白色粒子、黑白双色电子墨水微胶囊及制备方法技术

本发明专利技术公开一种白色粒子、黑白双色电子墨水微胶囊及制备方法，包括制备电中性的聚甲基丙烯酸甲酯

【技术实现步骤摘要】
白色粒子、黑白双色电子墨水微胶囊及制备方法


[0001]本专利技术涉及有机化合物制备领域，具体涉及一种白色粒子、黑白双色电子墨水微胶囊及制备方法。

技术介绍

[0002]电泳显示(EPD)技术，是基于纳米尺度的有色带电粒子电泳现象的技术，基于电泳显示技术的研究开发，至今已走过了40多个年头。电泳原理是受外场作用的带电胶体微粒在分散剂里向电性相反的电极作定向运动的现象。根据电泳显示制得的电子纸，具有如同纸张一样的阅读体验。电子纸具有近180度的视角范围；且能够在强光直射下使用；相较于自发光的LCD、OLED，电子纸利用的是自然光的反射从而不伤眼睛；微胶囊型电子纸还具有类似纸张的柔性，在一定范围内可弯曲；文字图像具有高对比度。此外电子纸作为一项显示技术又可以和常见的液晶显示器一样不断转换刷新显示内容，且由于胶体体系具有的动力学稳定性和抗聚结稳定性，电子纸保持图像并不需要更多的能源消耗。电子纸技术是一项值得发展的绿色显示技术；众所周知，纸张是人类传统的信息表达载体，电子纸的出现势必会引起对传统纸张的革命，甚至随着技术的不断成熟，电子纸在未来是可以完全替代传统纸张的。
[0003]对于黑白双色电子墨水而言，炭黑在有机分散剂中不易分散，导致粒子聚集粒径较大。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题在于提供一种低成本、环保且性能良好的白色粒子、黑白双色电子墨水微胶囊及制备方法，制备方法简单可靠，反应进程易控制。本专利技术提供的经氧等离子体处理、聚甲基丙烯酸甲酯改性的黑色粒子的方法，提高了其在有机溶剂中的分散性，有效降低了粒径，使其表面呈电中性；提供的聚甲基丙烯酸甲酯
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二氧化钛
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聚苯乙烯双壳层结构白色粒子制备方法，有效降低了粒径，使其表面带负电；提供的阿拉伯胶
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明胶黑白双色电子墨水微胶囊制备方法，成功包覆了黑白双色电泳粒子，且粒子分散性、显色性能良好。
[0005]为了解决以上技术问题，本专利技术提供了一种白色粒子、黑白双色电子墨水微胶囊及制备方法，具体包括以下技术方案：
[0006]根据本专利技术的第一技术方案，提供一种聚甲基丙烯酸甲酯
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二氧化钛
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聚苯乙烯双壳层结构白色粒子制备方法，包括：
[0007]将苯乙烯用乳液聚合得到聚苯乙烯；
[0008]将所述聚苯乙烯通过钛酸四丁酯水解包覆得到聚苯乙烯
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二氧化钛核壳结构粒子；
[0009]将所述聚苯乙烯
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二氧化钛核壳结构粒子利用甲基丙烯酸甲酯聚合包覆，得到聚甲基丙烯酸甲酯
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二氧化钛
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聚苯乙烯双壳层结构白色粒子。
[0010]进一步的，所述将苯乙烯用乳液聚合得到聚苯乙烯，包括：
[0011]将0.01～0.10g阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠加入100～140ml去离子水中，超声5～15分钟；
[0012]高速搅拌下加入10～20g苯乙烯和0.1～1.0g MAA，放置于65
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75度水浴中回流，通氮气保护，加入25～35ml的0.4～0.8ω％质量分数KPS水溶液乳化15～25min，设置转速200～300rpm，反应八小时；
[0013]用氯化钠水乳液破乳，洗涤干燥，研磨后得到聚苯乙烯粒子。
[0014]进一步的，苯乙烯与甲基丙烯酸的质量比为15：0.1。
[0015]进一步的，所述聚苯乙烯
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二氧化钛核壳结构粒子制备过程中，聚苯乙烯与钛酸四丁酯的质量比为1:3；加入适量KH550硅烷可以提高钛酸四丁酯水解生成二氧化钛在聚苯乙烯粒子表面沉积的能力，以达到粒子显色、粒子形貌更好的目的。
[0016]根据本专利技术的第二技术方案，提供一种根据如上所述的制备方法制备的聚甲基丙烯酸甲酯
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二氧化钛
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聚苯乙烯双壳层结构白色粒子。
[0017]根据本专利技术的第三技术方案，提供一种根据如上所述的制备方法在制备黑白双色电子墨水微胶囊中的应用。
[0018]根据本专利技术的第四技术方案，提供一种黑白双色电子墨水微胶囊制备方法，包括：
[0019]根据如上所述的制备方法制备带负电的聚甲基丙烯酸甲酯
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二氧化钛
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聚苯乙烯双壳层结构白色粒子；
[0020]制备不带电的炭黑
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聚甲基丙烯酸甲酯核壳结构黑色粒子；
