專利名稱：一種無機(jī)-有機(jī)復(fù)合電子墨水微膠囊的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子顯示領(lǐng)域，具體涉及ー種無機(jī)-有機(jī)復(fù)合電子墨水微膠囊的制備方法。
背景技術(shù)：
信息科學(xué)與技術(shù)的迅猛發(fā)展呼喚著全新的薄型、輕量、低驅(qū)動(dòng)電壓、低功耗的平面電子顯示技術(shù)與之相適應(yīng)，電泳顯示技術(shù)是電 子顯示技術(shù)的ー種。微膠囊型電泳顯示器的最大優(yōu)點(diǎn)是將電泳粒子和絕緣懸浮液封裝于微膠囊內(nèi)，從而抑制了電泳粒子的團(tuán)聚和沉積，提高了電泳顯示器的穩(wěn)定性和使用壽命。微膠囊電泳顯示的工作原理是基于懸浮在分散介質(zhì)中的帶電粒子的電泳現(xiàn)象的ー種反射型顯示技術(shù)，它利用電泳原理使夾在電極間的帶電物質(zhì)在電場(chǎng)的作用下運(yùn)動(dòng)，隨著外加電場(chǎng)方向的轉(zhuǎn)換，并通過帶電物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致交替顯示兩種或兩種以上不同顔色。微膠囊可以大規(guī)模生產(chǎn)，顯示器生產(chǎn)エ藝相對(duì)簡(jiǎn)單并可整卷自動(dòng)生產(chǎn)。微膠囊可以混合在液體粘合劑中采用噴墨打印、涂刷等方式涂布于基材上，因此可用于柔性顯示。微膠囊型電泳顯示有非常大的研究價(jià)值與應(yīng)用前景。目前常用的微膠囊制備方法有脲醛樹脂包封法和明膠-阿拉伯膠復(fù)凝聚法。脲醛樹脂微膠囊壁材的機(jī)械強(qiáng)度較大，但柔韌性較差，因此用這種材料做成的柔性電泳顯示耐刮、耐壓性能較差。明膠-阿拉伯膠復(fù)凝聚法生產(chǎn)效率高，但由于阿拉伯膠對(duì)中國來說是ー種進(jìn)ロ產(chǎn)品，大規(guī)模的商業(yè)應(yīng)用會(huì)導(dǎo)致成本過高；此外阿拉伯膠易降解，長期使用會(huì)降低膠囊的阻隔性。因此有必要尋找成本更低且來源更廣泛的原料，來制備電子墨水微膠囊。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種低成本的無機(jī)-有機(jī)復(fù)合電子墨水微膠囊的制備方法。本發(fā)明還提供由上述方法制備的無機(jī)-有機(jī)復(fù)合電子墨水微膠囊。本發(fā)明進(jìn)ー步提供包括所述無機(jī)-有機(jī)復(fù)合電子墨水微膠囊的電子紙顯示器件。本發(fā)明制備無機(jī)-有機(jī)復(fù)合電子墨水微膠囊的方法如下將電泳懸浮液加入到酸性納米ニ氧化硅溶膠中，超聲或劇烈攪拌形成乳液，升溫，加入水溶性陰離子型引發(fā)劑，緩慢滴加混合単體，進(jìn)行非均相聚合反應(yīng)，使生成的聚合物包覆在電泳懸浮液的液滴表面，形成無機(jī)-有機(jī)復(fù)合電子墨水微膠囊。優(yōu)選地，所述酸性納米ニ氧化硅溶膠使用前用水稀釋，攪拌或超聲處理使所述酸性納米ニ氧化硅溶膠粒子分散均勻。所述電泳懸浮液與酸性納米ニ氧化硅溶膠的質(zhì)量比為I 100 : I ;優(yōu)選地，質(zhì)量比為I 85 I ;優(yōu)選地，質(zhì)量比為I 75 I ;優(yōu)選地，質(zhì)量比為I 50 I;優(yōu)選地，質(zhì)量比為I 20 I ;更優(yōu)選地,質(zhì)量比為I 3 I ;更優(yōu)選地,質(zhì)量比為I 2 I。