，否则器件的电极材料和有机材料很容易被侵蚀，造成器件性 能降低。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题在于提高一种表面平整度好，结合力强的柔性可降解 光电子器件用衬底。
[0005] 本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
[0006] -种柔性可降解光电子器件用衬底，其特征在于，由以下质量百分比的组分制 成：
[0007] 高强度变性淀粉0· 5-1. 5%
[0008] 改性二氧化硅 2-6%
[0009] 电子级硅微粉 0.2-0.4%
[0010] 余量为衬底基材；通过加入电子级硅微粉和高强度变性淀粉这两种无机非金属材 料，使得制备的衬底易于降解，对环境无污染，整体韧性好。
[0011] 所述衬底基材是由以下质量百分比的组分制成：
[0012] 弹性纯丙乳液 1. 5-6% 甲基硅酸钠 0.2-0. 3% 抗氧剂 1.5-2% 山嵛酸甘油酯 0.3-0.4% 石錯油 0. 6-1, 5%
[0013] 余量为紫胶。
[0014] 上述改性二氧化硅的制备方法如下：
[0015] 1)按质量比1-3:1-5的比例称取微米二氧化硅粉末和纳米碳化硅粉末；
[0016] 2)对已称取的二氧化硅和碳化硅粉料以无水乙醇为分散介质，其中粉料与酒精的 质量比为1 :30,在超声清洗机上超声分散1小时；
[0017] 3)把经超声分散的混合料放入尼龙球磨罐中，以玛瑙球为磨球，球料质量比为7 : 1，在转速为150转/分的条件下，在行星式球磨机中连续球磨2小时；
[0018] 4)将球磨完毕的粉料连同玛瑙磨球一起倒入粉料盘中，在80°C下烘干；
[0019] 5)把烘干的粉料过筛，取出玛瑙磨球，然后将混合粉研磨，直至无较大团聚为止， 至此，制得改性二氧化硅。
[0020] 所述抗氧剂是由以下质量百分比的组分混制而成：二甲基酮肟20%、花生油 25 %、大豆分离蛋白4%、壬二酸2 %、乙酸异戊酯4 %、花青素2 %、硅油10 %、棕榈油4 %、 液体石蜡3 %、叔丁醇4 %、余量为蒸馏水。
[0021] 上述高强度变性淀粉为玉米变性淀粉，是通过以下方式制得的：
[0022] 1)中和反应
[0023] 将玉米淀粉倒入反应釜中边搅拌边注入蒸气，在反应釜内的蒸气温度达到140°C 的条件下，让玉米淀粉在反应釜中得到充分搅拌，使其受热均匀，加热搅拌30-60分钟，至 淀粉熟化；
[0024] 2)投料
[0025] 把熟化淀粉从反应釜中取出，放入反应罐中注入清水搅拌至无颗粒，使液态淀粉 浓度在60% ;
[0026] 3)沉淀
[0027] 让淀粉浸泡充分、均匀将液态淀粉从反应罐中移出，放入水池中沉淀，经5-7天的 沉淀后，取水池内最上面已澄清的淀粉溶液生产备用；水池内下层的淀粉渣再加水、加温搅 拌，取上面已澄清的淀粉溶液备用，直至不能澄出液态清液为止；
[0028] 4)保温水解灭酶
[0029] 把已澄清淀粉溶液吸到反应罐中，向反应罐内注水蒸气，使已澄清的淀粉溶液加 热至65°C，在不断搅拌中起到调浆和高温灭酶的作用，加热搅拌时间为20-40分钟；然后加 入木碳灰脱色除渣；最后经过压滤机过滤，流出清彻见底的淀粉溶液；
[0030] 5)收清水浓缩
[0031] 将脱色除渣过滤后的淀粉溶液，注入真空浓缩罐中，浓缩淀粉溶液波美度在32 度；
[0032] 6)配料
[0033] 把浓缩到波美度在32度的淀粉溶液从真空浓缩罐中吸入到搅拌罐中加热至 65°C，按玉米淀粉和硼砂与苯钾酸钠质量比例为50 :1 :0. 5,倒入硼砂和苯钾酸钠，使硼砂 和苯钾酸钠在加温搅拌下均匀无结块，并能充分溶解到淀粉液中；
