CN114933419B - 利用仿生风化酶复合玻璃减薄剂制备超薄柔性玻璃的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种利用仿生风化酶复合玻璃减薄剂制备超薄柔性玻璃的方法,学习和模仿自然界中植物分泌仿生风化酶腐蚀岩石的原理,人工提取和合成仿生风化酶,利用仿生风化酶均匀溶解玻璃,待剩余一定厚度时取出清洗得到减薄的玻璃膜。本发明的仿生风化酶复合玻璃减薄剂,采用仿生风化酶,毒性小,使用中更安全可以将玻璃均匀连续溶解,并且不会导致表面粗糙化,可以将玻璃均匀连续减薄,只要控制减薄时间就可以得到一系列厚度的超薄玻璃,并且后续清洗简单,成品率高,其中厚度20微米的超薄柔性玻璃可以实现最小弯曲半径仅0.35mm,并且其表面粗糙度Ra低于10nm,纯玻璃情况下可见光区透光率高于90%,硬度与原料玻璃相同。

Description

利用仿生风化酶复合玻璃减薄剂制备超薄柔性玻璃的方法
技术领域
本发明涉及玻璃技术领域,具体涉及利用仿生风化酶复合玻璃减薄剂制备超薄柔性玻璃的方法。
背景技术
由于玻璃良好的透光率、耐划、耐腐蚀性能,当前的超薄玻璃主要用于电子显示器件的最外层保护。但是现有的熔融拉伸方法以及氟化物刻蚀方法均无法以高成品率生产足够薄而且透明的玻璃,不能满足柔性屏需求,因此当前的柔性屏主要使用硬度远不如玻璃但是价格极高的透明聚酰亚胺薄膜作为保护层。
超薄柔性玻璃膜通常使用熔融玻璃拉伸和氟化物刻蚀制备。由于工艺原因,熔融拉伸法制备的超薄玻璃厚度通常在200微米以上,需要使用氟化物继续化学减薄。但是氟化物毒性大,并且减薄中容易导致玻璃表面粗糙化,因此需要复杂的清洗工艺,并且清洗和后续钢化处理中容易导致玻璃破碎损坏。
而现有的碱性玻璃减薄剂依靠强碱性溶液腐蚀二氧化硅,难以工业化应用,且理论速率和平整度不佳。
发明内容
本发明是为了解决传统氟化物法减薄玻璃工艺中毒性大,腐蚀性强,需要反复刻蚀/清洗,成品率低等问题,提供利用仿生风化酶复合玻璃减薄剂制备超薄柔性玻璃的方法,学习和模仿自然界中植物分泌仿生风化酶腐蚀岩石的原理,人工提取和合成仿生风化酶,利用仿生风化酶溶解玻璃,从而使玻璃均匀溶解而得到较薄的超薄柔性玻璃。
本发明提供一种利用仿生风化酶复合玻璃减薄剂制备超薄柔性玻璃的方法,包括以下步骤:
S1、提取仿生风化酶:将仿生风化酶植物原料进行溶解、pH调节、增加稳定性后煮沸并保温后过滤,得到第一溶液;再将第一溶液进行pH调节、沉淀后过滤,得到第一沉淀物;然后将第一沉淀物进行pH调节、沉淀后过滤得到第二沉淀物,将第二沉淀物干燥后得到仿生风化酶固体;
S2、制备仿生风化酶玻璃减薄剂溶液:向重量份数为1的仿生风化酶固体中加入重量份数为7~20的水、重量份数为0.1~2的稳定剂、重量份数为0.1~1的pH调节剂C和重量份数为0.1~1的助剂,搅拌均匀,得到仿生风化酶玻璃减薄剂溶液;
S3、玻璃减薄:将待减薄玻璃完全浸没于盛放仿生风化酶玻璃减薄剂溶液的容器中,恒温60~120℃震荡10~50h后取出,用水清洗干净,得到减薄后玻璃。
本发明所述的一种利用仿生风化酶复合玻璃减薄剂制备超薄柔性玻璃的方法,作为优选方式,还包括步骤S4,
S4、重复减薄:判断减薄后玻璃的厚度是否达到减薄目标,若是,超薄柔性玻璃制备完成;若否,将步骤S3容器中的仿生风化酶玻璃减薄剂溶液更换为未使用过的仿生风化酶玻璃减薄剂溶液后,重复步骤S3。
