[發明專利]基于酸酐自燒結的生物可吸收導電油墨及其制備方法

在審

• 申請號: 201810977698.0
• 申請日: 2018-08-24
• 公開（公告）號: CN109181417A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 黃顯;李佳蒙;徐航
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C09D11/52
• 分類號: C09D11/52;C09D11/03;C09D11/033;C09D11/38;C09D11/30;C09D11/36
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 李坤

一種基于酸酐自燒結的生物可吸收導電油墨，包括：納米金屬粉；增稠溶液，用于增加油墨的粘稠度；分散劑，用于分散納米金屬粉的顆粒；以及活化劑，用于防止所述納米金屬粉在溶劑中團聚沉降；以及酸酐；其制備方法為將增稠劑緩慢倒入二氯甲烷的超干溶劑中制得增稠溶液；取無水甲醇、乙酸丁酯和乙二醇的超干試劑混合完全制得分散劑；加入活化劑粉末至分散劑中，取所配制好的增稠溶液滴入上述混合好的溶液中，再緩慢加入瞬態可吸收納米金屬粉，磁力攪拌均勻，再滴入酸酐，磁力攪拌均勻，制得基于酸酐自燒結的生物可吸收導電油墨。

技術領域

本公開涉及生物瞬態可吸收導電材料及柔性電子領域，尤其涉及一種基于酸酐自燒結的生物可吸收導電油墨及其制備方法。

背景技術

瞬態電子技術是指電子器件的襯底材料、無機半導體材料、互聯導線以及功能部件等能夠以規定的速率，在編程時間內全部或部分消失的一種電子器件制備技術，顛覆了電子器件追求可靠、經久耐用的傳統模式，在行使完成任務之后，電子器件通過預先設置或者觸發的方式完全溶解、消失。而生物可吸收技術也是瞬態電子技術的一個重要部分。生物可吸收材料及其相關技術的發展與進步大幅減少電子垃圾對環境造成的污染，也能使得植入式器件無需再次通過手術取出而直接被機體吸收，有效避免二次手術對患者造成的感染等二次創傷。生物可吸收技術發展的最終目的就是采用人工材料在特定的條件和環境下發揮特定的功能作用，并可以在一段時間內時間降解與吸收，為人類提供更好的生活能力。生物可吸收電子器件顛覆了人們對電子器件的理解，未來在生物醫療、環境傳感器、信息安全等方面將具有非常廣闊的應用前景。

在生物可吸收器件的加工方面，主要通過電子印刷技術將生物可吸收導電油墨制備成相應的器件和互連導線，通過光熱等燒結方式實現器件和線路的良好導電性能，目前，基于現有技術制備的生物可吸收器件在油墨配方和燒結成型方面仍存在不足之處：通過絲印等方式印刷的瞬態可吸收納米金屬導電油墨的線路必須經過燒結過程才能實現良好的導電性，而當今所采用的燒結方式條件復雜苛刻，較高的溫度對于基底材料也有很大的負面影響，同時在燒結過程中還需要專門的儀器以及惰性環境進行；瞬態可吸收納米金屬導電油墨的穩定性不夠，無法長時間保存，以供后續使用。目前，亟需發展更加溫和的燒結方式和研制相應的油墨配方。

公開內容

(一)要解決的技術問題

本公開提供了一種基于酸酐自燒結的生物可吸收導電油墨及其制備方法，以緩解現有技術中所制備的生物可吸收導電油墨穩定性差，無法長時間保存，以及基于高溫環境下的燒結條件苛刻復雜等技術問題。

(二)技術方案

本公開提供一種基于酸酐自燒結的生物可吸收導電油墨，包括：納米金屬粉，其金屬粉顆粒直徑為40～100nm，可實現生物體瞬態可吸收；增稠溶液，用于增加油墨的粘稠度；分散劑，用于分散納米金屬粉的顆粒；活化劑，用于防止所述納米金屬粉在溶劑中團聚沉降；以及酸酐，用于實現生物可吸收導電油墨的自燒結。

在本公開實施例中，所述納米金屬粉包括：納米鋅粉、納米鎂粉或納米鉬粉。

在本公開實施例中，所述增稠溶液包括：二氯甲烷和聚乙二醇-20000的混合溶液。

在本公開實施例中，所述分散劑包括：無水甲醇、乙酸丁酯和乙二醇，所述無水甲醇、乙酸丁酯和乙二醇三者的質量比為2∶2∶3。

在本公開實施例中，所述活化劑包括：聚乙烯吡咯烷酮或十二烷基磺酸鈉。

在本公開實施例中，所述增稠溶液和分散劑的質量比為1∶7。

在本公開實施例中，所述酸酐包括：丙酸酐、三氟乙酸酐。

在本公開的另一方面，提供一種制備方法，制備以上所述的導電油墨，包括：

步驟A：將增稠劑緩慢倒入二氯甲烷的超干溶劑中，并通過磁力攪拌至溶液完全澄清制得增稠溶液；