優(yōu)選地，形成乳液后，在攪拌狀態(tài)下將制得的乳液升溫至50°C 80°C ;更優(yōu)選地，升溫至60-78で。優(yōu)選地，所述非均相聚合反應(yīng)的溫度為90°C 120°C ;更優(yōu)選地，反應(yīng)溫度為90°C 100°C。優(yōu)選地，所述非均相聚合反應(yīng)的時(shí)間為2 5小時(shí)；更優(yōu)選地，反應(yīng)的時(shí)間為3小時(shí)。本發(fā)明中所用的酸性納米ニ氧化硅溶膠的粒徑為5nm 150nm，優(yōu)選粒徑為20nm 30nm。本發(fā)明的方法中，以所述乳液的重量份為100份計(jì)，所述混合単體的重量份為5 45份。
所述混合単體包括苯こ烯、丙烯酸甲酷、甲基丙烯酸甲酷、丙烯酸こ酷、甲基丙烯酸こ酷、丙烯酸丁酷、甲基丙烯酸丁酷、ニこ烯基苯、こニ醇雙丙烯酸酯、丁ニ醇雙丙烯酸酷、1,6-己ニ醇雙丙烯酸酯、ニ縮丙ニ醇雙丙烯酸酯、三縮丙ニ醇雙丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯，雙季戊四醇五丙烯酸酯和雙季戊四醇六丙烯酸酯中的兩種或兩種以上的組分。優(yōu)選地，所述混合単體包括苯こ烯、甲基丙烯酸甲酷、甲基丙烯酸丁酷、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、雙季戊四醇五丙烯酸酯和雙季戊四醇六丙烯酸酯中的兩種或兩種以上的組分。更優(yōu)選地，所述混合単體的組成為1 5重量份的甲基丙烯酸甲酷、I 4重量份的甲基丙烯酸丁酷、2 5重量份的雙季戊四醇五丙烯酸酷。進(jìn)ー步優(yōu)選地，所述混合単體的組成為3 7重量份甲基丙烯酸甲酷、I 5重量份的苯こ烯、I 5重量份的甲基丙烯酸丁酷、I 5重量份的三羥甲基丙烷三丙烯酸酷。本發(fā)明的方法中，以所述乳液的重量份為100份計(jì)，所述水溶性陰離子型引發(fā)劑的重量份為0. 05-0. 5份。優(yōu)選地，所述水溶性陰離子型引發(fā)劑為過硫酸鉀或過硫酸銨；或者也可以使用其他水溶性陰離子型引發(fā)劑。所述電泳懸浮液為包含有電泳粒子、染料以及助劑的四氯こ烯懸浮液。電泳粒子包括鈦白粉、ニ氧化硅等；染料包括偶氮、蒽醌類染料；助劑為電荷控制劑，如聚異丁ニ酸野等。本發(fā)明的電泳懸浮液的組成及各組分的質(zhì)量百分比可以為鈦白粉15-20%，黑色染料15-25%，四氯こ烯50-70%，聚異丁ニ酸酐1-5%。優(yōu)選地，電泳懸浮液的組成及各組分的質(zhì)量百分比為鈦白粉20%，黒色染料20%，四氯こ烯58%，聚異丁ニ酸酐2%。優(yōu)選地，本發(fā)明的制備方法包括如下步驟I)向50重量份的固含量為30%的酸性納米ニ氧化硅溶膠中加入15-40重量份的去離子水進(jìn)行稀釋，攪拌使酸性納米ニ氧化硅溶膠粒子分散均勻；2)向上述稀釋過的酸性納米ニ氧化硅溶膠中加入含15-30重量份的四氯こ烯為溶劑的電泳懸浮液，經(jīng)過超聲均化或劇烈攪拌形成固體穩(wěn)定乳液；3)將上述固體穩(wěn)定乳液升溫至50°C 80°C，加入0. 05 0. 5重量份的過硫酸銨，緩慢依次滴加混合單體I、混合單體2 ；其中，混合単體I的組成為1 5重量份的甲基丙烯酸甲酷、I 4重量份的甲基丙烯酸丁酷、2 5重量份的雙季戊四醇五丙烯酸酯，混合均勻；混合単體2的組成為3 7重量份甲基丙烯酸甲酷、I 5重量份的苯こ烯、I 5重量份的甲基丙烯酸丁酷、I 5重量份的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯，混合均勻；4)將混合単體滴加完畢后，升溫至90°C 99°C，反應(yīng)3小吋，降溫出料，即得到無機(jī)-有機(jī)復(fù)合電子墨水微膠囊。