本发明所述的一种利用仿生风化酶复合玻璃减薄剂制备超薄柔性玻璃的方法,作为优选方式,步骤S3中减薄玻璃为:SiO2质量百分比>65%,CaO质量百分比<12%,MgO质量百分比<8%,Fe2O3质量百分比<5%的硅酸盐玻璃;
硅酸盐玻璃为以下任意一种:钠钙玻璃、超白玻璃、石英玻璃、高硼硅玻璃和高铝硅玻璃;
仿生风化酶玻璃减薄剂溶液的使用温度为25~120℃。
本发明所述的一种利用仿生风化酶复合玻璃减薄剂制备超薄柔性玻璃的方法,作为优选方式,步骤S1中,仿生风化酶植物原料为以下任意一种或多种:柿蒂、甘草、五倍子、黄芪、儿茶、人参果根、松枝、稻根、地衣、茶、丹参、白果叶、荔枝根、猕猴桃根、蔷薇根和木瓜根。
本发明所述的一种利用仿生风化酶复合玻璃减薄剂制备超薄柔性玻璃的方法,作为优选方式,步骤S2中,pH调节剂C为以下任意一种或多种:氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氧化钙、氨水、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺和三乙胺;
氨水的浓度为20~30%。
本发明所述的一种利用仿生风化酶复合玻璃减薄剂制备超薄柔性玻璃的方法,作为优选方式,步骤S2中助剂为以下任意一种或多种:柠檬酸、柠檬酸盐、乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸盐、酒石酸、酒石酸盐、亚铁氰化钾、亚铁氰化钾钠、硫化钠、硫化钾、磷酸、磷酸盐、三聚磷酸、三聚磷酸盐、六偏磷酸和六偏磷酸盐。
本发明所述的一种利用仿生风化酶复合玻璃减薄剂制备超薄柔性玻璃的方法,作为优选方式,步骤S1包括以下步骤:
S11、溶解:将重量份数为1~5的仿生风化酶植物原料加入重量份数为20的水-乙醇混合溶剂中,再加入重量份数为0.1~3的pH调节剂A、重量份数为0.1~5的稳定剂,搅拌均匀后加热,直至煮沸,然后保持100~120℃恒温6~48小时,过滤掉植物残渣后得到第一溶液;
S12、第一次过滤:溶液第一溶液冷却至室温后,加入重量份数为0.2~5的沉淀剂A和重量份数为0.1~3的pH调节剂B,室温静置2~12小时,然后进行过滤,得到第一沉淀物;
S13、第二次过滤:将重量份数为1的第一沉淀物用重量份数为6~20的水溶解,加热至60~100℃后加入重量份数为0.1~2的沉淀剂B,静置冷却2~12h后过滤,得到第二沉淀物,将第二沉淀物干燥后得到仿生风化酶固体。
本发明所述的一种利用仿生风化酶复合玻璃减薄剂制备超薄柔性玻璃的方法,作为优选方式,步骤S11、S2中稳定剂为以下任意一种或多种:苯甲酸、苯甲酸盐、山梨酸、山梨酸盐、双乙酸、双乙酸盐、连二亚硫酸、连二亚硫酸盐、对苯二酚、叔丁基对苯二酚、邻苯二酚、叔丁基邻苯二酚、邻苯三酚、没食子酸、没食子酸盐、没食子酸酯、抗坏血酸、抗坏血酸盐、抗坏血酸酯、异抗坏血酸、异抗坏血酸盐和异抗坏血酸酯。
本发明所述的一种利用仿生风化酶复合玻璃减薄剂制备超薄柔性玻璃的方法,作为优选方式,步骤S11中,水-乙醇混合溶剂为质量百分比1:0.1~0.7的溶液;
步骤S11中,pH调节剂A为以下任意一种或多种:碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸钠、碳酸钾、氨水、石灰、乙醇胺、柠檬酸、柠檬酸盐、酒石酸和酒石酸盐;
氨水的浓度为20~30%;
步骤S12中,pH调节剂B为以下任意一种或多种:氧化镁、氢氧化镁、氢氧化钙、氧化钙、乙酸、乙酸盐、柠檬酸、柠檬酸盐、磷酸、磷酸盐和硼砂。
