红白双色电子墨水微胶囊及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种红白双色电子墨水微胶囊及其制备方法。该微胶囊囊壁由明胶与阿拉伯胶组成，包覆的囊液由色淀类红色分散液与二氧化钛白色分散液组成。其制备过程：以色淀类红色颜料、电荷控制剂、分散剂和四氯乙烯制红色分散液；以二氧化钛、电荷控制剂、分散剂和四氯乙烯制白色分散液；两种分散液混合得囊心液；以明胶和阿拉伯胶分别制囊壁溶液；将囊心液加入明胶囊壁溶液中乳化后加入阿拉伯胶囊壁溶液，经调节ｐＨ值、固化反应得微胶囊乳液，再经洗涤、过滤和筛分得微胶囊。本发明专利技术的优点，制备工艺简单，成囊率高，制得的微胶囊红白双色浓度较高，在低电压下仍具有明显的电场响应性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，属于电子墨水微胶囊技 术。
技术介绍
电子墨水微胶囊技术是一种电泳显示技术，它是将带点粒子和分散溶液包裹在微胶囊内，利用电泳显示原理，在微胶囊内实现电泳显示，从而抑制电泳粒子在大于胶囊尺度 范围内的团聚、沉积等缺点。以电子墨水微胶囊技术制备的微胶囊电泳显示器具有纸的柔 软性、不需背景光源、对比度高、能耗低等特点，同时兼具电子器件可存储、易更新的特性， 既符合人们的视觉习惯，又方便、快捷，是一种极具潜力的显示材料。目前，国内外采用E-ink黑白双色电子墨水微胶囊已实现黑白电泳显示器的商 业化，但微胶囊电泳显示器的彩色化还停留在利用彩色滤光膜法实现彩色显示的水平上， 采用这种方法会损失约70%的反射光，较大的影响了成像的色彩饱和度，故彩色电子纸没 有达到实用化的水平。国内外至今未见制备彩色双色电子墨水的相关报道，有关电子墨 水微胶囊的研究主要集中在提高黑白电子墨水微胶囊响应性能及彩色单色电子墨水微胶 囊的制备上。陈建峰等人以炭黑和改性二氧化钛为电泳粒子，四氯乙烯为分散介质，采用 一步原位聚合法制备了黑白双色电子墨水微胶囊；赵晓鹏等人选用包裹聚乙烯膜的 纳米大红粉为红色电泳粒子，SpanSO为表面活性剂，以硫脲和甲醛水溶液为壁材，采用原 位聚合法制备了一种红色脲甲醛树脂电子墨水显示材料；乐园等人通过反溶剂重结晶法对颜料进行重结晶，得 到粒径50nm 300nm的彩色颜料粒子，以此颜料粒子为电泳粒子，二氧化钛为背景粒子，研 究了一种用于电子墨水显示的彩色电泳显示液。本申请首次制备了 一种红白双色电子墨水微胶囊。所制备的电子墨水微胶囊能够 明显的提高电泳显示的对比度，为电泳显示的彩色化提供了基本材料。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种，所述的方法工 艺简单，胶囊成囊率高。所制得的红白双色电子墨水微胶囊几何形貌好、透明坚固，在低电 压下仍具有明显的电场响应性。本专利技术是通过下述技术方案加以实现的一种红白双色电子墨水微胶囊，该微胶 囊的粒度为30 120 μ m,它由囊壁和囊壁包覆的囊心分散液组成，其特征在于囊壁由明 胶与阿拉伯胶按质量比为1 1 3组成；囊心分散液由色淀类红色分散液与二氧化钛白 色分散液按质量比为1 5 10组成，其中色淀类红色分散液由色淀类红色颜料与聚异 丁烯单丁二酰亚胺(T-151)电荷控制剂、商品的CH-5超分散剂、商品的CH-6超分散剂和四氯乙烯按质量比为1 0.25 0.35 0.3 0.4 0. 2 0. 3 40 55组成，二氧 化钛白色分散液由二氧化钛与T-151电荷控制剂、Span85分散剂和四氯乙烯按质量比为 1 0.05 0.08 0.08 0.09 8 12 组成。上述色淀类红色颜料选自于钙红2B(C. I. Pigment Red 48:2)、立索尔宝红 (C. I. Pigment Red 57 1)、色淀红 C(C. I. Pigment Red 53:1)之中的一种或两种或三种。上述红白双色电子墨水微胶囊的制备方法，其特征在于包括以下过程(1)按色淀类红色颜料与T-151电荷控制剂、商品的CH-5超分散剂、商品的CH_6超分散剂和四氯乙烯的质量比为1 0.25 0.35 0.3 0.4 0. 2 0. 3 40 55 进行配料，将钙红2B、立索尔宝红、色淀红C之中的一种或两种或三种以及T-151电荷控制 齐U、商品的CH-5和商品的CH-6超分散剂加入四氯乙烯中，并加入锆珠，以15 25rpm进行 球磨时间10 12h后，滤除锆珠，制得色淀类红色分散液；(2)按二氧化钛与T-151电荷控制剂、Span85分散剂和四氯乙烯的质量比为 1 0. 