本發(fā)明采用酸性納米ニ氧化硅溶膠作為固體穩(wěn)定劑，用于穩(wěn)定電泳懸浮液，在超聲或劇烈攪拌作用下，電泳懸浮液會(huì)被粉碎成細(xì)小液滴分散在水中，這時(shí)無機(jī)ニ氧化硅溶膠粒子會(huì)包裹在電泳懸浮液的液滴表面，穩(wěn)定液滴防止其互相聚并，形成固體穩(wěn)定乳液；在加入水溶性陰離子型引發(fā)劑，并緩慢滴加混合単體后，升溫至分解溫度，使之發(fā)生非均相聚合反應(yīng)，從而使生成的聚合物包覆在電泳懸浮液的液滴表面，有利于形成無機(jī)-有機(jī)復(fù)合電子墨水微膠囊。由于酸性硅溶膠在水中，其表面帶正電，由該酸性硅溶膠包裹電泳懸浮液形成的液滴表面也帶正電，再加入水溶性陰離子型引發(fā)劑后，引發(fā)劑會(huì)在靜電作用下被吸引到電泳懸浮液的液滴表面。這時(shí)加入可聚合混合単體，單體即會(huì)在電泳懸浮液的液滴表面被引發(fā)聚合，增長為高分子包裹在電泳懸浮液的液滴表面形成微膠囊囊壁。在水溶液中的引發(fā)劑也可引發(fā)單體聚合進(jìn)行增長，當(dāng)增長到一定鏈長時(shí)，會(huì)從水相中析出凝聚在電泳懸浮液的液滴表面，形成囊壁。在本發(fā)明的另ー個(gè)方面中，本發(fā)明提供由上述任意一種制備方法制備得到的無機(jī)-有機(jī)復(fù)合電子墨水微膠囊。在本發(fā)明的又ー個(gè)方面中，本發(fā)明還提供包括上述無機(jī)-有機(jī)復(fù)合電子墨水微膠囊的電子紙顯示器件。所述電子紙顯示器件可以采用本發(fā)明的無機(jī)-有機(jī)復(fù)合電子墨水微膠囊按照本領(lǐng)域的常規(guī)技術(shù)手段制備。本發(fā)明的有益效果在于I.本發(fā)明的乳液是由固體顆粒代替表面活性劑(乳化劑)而穩(wěn)定的乳液。不溶性固體細(xì)粉與水和ー些油性溶劑進(jìn)行混合分散吋，固體細(xì)粉包裹在分散相液滴的表面，形成ー個(gè)固體殼層；當(dāng)分散相液滴相互碰撞吋，固體殼層對(duì)液滴的變形和聚集起到阻礙作用，可以形成較為穩(wěn)定的乳液，即固體穩(wěn)定乳液。2.本發(fā)明米用酸性娃溶膠作為固體穩(wěn)定劑,使其包覆在芯材(電泳懸浮液)液滴表面形成帶正電的無機(jī)粒子層，加入陰離子型引發(fā)劑后，引發(fā)劑帶負(fù)電，在靜電作用下，弓丨發(fā)劑被吸引至電泳懸浮液粒子表面，此時(shí)滴加聚合單體，可使単體在電泳懸浮液的液滴表層聚合形成囊壁包裏，反應(yīng)結(jié)束后可形成無機(jī)-有機(jī)復(fù)合電子墨水微膠囊。3.本發(fā)明采用固體穩(wěn)定預(yù)乳化法將酸性硅溶膠包裹在電泳懸浮液滴表面，之后加入陰離子型引發(fā)劑和單體進(jìn)行原位聚合生產(chǎn)聚合物，制備無機(jī)-有機(jī)復(fù)合電子墨水微膠囊。4.本發(fā)明制備的無機(jī)-有機(jī)復(fù)合電子墨水微膠囊成本低，由于使用了酸性納米ニ 氧化硅無機(jī)材料，得到的產(chǎn)品耐熱性明顯提高；同時(shí)，本發(fā)明的無機(jī)-有機(jī)復(fù)合電子墨水微膠囊產(chǎn)品由于采用了無機(jī)-有機(jī)復(fù)合材料，因此具有優(yōu)異的耐化性和阻隔性。5.由于本發(fā)明的無機(jī)-有機(jī)復(fù)合電子墨水微膠囊不使用乳化剤，因此避免了乳化劑覆蓋在電泳懸浮液的液滴表面，從而不會(huì)阻礙囊壁的包覆及影響微膠囊產(chǎn)品的性能。