本发明所述的一种利用仿生风化酶复合玻璃减薄剂制备超薄柔性玻璃的方法,作为优选方式,步骤S12中,沉淀剂A为以下任意一种或多种:酒石酸、酒石酸盐、苹果酸、苹果酸盐、邻苯二甲酸、邻苯二甲酸盐、柠檬酸、柠檬酸盐、磷酸、磷酸盐、多聚磷酸、多聚磷酸盐、乳酸、乳酸盐、葡萄糖酸、葡萄糖酸盐、草酸和草酸盐;
步骤S13中,沉淀剂B为以下任意一种或多种:乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、三甲胺、三乙胺、乙二胺、异丙胺、氢氧化四甲基铵、氢氧化四乙基铵、氢氧化四丙基铵和氢氧化四丁基铵中;
氢氧化四甲基铵、氢氧化四乙基铵、氢氧化四丙基铵和氢氧化四丁基铵均为浓度40%的水溶液。
本发明的技术方案为:利用仿生风化酶均匀溶解玻璃,待剩余一定厚度时取出清洗得到减薄的玻璃膜。玻璃在减薄过程中能够保证表面均匀减薄,得到的超薄柔性玻璃表面平整光滑,同时其柔性能够满足柔性显示屏的要求。
超薄柔性玻璃膜通常使用熔融玻璃拉伸和氟化物刻蚀制备。由于工艺原因,熔融拉伸发制备制备的超薄玻璃厚度通常在200微米以上,需要使用氟化物继续化学减薄。但是氟化物毒性大,并且减薄中容易导致玻璃表面粗糙化,因此需要复杂的清洗工艺,并且清洗和后续钢化处理中容易导致玻璃破碎损坏。但是在本发明中,使用仿生风化酶玻璃减薄剂可以将玻璃均匀连续减薄,因此只要控制减薄时间就可以得到一系列厚度的超薄玻璃,并且后续清洗简单,成品率高。其中厚度20微米的超薄柔性玻璃可以实现最小弯曲半径仅0.35mm,并且其表面粗糙度Ra低于10nm,纯玻璃情况下可见光区透光率高于90%,硬度与原料玻璃相同。
本发明针对传统氟化物法减薄玻璃工艺中毒性大,腐蚀性强,需要反复刻蚀/清洗,成品率低等问题,我们采用仿生风化酶复合玻璃减薄剂实现了玻璃减薄。与传统技术相比,我们的技术避免了反复刻蚀/清洗的过程,可以静置浸泡减薄,避免了中间的搅拌和晃动过程,玻璃不易破碎,能够大大提高玻璃减薄过程中的成品率。同时我们使用的仿生风化酶毒性低,清洗简单,超薄玻璃生产成品率高,可以一次性减薄至预定厚度。
而现有的碱性玻璃减薄剂依靠强碱性溶液腐蚀二氧化硅,难以工业化应用,理论速率不到仿生风化酶玻璃减薄剂的30%,并且平整度更差。
利用仿生风化酶复合玻璃减薄剂制备超薄柔性玻璃的方法如下:
[1]仿生风化酶的提取:
将仿生风化酶植物原料1-5份加入20份水-乙醇混合溶剂中(1:0.1~0.7),再加入pH调节剂A 0.1-3份,稳定剂0.1-5份,将溶液煮沸后在100-120℃恒温6-48小时,过滤掉剩余的植物残渣
溶液冷却至室温,向溶液中加入0.2-5份沉淀剂A和0.1-3份pH调节剂B,室温静置2-12小时,过滤
过滤后的的固体用水以质量百分比1:6-20溶解,加热至60-100℃后加入0.1-2份沉淀剂B,静置冷却2-12h,过滤,固体干燥后得到仿生风化酶固体。
[2]仿生风化酶玻璃减薄剂溶液:
1份仿生风化酶固体需要加入7-20份水,0.1-2份稳定剂,0.1-1份的pH调节剂C,0.1-1份助剂,得到仿生风化酶玻璃减薄剂溶液
[3]玻璃减薄流程:
将欲减薄的玻璃完全浸没于仿生风化酶玻璃减薄剂溶液中,恒温60-120℃震荡10-50h(与玻璃厚度减薄量有关),玻璃减薄至一定厚度后取出,用水清洗干净。
对于较厚的玻璃原料,需要多次减薄。即在第一步减薄至一定厚度后取出,放入新鲜的玻璃减薄剂溶液中继续减薄。
仿生风化酶的植物原料包括柿蒂、甘草、五倍子、黄芪、儿茶、人参果根、松枝、稻根、地衣、茶、丹参、白果叶、荔枝根、猕猴桃根、蔷薇根、木瓜根中的一种或多种。