[0021]制备黑白双色电子墨水微胶囊。
[0022]进一步的，通过氧等离子体羧基化羟基化和吸附聚甲基丙烯酸甲酯共聚物的方法制备不带电的炭黑
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聚甲基丙烯酸甲酯核壳结构黑色粒子。
[0023]进一步的，通过如下方法制备黑白双色电子墨水微胶囊：
[0024]分别按预设比例配置黑色电泳液、白色电泳液，将所述黑色电泳液、白色电泳液按照预设混合比例混合制备得到黑白双色电泳液；
[0025]利用明胶
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阿拉伯胶复凝聚法制备黑白双色电子墨水微胶囊。
[0026]根据本专利技术的第五技术方案，提供一种根据如上所述的制备方法制备得到的黑白双色电子墨水微胶囊。
[0027]本专利技术通过氧等离子体对炭黑表面进行处理，提高了炭黑的分散，降低了炭黑的粒径；白色粒子粒径通常大于400nm，通过制备聚甲基丙烯酸甲酯
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二氧化钛
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聚苯乙烯双壳层结构电泳粒子，降低白色粒子粒径至200nm左右；黑白粒子由于带相反电荷，显示时需特定波形电压使其分离重置，控制复杂，本专利技术运用吸附聚甲基丙烯酸甲酯共聚物的方法，控制黑色粒子表面为电中性，而制备的聚甲基丙烯酸甲酯
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二氧化钛
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聚苯乙烯双壳层结构白色粒子表面带负电，使黑白双色粒子更易控制。
[0028]本专利技术提供了一种黑白双色电子墨水微胶囊制备方法，包括：将苯乙烯用乳液聚合得前驱体1聚苯乙烯粒子；将所述前驱体1通过钛酸四丁酯水解包覆得前驱体2；将所述前驱体2利用甲基丙烯酸甲酯聚合包覆，得到聚甲基丙烯酸甲酯
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二氧化钛
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聚苯乙烯双壳层结构白色粒子；利用氧等离子体、吸附聚甲基丙烯酸甲酯共聚物得到炭黑
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聚甲基丙烯酸甲酯黑色粒子；以一定比例配置电泳液，用复凝聚法制备黑白双色电子墨水微胶囊。本专利技术使
用阴离子引发剂和乳化剂降低聚苯乙烯粒子的粒径；使用硅烷改性聚苯乙烯提高了二氧化钛在其表面的沉积能力；使用制备的黑白粒子包覆胶囊，得到了显色良好、易于控制的黑白双色电子墨水微胶囊。
[0029]本专利技术提供的方法方便快捷，白色粒子的制备相较于传统的二氧化钛粒子包覆有机层的方法，本方法有效降低了粒子的粒径，配合呈电中性的黑色粒子，本专利技术的电子墨水黑白显色波形要求更简单。另外本专利技术提供的制备方法过程简单、操作可控，只需要加热即可，不需要复杂的操作，适合大规模的生产和应用。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚甲基丙烯酸甲酯
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二氧化钛
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聚苯乙烯双壳层结构白色粒子制备方法，其特征在于，包括：将苯乙烯用乳液聚合得到聚苯乙烯；将所述聚苯乙烯通过钛酸四丁酯水解包覆得到聚苯乙烯
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二氧化钛核壳结构粒子；将所述聚苯乙烯
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二氧化钛核壳结构粒子利用甲基丙烯酸甲酯聚合包覆，得到聚甲基丙烯酸甲酯
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二氧化钛
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聚苯乙烯双壳层结构白色粒子。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述将苯乙烯用乳液聚合得到聚苯乙烯，包括：将0.01～0.10g阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠加入100～140ml去离子水中，超声5～15分钟；高速搅拌下加入10～20g苯乙烯和0.1～1.0g MAA，放置于65
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75度水浴中回流，通氮气保护，加入25～35ml的0.4～0.8ω％质量分数KPS水溶液乳化15～25min，设置转速200～300rpm，反应八小时；用氯化钠水乳液破乳，洗涤干燥，研磨后得到聚苯乙烯粒子。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，苯乙烯与甲基丙烯酸的质量比为15：0.1。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚苯乙烯
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二氧化钛核壳结构粒子制备过程中，聚苯乙烯与钛酸四丁酯的质量比为1:3；加入适量KH550硅烷可以提高钛酸四丁酯水解生成二氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁家虎，崔月华，宋珏汝，
申请(专利权)人：中国科学院重庆绿色智能技术研究院，
类型：发明
国别省市：