6.由于本發(fā)明采用酸性納米硅溶膠這種低碳、廉價(jià)、來源廣泛的無機(jī)材料作為囊壁材料之一，不但降低了電子墨水的成本，而且提高了囊壁的耐熱性、耐化性和阻隔性。通過調(diào)節(jié)単體的種類和混合比例，例如増加分子結(jié)構(gòu)柔軟的單體，如丙烯酸丁酷，可以滿足柔性顯示電子紙的使用要求。
具體實(shí)施例方式以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例II.向50g固含量為30%的酸性納米ニ氧化硅溶膠(粒徑為20nm 30nm)中加入40g去離子水稀釋，攪拌使酸性納米ニ氧化硅溶膠粒子分散均勻。2.向上述稀釋過的酸性納米ニ氧化硅溶膠中加入含25g四氯こ烯為溶劑的電泳懸浮液(鈦白粉20%，黒色染料20%，四氯こ烯58%，聚異丁ニ酸酐2% )，經(jīng)過超聲均化形成固體穩(wěn)定乳液。3.將上述固體穩(wěn)定乳液升溫至60°C，加入0. 5g過硫酸銨，緩慢依次滴加混合單體I、混合單體2 ；混合單體I的組成為5g甲基丙烯酸甲酷、4g甲基丙烯酸丁酷、5g雙季戍四醇五丙烯酸酯，混合均勻；混合単體2的組成為7g甲基丙烯酸甲酷、5g苯こ烯、5g甲基丙烯酸丁酷、5g三羥甲基丙烷三丙烯酸酷，混合均勻。4.上述混合単體滴加完畢后，升溫至90°C，反應(yīng)3小吋，降至室溫，出料，即得到無機(jī)-有機(jī)復(fù)合電子墨水微膠囊。產(chǎn)品顯微觀察結(jié)果在掃描電子顯微鏡下觀察實(shí)施例I制備得到的無機(jī)-有機(jī)復(fù)合電子墨水微膠囊，其粒徑為I y m 3 y m，呈大致圓形，微膠囊表面基本均勻，視野內(nèi)無ニ氧化硅粒子。耐化性和阻隔性評(píng)價(jià)將實(shí)施例I制備得到的無機(jī)-有機(jī)復(fù)合電子墨水微膠囊在丙酮溶液中浸泡超聲30分鐘，結(jié)果無電泳懸浮液滲漏。由此證明本發(fā)明制備得到的電子墨水微膠囊對(duì)電泳介質(zhì)的阻隔性良好，耐化性強(qiáng)。雙穩(wěn)態(tài)顯示特性評(píng)價(jià)利用實(shí)施例I制備得到的無機(jī)-有機(jī)復(fù)合電子墨水微膠囊制作電子紙顯示器件。經(jīng)測(cè)試畫面由全黑至全白的響應(yīng)時(shí)間為I. I秒，切斷電源后仍可維持全白畫面，這表明本發(fā)明的無機(jī)-有機(jī)復(fù)合電子墨水微膠囊具有良好的雙穩(wěn)態(tài)顯示的特性。實(shí)施例2I.向50g固含量為25%的酸性納米ニ氧化硅溶膠(粒徑為20nm 30nm)中加入34g去離子水稀釋，攪拌使酸性納米ニ氧化硅溶膠粒子分散均勻。2.向上述稀釋過的酸性納米ニ氧化硅溶膠中加入含21g四氯こ烯為溶劑的電泳懸浮液(鈦白粉20%，黒色染料20%，四氯こ烯58%，聚異丁ニ酸酐2% )，經(jīng)過劇烈攪拌形成固體穩(wěn)定乳液。3.將上述固體穩(wěn)定乳液升溫至78°C，加入0. 5g過硫酸鉀，緩慢依次滴加混合単體、I、混合單體2 ；混合単體I的組成為2g甲基丙烯酸甲酷、3g甲基丙烯酸丁酷、4g雙季戊四醇五丙烯酸酯，混合均勻；混合単體2的組成為5g甲基丙烯酸甲酷、4g苯こ烯、4g甲基丙烯酸丁酷、3g三羥甲基丙烷三丙烯酸酷，混合均勻。4.上述混合単體滴加完畢后，升溫至100°C，反應(yīng)3小吋，降至室溫，出料，即得到無機(jī)有機(jī)復(fù)合電子墨水微膠囊。產(chǎn)品顯微觀察結(jié)果在掃描電子顯微鏡下觀察實(shí)施例2制備得到的無機(jī)-有機(jī)復(fù)合電子墨水微膠囊，其粒徑為2 y m 4 y m，呈大致圓形，微膠囊表面基本均勻，視野內(nèi)無ニ氧化硅粒子。