仿生风化酶复合玻璃减薄剂由pH调节剂C、仿生风化酶、稳定剂、助剂、水组成。
仿生风化酶复合玻璃减薄剂使用温度在室温~溶液沸点(25-120℃)
可以减薄的玻璃类型:钠钙玻璃、超白玻璃、石英玻璃、高硼硅玻璃、高铝硅玻璃等以二氧化硅为主要成分的硅酸盐玻璃,玻璃中SiO2含量>65%,CaO<12%,MgO<8%,Fe2O3<5%
pH调节剂A包括碳酸氢钠/钾、碳酸钠/钾、氨水、石灰、乙醇胺、柠檬酸及其盐、酒石酸及其盐中的一种或混合物。
pH调节剂B包括氧化镁、氢氧化镁、氢氧化钙、氧化钙、乙酸及其盐、柠檬酸及其盐、磷酸及其盐、硼砂中的一种或混合物。
pH调节剂C包括氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氧化钙、氨水、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、三甲胺、三乙胺中的一种或混合物。
稳定剂包括苯甲酸及其盐、山梨酸及其盐、双乙酸及其盐、连二亚硫酸及其盐、对苯二酚、叔丁基对苯二酚、邻苯二酚、叔丁基邻苯二酚、邻苯三酚、没食子酸及其盐和酯、(异)抗坏血酸及其盐和酯中的一种或混合物。
沉淀剂A包括酒石酸及其盐、苹果酸及其盐、邻苯二甲酸及其盐、柠檬酸及其盐、磷酸及其盐、多聚磷酸及其盐、乳酸及其盐、葡萄糖酸及其盐、草酸及其盐中的一种或混合物。
沉淀剂B包括乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、三乙胺、乙二胺、异丙胺、氢氧化四甲基铵、氢氧化四乙基铵、氢氧化四丙基铵、氢氧化四丁基铵中的一种或混合物。
玻璃减薄剂中的助剂包括柠檬酸及其盐、乙二胺四乙酸及其盐、酒石酸及其盐、亚铁氰化钾/钠、硫化钠/钾、磷酸及其盐、三聚磷酸及其盐、六偏磷酸及其盐中的一种或混合物。
本发明具有以下优点:
(1)现有技术中,超薄柔性玻璃膜通常使用熔融玻璃拉伸和氟化物刻蚀制备,但由于工艺原因,熔融拉伸发制备制备的超薄玻璃厚度通常在200微米以上,需要使用氟化物继续化学减薄,氟化物腐蚀性强,毒性大。而本技术中使用的仿生风化酶复合玻璃减薄剂,采用仿生风化酶,毒性小,使用中更安全。
(2)现有技术氟化物减薄中容易导致玻璃表面粗糙化,因此需要复杂的清洗工艺,并且清洗和后续钢化处理中容易导致玻璃破碎损坏,也不能连续减薄。但是在本发明中,使用仿生风化酶玻璃减薄剂可以将玻璃均匀连续溶解,不会导致表面粗糙化,因此可以将玻璃均匀连续减薄,只要控制减薄时间就可以得到一系列厚度的超薄玻璃,并且后续清洗简单,成品率高。其中厚度20微米的超薄柔性玻璃可以实现最小弯曲半径仅0.35mm,并且其表面粗糙度Ra低于10nm,纯玻璃情况下可见光区透光率高于90%,硬度与原料玻璃相同。
附图说明
图1为利用仿生风化酶复合玻璃减薄剂制备超薄柔性玻璃的方法流程图;
图2为利用仿生风化酶复合玻璃减薄剂制备超薄柔性玻璃的方法步骤S1流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
实施例1
如图1所示,一种利用仿生风化酶复合玻璃减薄剂制备超薄柔性玻璃的方法,包括以下步骤:
S1、提取仿生风化酶:将仿生风化酶植物原料进行溶解、pH调节、增加稳定性后煮沸并保温后过滤,得到第一溶液;再将第一溶液进行pH调节、沉淀后过滤,得到第一沉淀物;然后将第一沉淀物进行pH调节、沉淀后过滤得到第二沉淀物,将第二沉淀物干燥后得到仿生风化酶固体;
