一种具有电流变效应的电泳液及其制备方法技术

本发明专利技术所述的电泳粒子的电流变效应为逆流电变液原理，所谓逆电流变液是指在电泳液体系中加入的具有电流变效应的材料在非导电状态时，所加入的电流变材料具有彼此之间相互通过物理交联形成网络结构的能力，形成非牛顿流体，导电状态时，电场作用电泳粒子冲击交联的网络结构而断开形成牛顿流体，粒子的运动速度随着电泳液体系粘度降低而运动速度倍速增长。电泳粒子剪切强度高，通过该方法节省了多种原材料的成本，在保证电子纸的响应时间的情况下也保证能达到双稳态效应。

An electrophoretic solution with electrorheological effect and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种具有电流变效应的电泳液及其制备方法
本专利技术涉及电泳显示领域，尤其是指一种具有电流变效应的电泳液及其制备方法。
技术介绍
电子纸作为一种轻薄、柔软的显示器件越来越受到市场的青睐，近年来电子纸进入消费电子领域，电子纸已经在广告牌、价格显示牌方向上获得了广泛的应用。电泳粒子是电泳显示的核心，通过无光源的翻转式的显示方式，具有护眼、能耗低、环保等良好的效果。显示双稳态是电子纸的关键技术，要达到双稳态则需要克服电泳粒子本身由于重力沉降的特点，保持电泳粒子在电泳液中的形状稳定性和分散稳定性，从而使显示状态保持更长的时间。可以采用将电泳液做成浆料式的，增加电泳液体系的粘度以减缓电泳粒子沉降速度，或者在电泳液里添加聚异戊二烯来改善双稳态。现有技术中电泳粒子常常不能稳定地分散在流动液体中，从而导致凝聚物出现。电泳粒子长时间分散在流动液体中时，电泳粒子会发生自身性质的改变，导致电子纸的响应时间增加，对比度降低。同时现有技术生产电泳粒子和电泳液的材料成本较高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种生产成本较低、双稳态效应较好的、具有电流变效应的电泳液及其制备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种具有电流变效应的电泳液，其特征在于：所述电泳液包括电泳粒子、溶剂、电荷控制剂、稳定剂及至少一种具有电流变效应的材料，所述具有电流变效应的电泳液中，所述溶剂的质量占体系30-80％，所述电泳粒子的质量占体系17-65％，所述具有电流变效应的材料、电荷控制剂及稳定剂的质量占体系3-5％。进一步地，所述电泳粒子包括基础材料，所述基础材料包括以下化合物中的一种：TiO2、Al2O3、BaSO4、Fe2O3、SiO2、炭黑、钴绿、铜铬黑、碳酸钙、有机红、有机蓝、有机绿或有机黄，所述电泳粒子通过如下步骤制得：S1.将基础材料分散于第一溶剂中，基础材料的质量占第一溶剂的2-60％，在加热、搅拌的情况下分散10-120min，然后在酸性或者碱性条件下加入第二溶剂以及修饰剂，搅拌30-500min，得到第一反应产物；S2.将所述第一反应产物去除溶剂后，用第三溶剂清洗，再将清洗后的第一反应产物分散于第三溶剂中，第一反应产物的质量为第三溶剂的20-80％，得到第二反应产物；S3.将所述第二反应产物放至具有密封、阻氧作用的条件下进行旋转搅拌，转速为200rpm-1000rpm，加入具有至少一种以下基团的有机物单体：-CH2CH2-、-COOH、C-NH2、N＝O、C＝O、N-H、F-H、C-OH、C-NO2或C-Cl；将引发剂溶解于所述第三溶剂中得到引发剂混合液，所述引发剂的质量为所述第三溶剂的3-10％，在加热温度为30℃-130℃的条件下滴加所述引发剂混合液，所述引发剂混合液的滴加时间为1-500min，滴加完成后反应5-130h，得到第三反应产物；S4.将所述第三反应产物使用所述第三溶剂清洗，紧接着使用第四溶剂清洗，清洗完成后得到第四反应产物；将所述第四反应产物分散于所述第四溶剂中得到电泳粒子，所述第四反应产物的质量为所述第四溶剂的5-60％。进一步地，所述第一溶剂为水、乙醇、甲醇、正丁醇、甲苯、二甲苯、二氯甲烷和四氯乙烯中的一种；所述第二溶剂为水、乙醇、甲醇、正丁醇、甲苯、二甲苯、二氯甲烷和四氯乙烯中的一种；所述第三溶剂为水、乙醇、丁醇、苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、四氯化碳、二氯甲烷、四氯乙烯、烷烃溶剂或异构烷烃溶剂中的一种；所述第四溶剂为水、乙醇、丁醇、苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、四氯化碳、二氯甲烷、四氯乙烯、烷烃溶剂、异构烷烃溶剂、二甲基硅油、乙烯基硅油或蓖麻油中的一种。