耐化性和阻隔性評(píng)價(jià)將實(shí)施例2制備得到的無機(jī)-有機(jī)復(fù)合電子墨水微膠囊在丙酮溶液中浸泡超聲30分鐘，結(jié)果無電泳懸浮液滲漏。由此證明本發(fā)明制備得到的電子墨水微膠囊對(duì)電泳介質(zhì)的阻隔性良好，耐化性強(qiáng)。雙穩(wěn)態(tài)顯示特性評(píng)價(jià)利用實(shí)施例2制備得到的無機(jī)-有機(jī)復(fù)合電子墨水微膠囊制作電子紙顯示器件。經(jīng)測(cè)試畫面由全黑至全白的響應(yīng)時(shí)間為I. 2秒，切斷電源后仍可維持全白畫面，這表明本發(fā)明的無機(jī)-有機(jī)復(fù)合電子墨水微膠囊具有良好的雙穩(wěn)態(tài)顯示的特性。實(shí)施例3I.向2g固含量為30%的酸性納米ニ氧化硅溶膠(粒徑為5nm IOnm)中加入40g去離子水稀釋，攪拌使酸性納米ニ氧化硅溶膠粒子分散均勻。2.向上述稀釋過的酸性納米ニ氧化硅溶膠中加入含30g四氯こ烯為溶劑的電泳懸浮液(鈦白粉20%，黒色染料20%，四氯こ烯58%，聚異丁ニ酸酐2% )，經(jīng)過超聲均化形成固體穩(wěn)定乳液。3.將上述固體穩(wěn)定乳液升溫至60°C，加入0. 5g過硫酸銨，緩慢依次滴加混合單體I、混合單體2 ；混合單體I的組成為5gこニ醇雙丙烯酸酷、4g甲基丙烯酸こ酷、5g雙季戊四醇六丙烯酸酯，混合均勻；混合単體2的組成為7g甲基丙烯酸甲酷、5g苯こ烯、5g甲基丙烯酸丁酷、5g三縮丙ニ醇雙丙烯酸酷，混合均勻。4.上述混合単體滴加完畢后，升溫至90°C，反應(yīng)3小吋，降至室溫，出料，即得到無機(jī)-有機(jī)復(fù)合電子墨水微膠囊。產(chǎn)品顯微觀察結(jié)果在掃描電子顯微鏡下觀察實(shí)施例3制備得到的無機(jī)-有機(jī)復(fù)合電子墨水微膠囊，其粒徑為3 y m 5 y m，呈大致圓形，微膠囊表面基本均勻，視野內(nèi)無ニ氧化硅粒子。耐化性和阻隔性評(píng)價(jià)將實(shí)施例3制備得到的無機(jī)-有機(jī)復(fù)合電子墨水微膠囊在丙酮溶液中浸泡超聲30分鐘，結(jié)果無電泳懸浮液滲漏。由此證明本發(fā)明制備得到的電子墨水微膠囊對(duì)電泳介質(zhì)的阻隔性良好，耐化性強(qiáng)。
雙穩(wěn)態(tài)顯示特性評(píng)價(jià)利用實(shí)施例3制備得到的無機(jī)-有機(jī)復(fù)合電子墨水微膠囊制作電子紙顯示器件。經(jīng)測(cè)試畫面由全黑至全白的響應(yīng)時(shí)間為I. 36秒，切斷電源后仍可維持全白畫面，這表明本發(fā)明的無機(jī)-有機(jī)復(fù)合電子墨水微膠囊具有良好的雙穩(wěn)態(tài)顯示的特性。實(shí)施例4I.向IOg固含量為30%的酸性納米ニ氧化硅溶膠(粒徑為30nm 50nm)中加入40g去離子水稀釋，攪拌使酸性納米ニ氧化硅溶膠粒子分散均勻。2.向上述稀釋過的酸性納米ニ氧化硅溶膠中加入含30g四氯こ烯為溶劑的電泳懸浮液(鈦白粉20%，黒色染料20%，四氯こ烯58%，聚異丁ニ酸酐2% )，經(jīng)過超聲均化形成固體穩(wěn)定乳液。3.