[0034] 7)高温离心喷雾
[0035] 将已配料完毕的淀粉溶液用高压自吸栗注入到高温离心塔上的罐中待用，在保证 淀粉溶液65°C温度条件下，用漏斗缓慢加入高温离心塔内高速离心机中，同时高温离心塔 内蒸汽温度保持在150°C以上，使浓缩好的淀粉溶液在经过高速旋转离心机和高温气体的 双重作用下形成雾化、粉化，最后落在塔底内部呈粉状，得高强度变性淀粉产成品。
[0036] 本发明的有益效果是：
[0037] (1)通过加入电子级硅微粉和高强度变性淀粉这两种无机非金属材料，使得制备 的衬底易于降解，对环境无污染，整体韧性好。
[0038] (2)在衬底基材中掺入适量的改性二氧化硅，从而提高柔性衬底的机械强度。
[0039] (3)衬底基材中掺入适量的弹性纯丙乳液，有效地增加了导电层在柔性衬底上的 结合力。
【具体实施方式】
[0040] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结 合具体实施例，进一步阐述本发明。
[0041] 实施例1 :
[0042] -种柔性可降解光电子器件用衬底，由以下质量百分比的组分制成：
[0043] 高强度变性淀粉1%
[0044] 改性二氧化硅 3%
[0045] 电子级硅微粉 0.3%
[0046] 余量为衬底基材；
[0047] 按常规衬底成型方法加工成型即可，通过加入电子级硅微粉和高强度变性淀粉这 两种无机非金属材料，使得制备的衬底易于降解，对环境无污染，整体韧性好。
[0048] 所述衬底基材是由以下质量百分比的组分制成：
[0049] 弹性纯丙乳液 3% 甲基硅酸钠 0. 25% 抗氧剂 1.5% 山嵛酸甘油酯 〇. 35% 石蜡油 1%
[0050] 余量为紫胶。
[0051] 上述改性二氧化硅的制备方法如下：
[0052] 1)按质量比2. 5:1. 5的比例称取微米二氧化硅粉末和纳米碳化硅粉末；
[0053] 2)对已称取的二氧化硅和碳化硅粉料以无水乙醇为分散介质，其中粉料与酒精的 质量比为I :30，在超声清洗机上超声分散1小时；
[0054] 3)把经超声分散的混合料放入尼龙球磨罐中，以玛瑙球为磨球，球料质量比为7 : 1，在转速为150转/分的条件下，在行星式球磨机中连续球磨2小时；
[0055] 4)将球磨完毕的粉料连同玛瑙磨球一起倒入粉料盘中，在80°C下烘干；
[0056] 5)把烘干的粉料过筛，取出玛瑙磨球，然后将混合粉研磨，直至无较大团聚为止， 至此，制得改性二氧化硅。
[0057] 上述高强度变性淀粉为玉米变性淀粉，是通过以下方式制得的：
[0058] 1)中和反应
[0059] 将玉米淀粉倒入反应釜中边搅拌边注入蒸气，在反应釜内的蒸气温度达到140°C 的条件下，让玉米淀粉在反应釜中得到充分搅拌，使其受热均匀，加热搅拌30-60分钟，至 淀粉熟化；
[0060] 2)投料
[0061] 把熟化淀粉从反应釜中取出，放入反应罐中注入清水搅拌至无颗粒，使液态淀粉 浓度在60% ;
[0062] 3)沉淀
[0063] 让淀粉浸泡充分、均匀将液态淀粉从反应罐中移出，放入水池中沉淀，经5-7天的 沉淀后，取水池内最上面已澄清的淀粉溶液生产备用；水池内下层的淀粉渣再加水、加温搅 拌，取上面已澄清的淀粉溶液备用，直至不能澄出液态清液为止；
[0064] 4)保温水解灭酶
[0065] 把已澄清淀粉溶液吸到反应罐中，向反应罐内注水蒸气，使已澄清的淀粉溶液加 热至65°C，在不断搅拌中起到调浆和高温灭酶的作用，加热搅拌时间为20-40分钟；然后加 入木碳灰脱色除渣；最后经过压滤机过滤，流出清彻见底的淀粉溶液；
[0066] 5)收清水浓缩