一种改性铜酞菁、制备方法、用途及蓝色电子墨水技术

本发明专利技术公开了一种改性铜酞菁、制备方法、用途及蓝色电子墨水，改性铜酞菁由铜酞菁、离子液体和无水乙醇制成；离子液体为吡啶类离子液体或吡咯烷类离子液体；制得的改性铜酞菁具有良好的色度和密度，尺寸均匀，在非极性介质中具备优异的分散稳定性和电泳性能，改性后的铜酞菁zeta电位可以达到+50mV以上；改性的方法是物理吸附，最大的保留了颜料粒子色度和光学性能；制备方法简单，耗时短，效果显著；蓝色电子墨水由改性铜酞菁、四氯乙烯和Span80制成，将该蓝色电子墨水应用在电泳显示液中，经测试，在30V的偏压下，简单的EPD器件的响应时间为1121ms，最大对比度为3.173，在彩色电泳显示中显示出巨大的实际应用潜力。示中显示出巨大的实际应用潜力。示中显示出巨大的实际应用潜力。

【技术实现步骤摘要】
一种改性铜酞菁、制备方法、用途及蓝色电子墨水


[0001]本专利技术涉及一种电泳显示材料，特别是一种改性铜酞菁、制备方法、用途及蓝色电子墨水。

技术介绍

[0002]电泳显示器(EPD)是一种反射式数字显示器，由于其图像稳定、视角宽、对比度好、功耗低，通常被认为是一种绿色的电子显示器。目前，与商业化黑白电子书相比，彩色电泳显示技术虽然具有更广泛的潜在应用，但仍处于初级阶段。目前RGB三色是通过在电子胶片上放置滤色器阵列实现的，但滤色器不仅将亮度限制在不到入射光的三分之一，还牺牲了颜色的饱和度。另一方面，EPD器件的光学和电学性能高度依赖于悬浮液的组成，而电泳粒子在决定成像显示性能方面起着关键作用。因此，制备高质量的彩色电泳粒子，以及相应的具有鲜艳颜色和良好电泳响应的电子墨水是必要且不可替代的。
[0003]作为三原色之一，黄色与红色的电泳粒子研究得相对较早。对于无机颜料， B.Serment等人制备了CoAl2O4蓝色无机颜料作为电泳粒子，使其与二氧化钛白色电泳粒子复配制成an electrophoretic test
‑
cell，在150v得电压下进行了显示。一般无机粒子具有良好的光学性能，但其密度过高，过一段时间后容易团聚，且悬浮稳定性较差，不易达到双稳态的效果。基于有机颜料的EPs具有表面改性简单、化学耐久性好、品种繁多等优点，更适合于EPDs的生产。铜酞菁是一种广泛应用于染料和油墨中的有机颜料。它颗粒小，表面极性低，和颜色鲜艳。它具有优异的耐光、耐热、耐酸、耐碱、耐化学性，作为电泳粒子十分适合。近些年，通常使用酞菁类蓝色有机颜料来制备电泳粒子。Saeideh KholghiEshkalak等人使用不同的咪唑类离子液体对铜酞菁进行了改性，成功提高了铜酞菁的zeta电位和分散稳定性。EPs优异的分散性和电泳性能的关键在于其在低介电常数的非极性介质中的电荷。通常，我们使用一些电荷控制剂使它们充电。因此，电荷控制剂在电泳显示中的作用非常重要。电荷控制的机理是电荷控制剂在有机溶剂中将质子转移到电泳粒子表面，然后改变电泳粒子表面与介质之间的电位。与极性介质相比，在非极性介质中产生电荷要困难得多，但在电荷控制剂的作用下，自由电荷能稳定地存在于非极性介质中。近年来，有报道用阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂或超分散剂对颜料颗粒进行处理，以改善颜料颗粒的分散性和表面电荷。采用非离子表面活性剂(Span80、 span85和聚异丁烯单丁二酰亚胺(T151))作为电荷控制剂对硅烷化铬酸铜黑进行改性。采用离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)对TiO2进行改性，降低了TiO2的zeta电位，提高了TiO2的分散稳定性。将聚甲基丙烯酸酯接枝到硅烷化铬酸铜炭黑上，提高其分散稳定性。然而，以离子液体为电荷控制剂对颜料粒子进行改性的研究却很少。离子液体是由有机阳离子和无机或有机阴离子组成的含盐化合物。它们是“绿色”化学试剂，具有良好的化学和热稳定性、低挥发性和高导电性。它对许多无机盐、有机化合物、无机化合物和聚合物具有良好的溶解性。特别是离子液体在非极性溶剂中极易电离，使EPs带电。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种改性铜酞菁、制备方法、用途及蓝色电子墨水。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0006]一种改性铜酞菁，由以下重量份的原料制成：铜酞菁：0.4