將上述固體穩(wěn)定乳液升溫至60°C，加入0. 5g過硫酸銨，緩慢依次滴加混合單體I、混合單體2 ；混合単體I的組成為5g苯こ烯、4g甲基丙烯酸甲酷、5g ニこ烯基苯，混合均勻；混合単體2的組成為7g甲基丙烯酸甲酷、5g苯こ烯、5g甲基丙烯酸丁酷、5g ニ縮丙ニ醇雙丙烯酸酷，混合均勻。4.上述混合単體滴加完畢后，升溫至90°C，反應(yīng)3小吋，降至室溫，出料，即得到無機(jī)-有機(jī)復(fù)合電子墨水微膠囊。產(chǎn)品顯微觀察結(jié)果在掃描電子顯微鏡下觀察實(shí)施例4制備得到的無機(jī)-有機(jī)復(fù)合電子墨水微膠囊，其粒徑為2 y m 3 y m，呈大致圓形，微膠囊表面基本均勻，視野內(nèi)無ニ氧化硅粒子。耐化性和阻隔性評(píng)價(jià)將實(shí)施例4制備得到的無機(jī)-有機(jī)復(fù)合電子墨水微膠囊在丙酮溶液中浸泡超聲30分鐘，結(jié)果無電泳懸浮液滲漏。由此證明本發(fā)明制備得到的電子墨水微膠囊對(duì)電泳介質(zhì)的阻隔性良好，耐化性強(qiáng)。雙穩(wěn)態(tài)顯示特性評(píng)價(jià)利用實(shí)施例4制備得到的無機(jī)-有機(jī)復(fù)合電子墨水微膠囊制作電子紙顯示器件。經(jīng)測(cè)試畫面由全黑至全白的響應(yīng)時(shí)間為I. 18秒，切斷電源后仍可維持全白畫面，這表明本發(fā)明的無機(jī)-有機(jī)復(fù)合電子墨水微膠囊具有良好的雙穩(wěn)態(tài)顯示的特性。
實(shí)施例5I.將50g固含量為30%的酸性納米ニ氧化硅溶膠(粒徑為80nm IOOnm)中加入40g去離子水稀釋，攪拌使酸性納米ニ氧化硅溶膠粒子分散均勻。2.向上述稀釋過的酸性納米ニ氧化硅溶膠中加入含15g四氯こ烯為溶劑的電泳懸浮液(鈦白粉15%，黒色染料25%，四氯こ烯55%，聚異丁ニ酸酐5% )，經(jīng)過超聲均化形成固體穩(wěn)定乳液。3.將上述固體穩(wěn)定乳液升溫至60°C，加入0. 5g過硫酸銨，緩慢依次滴加混合單體I、混合單體2 ；混合単體I的組成為5g苯こ烯、4g甲基丙烯酸甲酷、5g ニこ烯基苯，混合均勻；混合単體2的組成為7g甲基丙烯酸甲酷、5g苯こ烯、5g甲基丙烯酸丁酷、5g ニ縮丙ニ醇雙丙烯酸酷，混合均勻。
4.上述混合単體滴加完畢后，升溫至90°C，反應(yīng)5小吋，降至室溫，出料，即得到無機(jī)-有機(jī)復(fù)合電子墨水微膠囊。產(chǎn)品顯微觀察結(jié)果在掃描電子顯微鏡下觀察實(shí)施例5制備得到的無機(jī)-有機(jī)復(fù)合電子墨水微膠囊，其粒徑為I y m 3 y m，呈大致圓形，微膠囊表面基本均勻，視野內(nèi)無ニ氧化硅粒子。耐化性和阻隔性評(píng)價(jià)將實(shí)施例5制備得到的無機(jī)-有機(jī)復(fù)合電子墨水微膠囊在丙酮溶液中浸泡超聲30分鐘，結(jié)果無電泳懸浮液滲漏。由此證明本發(fā)明制備得到的電子墨水微膠囊對(duì)電泳介質(zhì)的阻隔性良好，耐化性強(qiáng)。雙穩(wěn)態(tài)顯示特性評(píng)價(jià) 利用實(shí)施例5制備得到的無機(jī)-有機(jī)復(fù)合電子墨水微膠囊制作電子紙顯示器件。經(jīng)測(cè)試畫面由全黑至全白的響應(yīng)時(shí)間為I. 3秒，切斷電源后仍可維持全白畫面，這表明本發(fā)明的無機(jī)-有機(jī)復(fù)合電子墨水微膠囊具有良好的雙穩(wěn)態(tài)顯示的特性。實(shí)施例6I.