进一步地，所述步骤S1中，所述的修饰剂为钛酸酯偶联剂类、铝酸酯偶联剂类、硅烷偶联剂类、表面活性剂类或引发剂类；其中：所述钛酸酯偶联剂类为：异丙基三油酸酰氧基钛酸酯、三异硬脂酸钛酸异丙酯、二(乙酰丙酮基)钛酸二异丙酯、异丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯或异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯；所述铝酸酯偶联剂类为：异丙氧基二硬脂酸酰氧基铝酸酯；所述硅烷偶联剂类为：3-(2-氨乙基)-氨丙基三乙氧基硅烷、2-(3,4-环氧环乙烷基)乙基二甲基硅烷、3-(N,N二甲基胺丙基)-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、r-缩水甘油蜜氧丙基三乙氧基硅烷、r-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷或r-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷；所述引发剂类为：过氧化二苯甲酰、过氧化月桂酰、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过硫酸钾、过硫酸铵或偶氮二异丁酸二甲酯。进一步地，所述步骤S3中，所述有机物单体为：甲基丙烯酸甲酯、苯胺、邻甲基苯胺、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸十八烷酯、乙烯基硅油、苯乙烯中的至少一种；所述引发剂为过氧化二苯甲酰、过氧化月桂酰、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过硫酸钾、过硫酸铵、偶氮二异丁酸二甲酯中的至少一种。进一步地，所述溶剂为纯水、乙醇、丁醇、苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、四氯化碳、二氯甲烷、四氯乙烯、烷烃溶剂或异构烷烃溶剂、硅油、植物油、蓖麻油中的一种；所述稳定剂为聚乙烯吡络烷酮。进一步地，所述具有电流变效应的材料为氢化蓖麻油、甘油、聚酰胺蜡粉、超细高岭土、超细二氧化硅、聚异丁烯等无机纳米颗粒或高分子低聚物中的至少一种；所述的具有电流变效应的材料为正电流变材料或逆电流变材料；所述具有电流变效应的材料包括长链的、亲油的有机段及短链的功能段，所述短链的功能段包括-COO-、-NHCO-、-SO2Cl、-CH2CH2-中的至少一种。进一步地，所述的电荷控制剂为阳离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂或两性离子型表面活性剂其中的至少一种；所述的阳离子型表面活性剂为：十八烷基三甲氯化铵或N,N二甲基十二烷基胺；所述的阴离子型表面活性剂为：十二烷基苯磺酸钠或乙氧基乙基硫酸钠；所述的非离子型表面活性剂为：烷基醇聚氧乙烯醚或烷基酚聚氧乙烯醚；所述两性离子型表面活性剂为：乙氧基化壬基酚磺基琥珀酸半酯二钠盐或十二烷基二甲基甜菜碱。进一步地，所述具有电流变效应的电泳液中的电泳粒子至少为一种。本专利技术的有益效果在于：本专利技术所述的电泳粒子的电流变效应为电粘性和双电层效应，所谓电粘性就是电泳粒子通过表面包覆的有机物电荷间的转移形成粘结层，电泳粒子粘度发生倍数级甚至数量级的增大，电泳粒子剪切强度高，通过该方法节省了多种原材料的成本，在保证电子纸的响应时间的情况下也保证能达到双稳态效应。附图说明下面结合附图详述本专利技术的具体内容：图1为本专利技术实施例中白L值对比图；图2为本专利技术实施例中黑L值对比图。具体实施方式为了使本专利技术的专利技术目的、技术方案及技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明，应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本专利技术，并非为了限定本专利技术。本专利技术提供了一种具有电流变效应的电泳液。在电泳液中加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有电流变效应的电泳液，其特征在于：所述电泳液包括电泳粒子、溶剂、电荷控制剂、稳定剂及至少一种具有电流变效应的材料，所述具有电流变效应的电泳液中，所述溶剂的质量占体系30-80％，所述电泳粒子的质量占体系17-65％，所述具有电流变效应的材料、电荷控制剂及稳定剂的质量占体系3-5％。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有电流变效应的电泳液，其特征在于：所述电泳液包括电泳粒子、溶剂、电荷控制剂、稳定剂及至少一种具有电流变效应的材料，所述具有电流变效应的电泳液中，所述溶剂的质量占体系30-80％，所述电泳粒子的质量占体系17-65％，所述具有电流变效应的材料、电荷控制剂及稳定剂的质量占体系3-5％。