仿生风化酶植物原料为以下任意一种或多种:柿蒂、甘草、五倍子、黄芪、儿茶、人参果根、松枝、稻根、地衣、茶、丹参、白果叶、荔枝根、猕猴桃根、蔷薇根和木瓜根;
如图2所示,步骤S1包括以下步骤:
S11、溶解:将重量份数为1~5的仿生风化酶植物原料加入重量份数为20的水-乙醇混合溶剂中,再加入重量份数为0.1~3的pH调节剂A、重量份数为0.1~5的稳定剂,搅拌均匀后加热,直至煮沸,然后保持100~120℃恒温6~48小时,过滤掉植物残渣后得到第一溶液;
稳定剂为以下任意一种或多种:苯甲酸、苯甲酸盐、山梨酸、山梨酸盐、双乙酸、双乙酸盐、连二亚硫酸、连二亚硫酸盐、对苯二酚、叔丁基对苯二酚、邻苯二酚、叔丁基邻苯二酚、邻苯三酚、没食子酸、没食子酸盐、没食子酸酯、抗坏血酸、抗坏血酸盐、抗坏血酸酯、异抗坏血酸、异抗坏血酸盐和异抗坏血酸酯;
水-乙醇混合溶剂为质量百分比1:0.1~0.7的溶液;
步骤S11中,pH调节剂A为以下任意一种或多种:碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸钠、碳酸钾、氨水、石灰、乙醇胺、柠檬酸、柠檬酸盐、酒石酸和酒石酸盐;
氨水的浓度为20~30%;
S12、第一次过滤:溶液第一溶液冷却至室温后,加入重量份数为0.2~5的沉淀剂A和重量份数为0.1~3的pH调节剂B,室温静置2~12小时,然后进行过滤,得到第一沉淀物;
pH调节剂B为以下任意一种或多种:氧化镁、氢氧化镁、氢氧化钙、氧化钙、乙酸、乙酸盐、柠檬酸、柠檬酸盐、磷酸、磷酸盐和硼砂;
沉淀剂A为以下任意一种或多种:酒石酸、酒石酸盐、苹果酸、苹果酸盐、邻苯二甲酸、邻苯二甲酸盐、柠檬酸、柠檬酸盐、磷酸、磷酸盐、多聚磷酸、多聚磷酸盐、乳酸、乳酸盐、葡萄糖酸、葡萄糖酸盐、草酸和草酸盐;
S13、第二次过滤:将重量份数为1的第一沉淀物用重量份数为6~20的水溶解,加热至60~100℃后加入重量份数为0.1~2的沉淀剂B,静置冷却2~12h后过滤,得到第二沉淀物,将第二沉淀物干燥后得到仿生风化酶固体;
沉淀剂B为以下任意一种或多种:乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、三甲胺、三乙胺、乙二胺、异丙胺、氢氧化四甲基铵、氢氧化四乙基铵、氢氧化四丙基铵和氢氧化四丁基铵中;
氢氧化四甲基铵、氢氧化四乙基铵、氢氧化四丙基铵和氢氧化四丁基铵均为浓度40%的水溶液;
S2、制备仿生风化酶玻璃减薄剂溶液:向重量份数为1的仿生风化酶固体中加入重量份数为7~20的水、重量份数为0.1~2的稳定剂、重量份数为0.1~1的pH调节剂C和重量份数为0.1~1的助剂,搅拌均匀,得到仿生风化酶玻璃减薄剂溶液;
pH调节剂C为以下任意一种或多种:氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氧化钙、氨水、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺和三乙胺;
氨水的浓度为20~30%;
助剂为以下任意一种或多种:柠檬酸、柠檬酸盐、乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸盐、酒石酸、酒石酸盐、亚铁氰化钾、亚铁氰化钾钠、硫化钠、硫化钾、磷酸、磷酸盐、三聚磷酸、三聚磷酸盐、六偏磷酸和六偏磷酸盐;