向2g固含量為30%的酸性納米ニ氧化硅溶膠(粒徑為130nm 150nm)中加入40g去離子水稀釋，攪拌使酸性納米ニ氧化硅溶膠粒子分散均勻。2.向上述稀釋過的酸性納米ニ氧化硅溶膠中加入含30g四氯こ烯為溶劑的電泳懸浮液(鈦白粉15 %，黒色染料15 %，四氯こ烯69 %，聚異丁ニ酸酐I % )，經(jīng)過超聲均化形成固體穩(wěn)定乳液。3.將上述固體穩(wěn)定乳液升溫至60°C，加入0. 5g過硫酸鉀，緩慢依次滴加混合單體I、混合單體2 ；混合單體I的組成為5g 1,6-己ニ醇雙丙烯酸酷、4g甲基丙烯酸こ酷、5g雙季戍四醇六丙烯酸酯，混合均勻；混合単體2的組成為7g甲基丙烯酸甲酷、5g苯こ烯、5g甲基丙烯酸丁酷、5gこニ醇雙丙烯酸酯，混合均勻。4.上述混合単體滴加完畢后，升溫至120°C，反應(yīng)2小吋，降至室溫，出料，即得到無機(jī)-有機(jī)復(fù)合電子墨水微膠囊。產(chǎn)品顯微觀察結(jié)果在掃描電子顯微鏡下觀察實(shí)施例6制備得到的無機(jī)-有機(jī)復(fù)合電子墨水微膠囊，其粒徑為4 y m 5 y m，呈大致圓形，微膠囊表面基本均勻，視野內(nèi)無ニ氧化硅粒子。耐化性和阻隔性評(píng)價(jià)將實(shí)施例6制備得到的無機(jī)-有機(jī)復(fù)合電子墨水微膠囊在丙酮溶液中浸泡超聲30分鐘，結(jié)果無電泳懸浮液滲漏。由此證明本發(fā)明制備得到的電子墨水微膠囊對(duì)電泳介質(zhì)的阻隔性良好，耐化性強(qiáng)。雙穩(wěn)態(tài)顯示特性評(píng)價(jià)利用實(shí)施例6制備得到的無機(jī)-有機(jī)復(fù)合電子墨水微膠囊制作電子紙顯示器件。經(jīng)測(cè)試畫面由全黑至全白的響應(yīng)時(shí)間為I. 25秒，切斷電源后仍可維持全白畫面，這表明本發(fā)明的無機(jī)-有機(jī)復(fù)合電子墨水微膠囊具有良好的雙穩(wěn)態(tài)顯示的特性。雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對(duì)之作ー些修改或改進(jìn)，這對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因 此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進(jìn)，均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
1.一種無機(jī)-有機(jī)復(fù)合電子墨水微膠囊的制備方法，其特征在于，將電泳懸浮液加入到酸性納米二氧化硅溶膠中，超聲或劇烈攪拌形成乳液，升溫，加入水溶性陰離子型引發(fā)齊U，緩慢滴加混合單體，進(jìn)行非均相聚合反應(yīng)，使生成的聚合物包覆在電泳懸浮液的液滴表面，形成無機(jī)-有機(jī)復(fù)合電子墨水微膠囊。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述酸性納米二氧化硅溶膠使用前用水稀釋，攪拌或超聲處理使所述酸性納米二氧化硅溶膠的粒子分散均勻。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，所述電泳懸浮液與酸性納米二氧化硅溶膠的質(zhì)量比為I 100 I。