05 0. 08 0. 08 0. 09 8 12进行配料，将二氧化钛及T-151电荷控制剂和 Span85分散剂加入四氯乙烯中，并加入锆珠，以15 25rpm进行球磨时间10 12h后，滤 除锆珠，制得二氧化钛白色分散液；(3)将步骤(1)制得的色淀类红色分散液与步骤(2)制得的二氧化钛白色分散液， 按质量比为1 5 10混合，超声振荡时间20 40min，制得囊心分散液。(4)在温度40 50°C下分别将明胶和阿拉伯胶溶于去离子水中，配制成质量浓度 为 5%的明胶囊壁溶液和质量浓度为 5%的阿拉伯胶囊壁溶液；(5)按明胶与阿拉伯胶的质量比为1 1 3，并按囊心分散液与囊壁溶液质量比 为1 6 12，首先在温度40 50°C及500 800rpm搅拌条件下，将囊心分散液加入明 胶囊壁溶液中，形成乳液，再向乳液中.滴加阿拉伯胶囊壁溶液，在持续搅拌情况下，用质 量浓度为10%的醋酸水溶液调节pH值至明胶等电点以下，乳液自然降至室温，并冷却至温 度0 10°C，在乳液中加入质量浓度为10%的戊二醛水溶液3 5ml，固化反应时间1 2h，制得微胶囊乳液。(6)对步骤(5)制得的微胶囊乳液用去离子水进行洗涤，再经过滤、筛分得到粒度 为30 120 μ m的微胶囊。本专利技术的创新之处在于1)以色淀类红色颜料为红色电泳粒子，二氧化钛为白色 电泳粒子，首次成功制备出含电泳粒子浓度较高的红白双色电子墨水微胶囊；2)制备该电 子墨水微胶囊工艺简单易行，成本低廉，成囊率高，所制得的红白双色电子墨水微胶囊几何 形貌好、透明坚固，在低电压下仍具有明显的电场响应性。具体实施例方式实例1将白色二氧化钛粒子放入真空干燥箱中，常温干燥48h，取出研磨备用；取16. 22g 四氯乙烯，加入 0.41g 钙红 2B(C. I. Pigment Red 48:2) ,0. IOg 的 T_151、0. 12g 的 CH_5(购 自上海三正高分子有限公司)和0. 08g的CH-6 (购自上海三正高分子有限公司)，加入20g 锆珠，15rpm下球磨10h，滤除锆珠得红色分散液；取16. 22g四氯乙烯，加入2g的二氧化钛、 0. IOg的T-151、0. 16g的Span85，加入20g锆珠，15rpm下球磨10h，滤除锆珠得白色分散液；取红色分散液O. 83g与白色分散液4. 17g混合，超声20min，制得5g囊心分散液。将0. 2g明胶溶解于20ml的温度为40°C水中，在500rpm的搅拌速度下，加入5g上 述囊心分散液，搅拌3min，使囊心分散均勻；然后用恒压漏斗缓慢滴加20. 2g质量分数 的阿拉伯胶水溶液，并用10%稀醋酸水溶液调节pH小于4. 0，反应60 80min，使乳液温度 自然降至室温，并冷却至10°C以下，加入3ml 10%的戊二醛水溶液，固化反应lh，即得到红 白双色电子墨水微胶囊乳液；将乳液用去离子水洗涤、过滤，并用110目和425目的筛子筛 分，取胶囊粒径为30 120 μ m的红白双色电子墨水微胶囊。实例2将白色二氧化钛粒子放入真空干燥箱中，常温干燥48h，取出研磨备用；取16. 22g 四氯乙烯，加入 0. 29g 立索尔宝红(C. I. Pigment Red 57:1)、0· IOg 的 T_151、0. 12g 的 CH-5 和0. 09g的CH-6，加入20g锆珠，25rpm下球磨12h，滤除锆珠得红色分散液；取16. 22g四 氯乙烯，加入1. 35g本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种红白双色电子墨水微胶囊，该微胶囊的粒度为３０～１２０μｍ，它由囊壁和囊壁包覆的囊心分散液组成，其特征在于：囊壁由明胶与阿拉伯胶按质量比为１∶１～３组成；囊心分散液由色淀类红色分散液与二氧化钛白色分散液按质量比为１∶５～１０组成，其中色淀类红色分散液由色淀类红色颜料与聚异丁烯单丁二酰亚胺电荷控制剂、商品的ＣＨ－５分散剂、商品的ＣＨ－６分散剂和四氯乙烯按质量比为１∶０．２５～０．３５∶０．３～０．４∶０．２～０．３∶４０～５５组成，二氧化钛白色分散液由二氧化钛与聚异丁烯单丁二酰亚胺电荷控制剂、司班８５分散剂和与四氯乙烯按质量比为１∶０．０５～０．０８∶０．０８～０．０９∶８～１２组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冯亚青，安晶，李祥高，孟舒献，温自强，陆敏，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]