S3、玻璃减薄:将待减薄玻璃完全浸没于盛放仿生风化酶玻璃减薄剂溶液的容器中,恒温60~120℃震荡10~50h后取出,用水清洗干净,得到减薄后玻璃;
减薄玻璃为:SiO2质量百分比>65%,CaO质量百分比<12%,MgO质量百分比<8%,Fe2O3质量百分比<5%的硅酸盐玻璃;
硅酸盐玻璃为以下任意一种:钠钙玻璃、超白玻璃、石英玻璃、高硼硅玻璃和高铝硅玻璃;
仿生风化酶玻璃减薄剂溶液的使用温度为25~120℃;
S4、重复减薄:判断减薄后玻璃的厚度是否达到减薄目标,若是,超薄柔性玻璃制备完成;若否,将步骤S3容器中的仿生风化酶玻璃减薄剂溶液更换为未使用过的仿生风化酶玻璃减薄剂溶液后,重复步骤S3。
实施例2
如图1-2所示,一种利用仿生风化酶复合玻璃减薄剂制备超薄柔性玻璃的方法,待减薄玻璃的材质为超白玻璃,初始厚度180μm,尺寸25*60mm;
[1]仿生风化酶的提取:
将重量份数为1.5份的甘草和1份的稻根磨粉,加入20份水-乙醇混合溶剂中(1:0.2),再加入碳酸钾0.2份和乙醇胺0.9份,异抗坏血酸钠0.1份,将溶液煮沸后100℃恒温26小时,过滤掉剩余的植物残渣,得到第一溶液;
第一溶液冷却至室温,向第一溶溶液中加入0.8份葡萄糖酸钙和0.5份硼砂,室温静置3小时,过滤,得到第一沉淀物;
第一沉淀物用水以质量百分比1:8溶解,加热至85℃后加入1份乙醇胺,静置冷却6h,过滤得到第二沉淀物,第二沉淀物干燥后得到仿生风化酶固体;
[2]仿生风化酶玻璃减薄剂溶液:
将重量份数为1份仿生风化酶固体加入9份水,0.7份叔丁基对苯二酚,0.15份的氨水(浓度25%),0.2份柠檬酸三钠,得到仿生风化酶玻璃减薄剂溶液;
[3]玻璃减薄流程:
将欲减薄的玻璃完全浸没于仿生风化酶玻璃减薄剂溶液中,恒温95℃震荡14h取出用水清洗干净,得到减薄后玻璃,震荡使用摇床或机械装置。
减薄后玻璃性能:厚度25-27μm,平面内厚度误差<3μm,表面粗糙度Ra<5nm,可见光透光率>90%,最小弯曲半径<1.5mm。
实施例3
如图1-2所示,一种利用仿生风化酶复合玻璃减薄剂制备超薄柔性玻璃的方法,待减薄玻璃的材质为高硼硅玻璃,初始厚度200μm,尺寸200*160mm
[1]仿生风化酶的提取:
将重量份数为1.5的份松枝、0.6份的白果叶、0.2份的柿蒂磨粉,加入20份水-乙醇混合溶剂中(1:0.1),再加入碳酸氢钠1.5份,连二亚硫酸钠0.2份,将溶液煮沸后100℃恒温20小时,过滤掉剩余的植物残渣;
溶液冷却至室温,向溶液中加入0.8份三聚磷酸钠和0.8份氢氧化镁,室温静置2小时,过滤;
过滤后的的固体用水以质量百分比1:16溶解,加热至90℃加入0.5份氢氧化钠,静置冷却4h,过滤,固体干燥后得到仿生风化酶固体。
[2]仿生风化酶玻璃减薄剂溶液:
将重量份数为1份的仿生风化酶固体加入18份水,1.5份没食子酸,0.5份的氢氧化钠,0.6份酒石酸,得到仿生风化酶玻璃减薄剂溶液;
[3]玻璃减薄流程:
将欲减薄的玻璃完全浸没于仿生风化酶玻璃减薄剂溶液中,恒温100℃震荡18h取出用水清洗干净。
减薄后玻璃性能:厚度18-20μm,平面内厚度误差<3μm,表面粗糙度Ra<5nm,可见光透光率>90%,最小弯曲半径<0.6mm。
实施例4
如图1-2所示,一种利用仿生风化酶复合玻璃减薄剂制备超薄柔性玻璃的方法,待减薄玻璃的材质为石英玻璃,初始厚度500μm,尺寸100*100mm;
[1]仿生风化酶的提取:
将4份丹参磨粉,加入20份水-乙醇混合溶剂中(1:0.6),再加入氢氧化钙2份,山梨酸钾0.5份,将溶液煮沸后100℃恒温21小时,过滤掉剩余的植物残渣;
