[發(fā)明專利]改性的殼-核復(fù)合結(jié)構(gòu)的黃色電泳粒子及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010151511.5
• 申請日: 2010-04-21
• 公開（公告）號: CN101833217A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮亞青;溫自強;李祥高;安晶;陸敏
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號: G02F1/167
• 分類號: G02F1/167
• 代理公司: 天津市杰盈專利代理有限公司 12207
• 代理人: 王小靜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種改性的殼-核復(fù)合結(jié)構(gòu)的黃色電泳粒子及其制備方法，屬于應(yīng)用于電子墨水的電泳粒子制備技術(shù)。

背景技術(shù)

電子墨水(微膠囊電泳顯示)是一種應(yīng)用于電泳顯示的基本材料，它是由帶電粒子和分散介質(zhì)包覆在微膠囊中組成的。電泳顯示作為一種反射型顯示器，為了實現(xiàn)其彩色化，需研究黃、品紅、青三原色顏料應(yīng)用于電子墨水中的顯示情況。有機顏料具有著色力強、色澤鮮艷、色譜齊全、與有機分散介質(zhì)密度相近等優(yōu)點，適合作為實現(xiàn)彩色電泳顯示的電泳粒子。

與常用的紅色(色淀類)、藍色(酞菁類)有機顏料相比，常用的黃色(偶氮類)有機顏料存在耐熱性、耐氣候性、耐溶劑性差的缺點，特別是應(yīng)用在電子墨水顯示的有機分散介質(zhì)中缺點尤為突出。以往的黃色粒子電泳液的制備是將黃色有機顏料、電荷控制劑、穩(wěn)定劑等分散在介質(zhì)中，通過物理方法如研磨法、球磨法和超聲波法制備。李路海等人研究了C.I.Pigmeng?Yellow?14作為黃色電泳粒子，四氯乙烯和二甲苯的混合溶液作為分散介質(zhì)，有機胺作為電荷控制劑制備黃色電泳液[1][李路海，張淑芬，楊錦宗，鄒競，趙強.光譜學(xué)與光譜分析，2005，25(10)：1584～1587]；裴廣玲等人以聯(lián)苯胺黃G(C.I.Pigmeng?Yellow14)為顯色粒子，四氯乙烯和甲苯的混合溶液為分散介質(zhì)，油溶性藍N為背景染料，超分散劑CH-2C為穩(wěn)定劑，通過原位聚合法制備了單粒子顯示的脲甲醛微膠囊[2][裴廣玲，王亭杰，楊毅，金涌.物理化學(xué)學(xué)報，2005，21(4)：430～434]；馮亞青等人使用漢沙黃10G(C.I.Pigmeng?Yellow?3)為電泳粒子，甲苯、環(huán)己烷或四氯乙烯為分散介質(zhì)，通過加入表面活性劑球磨分散制備電泳液，分別包覆了壁材為聚脲和阿拉伯膠-明膠的電子墨水微膠囊[3，4][李剛，馮亞青，李祥高，王靜，謝建宇.申請?zhí)枺?00510014699.8，公開號：CN1730572A.馮亞青，謝建宇，李祥高，王靜，李剛.申請?zhí)枺?00510015685.8，公開號：CN1772364A]。

但是這些方法制備的電泳液中的黃色有機顏料(偶氮類)電泳粒子在有機溶劑中穩(wěn)定性較差，尤其在非極性的四氯乙烯(非常適合作為電泳液的分散介質(zhì))中存在著明顯的溶解與溶脹現(xiàn)象，嚴重影響電子墨水的顯示質(zhì)量；并且黃色有機顏料與四氯乙烯相比密度稍小，隨著電泳液靜置時間的延長，分散的顏料粒子逐漸上浮并呈絮狀聚集懸浮在液體表面。為了克服以上缺點，必須要對黃色有機顏料進行表面改性才能作為適合應(yīng)用于電子墨水的電泳粒子。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種改性的殼-核復(fù)合結(jié)構(gòu)的黃色電泳粒子及其制備方法，所述的黃色電泳粒子在非極性的四氯乙烯分散介質(zhì)中耐溶劑性好，具有優(yōu)良的分散穩(wěn)定性，表面荷電能力強。其制備方法過程簡單。

本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案加以實現(xiàn)的。一種改性的殼-核復(fù)合結(jié)構(gòu)的黃色電泳粒子，該電泳粒子的粒徑為200～1000nm，它的核心為聯(lián)苯胺黃G(C.I.Pigmeng?Yellow?12)、永固黃GR(C.I.Pigmeng?Yellow?13)和漢沙黃10G(C.I.Pigmeng?Yellow?3)之中的一種或二種或三種，其特征在于，該黃色電泳粒子的殼層為二氧化硅，二氧化硅表面帶有-NH₂基團或-COOH基團。

上述的改性的殼-核復(fù)合結(jié)構(gòu)的黃色電泳粒子的制備方法之一，其特征在于包括以下過程：

(1)將聯(lián)苯胺黃G(C.I.Pigmeng?Yellow?12)、永固黃GR(C.I.Pigmeng?Yellow?13)和漢沙黃10G(C.I.Pigmeng?Yellow?3)之中的一種或二種或三種分散在異丙醇中，異丙醇的質(zhì)量用量為黃色顏料用量的20～30倍，浸泡時間12～36h后，離心分離出粒子，并用乙醇洗滌粒子，制得黃色粒子；

(2)將步驟(1)制得的黃色粒子加入乙醇中，乙醇的質(zhì)量用量為黃色粒子用量的40～60倍，再向黃色粒子與乙醇混合液中加入聚乙烯吡咯烷酮，聚乙烯吡咯烷酮的質(zhì)量用量為黃色粒子用量的3～4倍，乳化分散時間0.5～1h形成乳化液，將乳化液加熱溫度至55～60℃，加入質(zhì)量為黃色粒子用量的3～4倍的氨水，以及滴加質(zhì)量濃度為30～40％的硅酸乙酯乙醇溶液，滴加的硅酸乙酯的質(zhì)量用量為黃色粒子質(zhì)量的3～4倍，滴加時間為3～5h，然后保持溫度55～60℃反應(yīng)時間8～12h，經(jīng)離心分離出粒子，對粒子依次用去離子水和乙醇進行洗滌，再經(jīng)溫度在60℃真空干燥得到表面包覆二氧化硅殼層的黃色粒子；