2.根据权利要求1所述的具有电流变效应的电泳液，其特征在于：所述电泳粒子包括基础材料，所述基础材料包括以下化合物中的一种：TiO2、Al2O3、BaSO4、Fe2O3、SiO2、炭黑、钴绿、铜铬黑、碳酸钙、有机红、有机蓝、有机绿或有机黄，所述电泳粒子通过如下步骤制得：
S1.将基础材料分散于第一溶剂中，基础材料的质量占第一溶剂的2-60％，在加热、搅拌的情况下分散10-120min，然后在酸性或者碱性条件下加入第二溶剂以及修饰剂，搅拌30-500min，得到第一反应产物；
S2.将所述第一反应产物去除溶剂后，用第三溶剂清洗，再将清洗后的第一反应产物分散于第三溶剂中，第一反应产物的质量为第三溶剂的20-80％，得到第二反应产物；
S3.将所述第二反应产物放至具有密封、阻氧作用的条件下进行旋转搅拌，转速为200rpm-1000rpm，加入具有至少一种以下基团的有机物单体：-CH2CH2-、-COOH、C-NH2、N＝O、C＝O、N-H、F-H、C-OH、C-NO2或C-Cl；将引发剂溶解于所述第三溶剂中得到引发剂混合液，所述引发剂的质量为所述第三溶剂的3-10％，在加热温度为30℃-130℃的条件下滴加所述引发剂混合液，所述引发剂混合液的滴加时间为1-500min，滴加完成后反应5-130h，得到第三反应产物；
S4.将所述第三反应产物使用所述第三溶剂清洗，紧接着使用第四溶剂清洗，清洗完成后得到第四反应产物；将所述第四反应产物分散于所述第四溶剂中得到电泳粒子，所述第四反应产物的质量为所述第四溶剂的5-60％。


3.根据权利要求2所述的具有电流变效应的电泳液，其特征在于：
所述第一溶剂为水、乙醇、甲醇、正丁醇、甲苯、二甲苯、二氯甲烷和四氯乙烯中的一种；
所述第二溶剂为水、乙醇、甲醇、正丁醇、甲苯、二甲苯、二氯甲烷和四氯乙烯中的一种；
所述第三溶剂为水、乙醇、丁醇、苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、四氯化碳、二氯甲烷、四氯乙烯、烷烃溶剂或异构烷烃溶剂中的一种；
所述第四溶剂为水、乙醇、丁醇、苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、四氯化碳、二氯甲烷、四氯乙烯、烷烃溶剂、异构烷烃溶剂、二甲基硅油、乙烯基硅油或蓖麻油中的一种。


4.根据权利要求2所述的具有电流变效应的电泳液，其特征在于：所述步骤S1中，所述的修饰剂为钛酸酯偶联剂类、铝酸酯偶联剂类、硅烷偶...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴梓荣，李捷妮，陈嵘，
申请(专利权)人：深圳秋田微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44