溶液冷却至室温,向溶液中加入0.3份邻苯二甲酸氢钾、1.2份乙酸钠、0.2份氧化镁,室温静置2小时,过滤;
过滤后的的固体用水以质量百分比1:10溶解,加热至95℃加入1.2份三乙醇胺,静置冷却3h,过滤,固体干燥后得到仿生风化酶固体末。
[2]仿生风化酶玻璃减薄剂溶液:
1份仿生风化酶固体加入13份水,1份苯甲酸钠,0.6份的三乙胺,0.3份硫化钠,得到仿生风化酶玻璃减薄剂溶液。
[3]玻璃减薄流程:
将欲减薄的玻璃完全浸没于仿生风化酶玻璃减薄剂溶液中,恒温90℃震荡24h取出,更换新的仿生风化酶玻璃减薄剂溶液,再恒温90℃震荡24h取出。到时间后取出用水清洗干净。
减薄后玻璃性能:厚度22-25μm,平面内厚度误差<3μm,表面粗糙度Ra<5nm,可见光透光率>90%,最小弯曲半径<1.8mm。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种利用仿生风化酶复合玻璃减薄剂制备超薄柔性玻璃的方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1、提取仿生风化酶:将仿生风化酶植物原料进行溶解、pH调节、增加稳定性后煮沸并保温后过滤,得到第一溶液;再将所述第一溶液进行pH调节、沉淀后过滤,得到第一沉淀物;然后将所述第一沉淀物进行pH调节、沉淀后过滤得到第二沉淀物,将所述第二沉淀物干燥后得到仿生风化酶固体;
S2、制备仿生风化酶玻璃减薄剂溶液:向重量份数为1的所述仿生风化酶固体中加入重量份数为7~20的水、重量份数为0.1~2的稳定剂、重量份数为0.1~1的pH调节剂C和重量份数为0.1~1的助剂,搅拌均匀,得到仿生风化酶玻璃减薄剂溶液;
S3、玻璃减薄:将待减薄玻璃完全浸没于盛放所述仿生风化酶玻璃减薄剂溶液的容器中,恒温60~120℃震荡10~50h后取出,用水清洗干净,得到减薄后玻璃。
2.根据权利要求1所述的一种利用仿生风化酶复合玻璃减薄剂制备超薄柔性玻璃的方法,其特征在于:还包括步骤S4,
S4、重复减薄:判断所述减薄后玻璃的厚度是否达到减薄目标,若是,超薄柔性玻璃制备完成;若否,将步骤S3容器中的所述仿生风化酶玻璃减薄剂溶液更换为未使用过的所述仿生风化酶玻璃减薄剂溶液后,重复步骤S3。
3.根据权利要求1所述的一种利用仿生风化酶复合玻璃减薄剂制备超薄柔性玻璃的方法,其特征在于:步骤S3中所述减薄玻璃为:SiO2质量百分比>65%,CaO质量百分比< 12%,MgO质量百分比<8%,Fe2O3质量百分比<5%的硅酸盐玻璃;
所述硅酸盐玻璃为以下任意一种:钠钙玻璃、超白玻璃、石英玻璃、高硼硅玻璃和高铝硅玻璃;
所述仿生风化酶玻璃减薄剂溶液的使用温度为25~120℃。
4.根据权利要求1所述的一种利用仿生风化酶复合玻璃减薄剂制备超薄柔性玻璃的方法,其特征在于:步骤S1中,所述仿生风化酶植物原料为以下任意一种或多种:柿蒂、甘草、五倍子、黄芪、儿茶、人参果根、松枝、稻根、地衣、茶、丹参、白果叶、荔枝根、猕猴桃根、蔷薇根和木瓜根。
5.根据权利要求1所述的一种利用仿生风化酶复合玻璃减薄剂制备超薄柔性玻璃的方法,其特征在于:步骤S2中,所述pH调节剂C为以下任意一种或多种:氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氧化钙、氨水、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺和三乙胺;
