[发明专利]柔性可降解光电子器件用衬底

说明书

技术领域

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

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。

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

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。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一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：

高强度变性淀粉0.5-1.5％

改性二氧化硅2-6％

电子级硅微粉0.2-0.4％

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。

所述衬底基材是由以下质量百分比的组分制成：

余量为紫胶。

上述改性二氧化硅的制备方法如下：

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；

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；

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；

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℃下烘干；

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。

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。

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：

1)中和反应

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℃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；

2)投料

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％；

3)沉淀

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；

4)保温水解灭酶

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℃，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；

5)收清水浓缩

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；

6)配料

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℃，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；

7)高温离心喷雾