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，在攪拌狀態(tài)下將所述乳液升溫至50°C 80°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，所述非均相聚合反應(yīng)的溫度為90°C 120°C，反應(yīng)時(shí)間為2 5小時(shí)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，所述酸性納米二氧化硅溶膠粒子的粒徑為5nm 150nm。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，以所述乳液的重量份為100份計(jì)，所述混合單體的重量份為5 45份。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述混合單體包括苯乙烯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、二乙烯基苯、乙二醇雙丙烯酸酯、丁二醇雙丙烯酸酯、1，6-己二醇雙丙烯酸酯、二縮丙二醇雙丙烯酸酯、三縮丙二醇雙丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯，雙季戊四醇五丙烯酸酯和雙季戊四醇六丙烯酸酯中的兩種或兩種以上的組分。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述混合單體的組成為1 5重量份的甲基丙烯酸甲酯、I 4重量份的甲基丙烯酸丁酯、2 5重量份的雙季戊四醇五丙烯酸酯。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述混合單體的組成為3 7重量份甲基丙烯酸甲酯、I 5重量份的苯乙烯、I 5重量份的甲基丙烯酸丁酯、I 5重量份的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，以所述乳液的重量份為100份計(jì)，所述水溶性陰離子型引發(fā)劑的重量份為0. 05-0. 5份。
12.根據(jù)權(quán)利要求I或11所述的方法，其特征在于，所述水溶性陰離子型引發(fā)劑為過硫酸鉀或過硫酸銨。
13.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，所述電泳懸浮液含有如下質(zhì)量百分比的組分鈦白粉15-20%，黑色染料15-25%，四氯乙烯50-70%，聚異丁二酸酐1_5%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種制備無機(jī)-有機(jī)復(fù)合電子墨水微膠囊的方法，該方法采用酸性納米二氧化硅溶膠作為固體穩(wěn)定劑，穩(wěn)定電泳懸浮液，加入水溶性陰離子型引發(fā)劑，升溫至分解溫度，滴加混合單體發(fā)生非均相聚合，使生成的聚合物包覆在電泳懸浮液的液滴表面，形成無機(jī)-有機(jī)復(fù)合電子墨水微膠囊。本發(fā)明采用廉價(jià)且來源廣泛的硅溶膠作為囊壁材料之一，不但降低了電子墨水的成本，而且提高了囊壁的耐熱性、耐化性和阻隔性。通過調(diào)節(jié)單體的種類和混合比例，可以滿足柔性顯示電子紙的使用要求。
文檔編號(hào)C09D11/00GK102649038SQ201110210380
公開日2012年8月29日 申請(qǐng)日期2011年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月26日
發(fā)明者李琳, 舒適, 趙吉生 申請(qǐng)人:京東方科技集團(tuán)股份有限公司