氨水的浓度为20~30%。
6.根据权利要求1所述的一种利用仿生风化酶复合玻璃减薄剂制备超薄柔性玻璃的方法,其特征在于:步骤S2中所述助剂为以下任意一种或多种:柠檬酸、柠檬酸盐、乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸盐、酒石酸、酒石酸盐、亚铁氰化钾、亚铁氰化钾钠、硫化钠、硫化钾、磷酸、磷酸盐、三聚磷酸、三聚磷酸盐、六偏磷酸和六偏磷酸盐。
7.根据权利要求1所述的一种利用仿生风化酶复合玻璃减薄剂制备超薄柔性玻璃的方法,其特征在于:步骤S1包括以下步骤:
S11、溶解:将重量份数为1~5的所述仿生风化酶植物原料加入重量份数为20的水-乙醇混合溶剂中,再加入重量份数为0.1~3的pH调节剂A、重量份数为0.1~5的稳定剂,搅拌均匀后加热,直至煮沸,然后保持100~120℃恒温6~48小时,过滤掉植物残渣后得到所述第一溶液;
S12、第一次过滤:所述第一溶液冷却至室温后,加入重量份数为0.2~5的沉淀剂A和重量份数为0.1~3的pH调节剂B,室温静置2~12小时,然后进行过滤,得到所述第一沉淀物;
S13、第二次过滤:将重量份数为1的所述第一沉淀物用重量份数为6~20的水溶解,加热至60~100℃后加入重量份数为0.1~2的沉淀剂B,静置冷却2~12h后过滤,得到所述第二沉淀物,将所述第二沉淀物干燥后得到所述仿生风化酶固体。
8.根据权利要求7所述的一种利用仿生风化酶复合玻璃减薄剂制备超薄柔性玻璃的方法,其特征在于:步骤S11、S2中所述稳定剂为以下任意一种或多种:苯甲酸、苯甲酸盐、山梨酸、山梨酸盐、双乙酸、双乙酸盐、连二亚硫酸、连二亚硫酸盐、对苯二酚、叔丁基对苯二酚、邻苯二酚、叔丁基邻苯二酚、邻苯三酚、没食子酸、没食子酸盐、没食子酸酯、抗坏血酸、抗坏血酸盐、抗坏血酸酯、异抗坏血酸、异抗坏血酸盐和异抗坏血酸酯。
9.根据权利要求7所述的一种利用仿生风化酶复合玻璃减薄剂制备超薄柔性玻璃的方法,其特征在于:
步骤S11中,水-乙醇混合溶剂为质量百分比1:0.1~0.7的溶液;
步骤S11中,所述pH调节剂A为以下任意一种或多种:碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸钠、碳酸钾、氨水、石灰、乙醇胺、柠檬酸、柠檬酸盐、酒石酸和酒石酸盐;
氨水的浓度为20~30%;
步骤S12中,所述pH调节剂B为以下任意一种或多种:氧化镁、氢氧化镁、氢氧化钙、氧化钙、乙酸、乙酸盐、柠檬酸、柠檬酸盐、磷酸、磷酸盐和硼砂。
10.根据权利要求7所述的一种利用仿生风化酶复合玻璃减薄剂制备超薄柔性玻璃的方法,其特征在于:步骤S12中,所述沉淀剂A为以下任意一种或多种:酒石酸、酒石酸盐、苹果酸、苹果酸盐、邻苯二甲酸、邻苯二甲酸盐、柠檬酸、柠檬酸盐、磷酸、磷酸盐、多聚磷酸、多聚磷酸盐、乳酸、乳酸盐、葡萄糖酸、葡萄糖酸盐、草酸和草酸盐;
步骤S13中,所述沉淀剂B为以下任意一种或多种:乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、三甲胺、三乙胺、乙二胺、异丙胺、氢氧化四甲基铵、氢氧化四乙基铵、氢氧化四丙基铵和氢氧化四丁基铵;
氢氧化四甲基铵、氢氧化四乙基铵、氢氧化四丙基铵和氢氧化四丁基铵均为浓度40%的水溶液。
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