[發(fā)明專利]一種含雙向泳動(dòng)粒子的電泳液的制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010248987.0
• 申請(qǐng)日: 2010-08-06
• 公開（公告）號(hào): CN101916024A
• 公開（公告）日: 2010-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳紅征;戴潤(rùn)英;吳剛;汪茫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): G02F1/167
• 分類號(hào): G02F1/167;C09C1/36;C09C1/56;C09C3/12;C09C3/10
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電泳顯示領(lǐng)域，具體涉及一種含雙向泳動(dòng)粒子的電泳液的制備方法。

背景技術(shù)

信息科學(xué)技術(shù)日新月異，人類文明進(jìn)步的迅猛發(fā)展呼喚著超輕、超薄、低能耗的平面電子顯示技術(shù)的出現(xiàn)，電泳顯示技術(shù)就是在科學(xué)技術(shù)與環(huán)保并重這樣的可持續(xù)發(fā)展新思維、新概念召喚下步入新時(shí)代。電泳顯示技術(shù)的工作原理是利用電泳的原理使夾在兩電極間的帶電粒子在電場(chǎng)作用下運(yùn)動(dòng)，帶電物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致交替顯示兩種或兩種以上不同的顏色。中國(guó)專利200480018383.X詳細(xì)地闡述了單微粒(單一類型電泳微粒懸浮在彩色介質(zhì)中)和雙微粒(兩種不同類型的電泳微粒，可以是異性電荷雙微粒或同性電荷不同遷移率的雙微粒)的電泳顯示原理。

電泳顯示液是由帶電粒子、分散介質(zhì)、分散劑構(gòu)成，因此選擇合適的帶電粒子、分散介質(zhì)和分散劑是制備電泳顯示液的關(guān)鍵問題。分散介質(zhì)應(yīng)具備低毒、高沸點(diǎn)、低介電常數(shù)、低水溶性、密度與帶電粒子密度相匹配的特點(diǎn)。分散劑主要是能使帶電粒子更好的分散在介質(zhì)中或能電離一種離子優(yōu)先吸附在帶電粒子表面，改變帶電粒子在電泳顯示液的荷電性。帶電粒子是在電場(chǎng)作用下運(yùn)動(dòng)且顯色的納米級(jí)顆粒，具有較高的荷質(zhì)比。帶電粒子的選擇和改性非常重要，決定了顯示的對(duì)比度高低和顯示圖像的穩(wěn)定性。

無(wú)機(jī)顏料二氧化鈦具有高的折射率、優(yōu)良光學(xué)性、白度最高；炭黑具有高吸光性，是黑度最大的顏料，一般選擇對(duì)比度高的二氧化鈦和炭黑作為顏料顆粒。但由于二氧化鈦是高密度顏料，在電泳介質(zhì)難以穩(wěn)定懸浮；而炭黑是納米級(jí)顏料，粒子較小，易于聚集。所以須在顏料顆粒表面進(jìn)行改性，達(dá)到降低二氧化鈦粒子的密度，降低炭黑納米粒子的聚集程度，提高粒子電泳介質(zhì)中的遷移速率。榮宇等(榮宇等，高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報(bào)，2005，26：982-984)采用原位聚合法在二氧化鈦表面包覆聚苯乙烯，改性后的二氧化鈦微球能在四氯乙烯和二甲苯的混合溶劑中懸浮，降低了二氧化鈦顆粒的密度；方旭佳等(X.J.Fang?et?al.Current?Applied?Physics，2009，9：755-759)采用溶膠-凝膠法制備了以聚苯乙烯微球?yàn)楹耍趸仦闅さ膹?fù)合粒子能穩(wěn)定分散在四氯乙烯溶劑中；中國(guó)專利200710060157.3以丙烯酸聚合物中空微球或苯乙烯聚合物中空微球作為種子，外層包覆鈦氧水合物，經(jīng)烘干、高溫焙燒成中空結(jié)構(gòu)的二氧化鈦微球，有效地降低了顏料粒子的密度。降低粒子密度的研究工作很多，而黑白帶電粒子同時(shí)在分散介質(zhì)中的共存穩(wěn)定性的研究報(bào)道相對(duì)較少。中國(guó)專利200510126160.1用炭黑納米粒子和經(jīng)無(wú)機(jī)改性或有機(jī)改性劑十二烷基苯磺酸鈉改性的二氧化鈦?zhàn)鳛殡娪玖Ｗ樱诰埘シ稚┳饔孟碌玫搅司哂休^好分散性和帶電性、可用于電子墨水的黑白電泳顯示液。

本發(fā)明通過(guò)在二氧化鈦或炭黑粒子表面接枝硅烷偶聯(lián)劑與含不飽和鍵單體的共聚物，得到白色或黑色帶電粒子。粒子表面接枝共聚物，增加粒子間的空間位阻，抑制粒子聚集。表面接枝共聚物的粒子經(jīng)超聲、靜置24h后仍能在分散介質(zhì)中懸浮穩(wěn)定。在電場(chǎng)作用下，黑、白帶電粒子在分散介質(zhì)中雙向泳動(dòng)并能顯示很高的對(duì)比度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種含雙向泳動(dòng)粒子的電泳液的制備方法。

含雙向泳動(dòng)粒子的電泳液的制備方法包括如下步驟：

1)在二氧化鈦或炭黑表面接枝聚合物得到白色或黑色帶電粒子，其中黑色帶電粒子與白色帶電粒子質(zhì)量比為1∶20～80；

2)將質(zhì)量百分比為5.5～6.5％的白色和黑色帶電粒子、質(zhì)量百分比為1.0～3.0％的分散劑、質(zhì)量百分比為90.5～93.5％的分散介質(zhì)混合配置成電泳液。

所述的分散劑為非離子型表面活性劑span?85、無(wú)灰分散劑聚異丁烯丁二酰亞胺或超分散劑solsperse?17000。所述的分散介質(zhì)為四氯乙烯。

所述的在二氧化鈦或炭黑表面接枝聚合物的方法為：將質(zhì)量比為1～10∶1二氧化鈦或炭黑∶硅烷偶聯(lián)劑，加入裝有50ml甲苯的燒瓶中，超聲攪拌1h，攪拌速率為300rpm，氮?dú)獗Ｗo(hù)下加入與硅烷偶聯(lián)劑相同質(zhì)量的含不飽和鍵單體，升溫至85℃后滴加固含量5～20g/L的偶氮二異丁腈的甲苯溶液，偶氮二異丁腈的甲苯溶液與二氧化鈦或炭黑的質(zhì)量比為1∶20～100，繼續(xù)反應(yīng)24h后，產(chǎn)物經(jīng)過(guò)濾、洗滌、離心，85℃干燥，得到二氧化鈦或炭黑表面接枝聚合物。

所述的硅烷偶聯(lián)劑為甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷或乙烯基芐基氨乙基丙基三甲氧基硅烷，含不飽和鍵單體為甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸十八烷基酯或含酰亞胺基團(tuán)不飽和鍵單體，其中含酰亞胺基團(tuán)不飽和鍵單體結(jié)構(gòu)通式如下：