‑
0.6份；离子液体：0.1
‑
0.3份；无水乙醇：50
‑
60份。所述离子液体为吡啶类离子液体或吡咯烷类离子液体。
[0007]所述吡啶类离子液体为1
‑
己基溴化吡啶翁。
[0008]所述吡咯烷类离子液体为1
‑
丁基
‑1‑
甲基吡咯烷溴化物。
[0009]所述改性铜酞菁的方法，其步骤如下：取一烧瓶，加入上述重量份数的无水乙醇、吡啶类离子液体和铜酞菁，然后将烧瓶放置在超声分散仪中进行超声分散，超声分散时间为10
‑
15min，得分散液A；将分散液A放置于搅拌装置中，边搅拌边升温至70
‑
75℃，待温度升到70
‑
75℃时，保温反应，继续搅拌1.5
‑
2小时，然后冷却至室温，得分散液B；将分散液B放置于真空干燥器中，去除分散液B 中的乙醇，得改性铜酞菁。
[0010]一种应用如上所述改性铜酞菁的蓝色电子墨水，该墨水的制备原料组分和重量份如下：改性铜酞菁0.1
‑
0.3份；四氯乙烯：10
‑
15份；Span 80：0.1
‑
0.3 份。
[0011]一种制备上所述蓝色电子墨水的方法，其步骤如下：将上述重量份数的四氯乙烯加入到容器中，并依次添加上述重量份数的Span80、改性铜酞菁，制得混合液；混合液放置超声分散仪中进行超声分散，超声分散时间为30
‑
35min，得蓝色电子墨水。
[0012]所述铜酞菁粒径为600
‑
900nm。
[0013]本专利技术的有益效果是：
[0014]1、本专利技术采用离子液体改性铜酞菁颜料，改性的方法是表面吸附，不会对颜料粒子的颜色、光学性质以及密度带来太大的影响，最大的保留了颜料粒子色度和光学性能；本专利技术还对改性前后的铜酞菁颜料颗粒进行了表征，结果表明离子液体成功地覆盖了粒子的表面，且被改性后的铜酞菁具有良好的色度和密度，尺寸均匀，在非极性介质中具备优异的分散稳定性和电泳性能，改性后的铜酞菁 zeta电位可以达到+50mV以上，同时制备的电泳显示液可以稳定存放15天以上不会有明显的分层，在彩色电泳显示中显示出巨大的实际应用潜力。
[0015]2、本专利技术的制备方法简单，耗时短，效果显著。
附图说明
[0016]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。
[0017]图1是具体实施例1中铜酞菁的改性过程及原理示意图；
[0018]图2是具体实施例1中铜酞菁与改性铜酞菁的SEM图像；
[0019]图3是具体实施例1中铜酞菁与改性铜酞菁的EDX谱图；
[0020]图4是具体实施例1中铜酞菁、改性铜酞菁和离子液体的傅立叶变换红外光谱图；
[0021]图5是用热分析仪对具体实施例1中铜酞菁、改性铜酞菁和离子液体的测试结果图；
[0022]图6是对具体实施例1电泳显示液稳定性的测试结果图；
[0023]图7是EPD测试平台；
[0024]图8是具体实施例2中铜酞菁的改性过程及原理示意图；
[0025]图9是具体实施例2中铜酞菁与电泳粒子的SEM图像；
[0026]图10是具体实施例2中铜酞菁与电泳粒子的EDX谱图；
[0027]图11是具体实施例2中铜酞菁、改性铜酞菁和离子液体的傅立叶变换红外光谱图；
[0028]图12是用热分析仪对具体实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性铜酞菁，其特征在于其由以下重量份的原料制成：铜酞菁：0.4
‑
0.6份；离子液体：0.1
‑
0.3份；无水乙醇：50
‑
60份；所述离子液体为吡啶类离子液体或吡咯烷类离子液体。2.根据权利要求1所述的改性铜酞菁，其特征在于所述吡啶类离子液体为1
‑
己基溴化吡啶翁。3.根据权利要求1所述的改性铜酞菁，其特征在于所述吡咯烷类离子液体为1
‑
丁基
‑1‑
甲基吡咯烷溴化物。4.一种制备如权利要求1
‑
3任一所述改性铜酞菁的方法，其特征在于其步骤如下：取一烧瓶，加入上述重量份数的无水乙醇、离子液体和铜酞菁，然后将烧瓶放置在超声分散仪中进行超声分散，超声分散时间为10
‑
15min，得分散液A；将分散液A放置于搅拌装置中，边搅拌边升温至70
‑
75℃，待温度升到70
‑
75℃时，保温反应，继续搅拌1.5
‑
2小时，然后冷却至室温，得分散液B；将分散液B放置于真空干燥器中，去除分散液B中的乙醇，得改性铜...

【专利技术属性】
技术研发人员：张智，王瑶，陈群，迟锋，杨健君，潘新建，于淼，刘黎明，
申请(专利权)人：电子科技大学中山学院，
类型：发明
国别省市：