專(zhuān)利名稱(chēng)：二氧化鈦/陽(yáng)離子聚合物核殼結(jié)構(gòu)的電泳粒子及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種二氧化鈦/陽(yáng)離子聚合物核殼結(jié)構(gòu)的電泳粒子及其制備方法，屬于電泳粒子及其制備技術(shù)。
背景技術(shù)：
電子顯示是一種新型的顯示技術(shù)，克服了粒子在大尺度范圍內(nèi)容易發(fā)生團(tuán)聚的缺點(diǎn)，提高了顯示器件的穩(wěn)定性，同時(shí)具有對(duì)比度高，超低能耗，可實(shí)現(xiàn)柔性顯示的優(yōu)點(diǎn)。電泳顯示是通過(guò)電泳粒子在電場(chǎng)中的響應(yīng)而實(shí)現(xiàn)的，因此要求電泳粒子在非電介質(zhì)中具備良好的分散穩(wěn)定性和較大的帶電量。傳統(tǒng)的電泳粒子一般是選擇與分散介質(zhì)密度相匹配的顏料粒子，然后加入電荷控制劑、穩(wěn)定劑等配制成電泳顯示液。但這種電泳粒子粒徑不均一，帶電量低，穩(wěn)定性較差。為了克服傳統(tǒng)電泳粒子的不足，王世榮等人發(fā)明了以有機(jī)烯烴聚合物中空微球?yàn)榉N子，外層包覆二氧化鈦的白色電泳粒子[1][王世榮，王彩艷，李祥高.申請(qǐng)?zhí)?00710060157. 3，公開(kāi)號(hào)CN 101210120A]。該發(fā)明雖然降低了電泳粒子的密度，擴(kuò)大了分散介質(zhì)的選擇范圍，但是電泳粒子的帶電量仍需進(jìn)一步提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種二氧化鈦/陽(yáng)離子聚合物核殼結(jié)構(gòu)的電泳粒子及其制備方法，該電泳粒子的粒徑均勻，與有機(jī)溶劑的相容性好，密度合適，表面帶電量大，電響應(yīng)速度快，其制備方法簡(jiǎn)單。本發(fā)明是通過(guò)下述技術(shù)方案加以實(shí)現(xiàn)的一種二氧化鈦/陽(yáng)離子聚合物核殼結(jié)構(gòu)的電泳粒子，該電泳粒子為粒度10(T300 nm的核殼結(jié)構(gòu)，其特征在于它的核材為二氧化鈦納米粒，它的殼材為甲基丙烯酸烷基胺基酯類(lèi)季銨鹽-甲基丙烯酸酯類(lèi)聚合物、N-羥基琥珀酰亞胺丙烯酸酯類(lèi)季銨鹽-甲基丙烯酸酯類(lèi)聚合物、甲基丙烯酰胺烷基胺基酯類(lèi)季銨鹽-甲基丙烯酸酯類(lèi)聚合物、乙烯基吡啶類(lèi)季銨鹽-甲基丙烯酸酯類(lèi)聚合物、甲基丙烯酸烷基胺基酯類(lèi)季銨鹽-苯乙烯類(lèi)聚合物、N-羥基琥珀酰亞胺丙烯酸酯類(lèi)季銨鹽-苯乙烯類(lèi)聚合物、甲基丙烯酰胺烷基胺基酯類(lèi)季銨鹽-苯乙烯類(lèi)聚合物和乙烯基吡啶類(lèi)季銨鹽-苯乙烯類(lèi)聚合物的其中的一類(lèi)聚合物與多甲基丙烯酸酯類(lèi)、多烯丙基胺類(lèi)和多丙烯酰胺類(lèi)交聯(lián)劑的其中一類(lèi)交聯(lián)劑照質(zhì)量比為1:(Γ0. 5的比例構(gòu)成，且殼層厚度為3 30 nm，核殼質(zhì)量比為 1: 0. 6 19。上述的二氧化鈦/陽(yáng)離子聚合物核殼結(jié)構(gòu)的電泳粒子及其制備方法，其特征在于包括以下步驟
(1)將二氧化鈦分散到甲苯中配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 008^0. 04的分散液，按該分散液中的甲苯質(zhì)量計(jì)，再加入0. 003、. 006倍的三乙胺，及按該分散液中的二氧化鈦質(zhì)量計(jì)，再加入2 14倍的3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTS)，攪拌下在溫度90 120 °C反應(yīng)10 30 h，經(jīng)離心分離后，分別用甲苯和丙酮洗滌兩次后，干燥得到氨基化的二氧化鈦納米粒；
(2)將步驟(1)制的氨基化的二氧化鈦納米粒分散在甲苯中配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0. 0Γ0. 05分散液，按該分散液中的甲苯質(zhì)量計(jì)，再加入0. 15^0. 25倍的三乙胺，并在冰浴條件下，按該分散液中的氨基化的二氧化鈦納米粒質(zhì)量計(jì)，向其中滴加2 27倍的2-溴異丁酰溴的甲苯溶液，所述的2-溴異丁酰溴的甲苯溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 35^1，攪拌0. 5 3 h后， 再于室溫反應(yīng)1(T30 h，經(jīng)離心分離后，用丙酮與水洗滌納米粒，經(jīng)干燥得到原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP)用引發(fā)劑-溴代二氧化鈦納米粒；
(3)將步驟(2)制的溴代二氧化鈦納米粒引發(fā)劑分散到甲醇中配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0. 0Γ0. 05分散液，按該分散液中的二氧化鈦納米粒引發(fā)劑質(zhì)量計(jì)，向其中
加入0. 5、倍的陽(yáng)離子型單體、加入0. Γ5倍的非離子單體及加入(Γ5倍的交聯(lián)劑，所述的陽(yáng)離子型單體選自甲基丙烯酸二甲胺基乙酯、N-丙烯酰氧琥珀酰亞胺、Ν-(3- 二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、4-乙烯基吡啶和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨其中的一種；所述的非離子單體為甲基丙烯酸甲酯或苯乙烯；所述的交聯(lián)劑選自二甲基丙烯酸二乙二醇酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二烯丙基胺、三烯丙基胺和N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺其中的一種；并按所加入的總單體的質(zhì)量計(jì)，再加入0. 008^0. 01倍的 N, N, N' ,N' ‘，N"-五甲基二乙烯基三胺(PMDETA)，超聲分散凍抽三次后，再加入為總單體的質(zhì)量0. 008 0. 01倍的CuBr，再凍抽后置于溫度60 70 °C下反應(yīng)10 30 h，離心分離，分別用甲醇的混合溶劑和丙酮洗滌后，干燥得到二氧化鈦與聚合物核殼結(jié)構(gòu)的納米粒；
(4)將步驟(3)制的二氧化鈦與聚合物核殼結(jié)構(gòu)的納米粒分散到乙腈配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 0Γ0. 05分散液，按該分散液中的二氧化鈦與聚合物核殼結(jié)構(gòu)的納米粒的質(zhì)量計(jì)，向其中加入廣6倍的碘甲烷，于溫度7(T90 °C反應(yīng)1(T30 h，完畢后離心分離，并用乙醚洗滌三次后干燥得到二氧化鈦/陽(yáng)離子聚合物核殼結(jié)構(gòu)的電泳粒子。本發(fā)明所制得的陽(yáng)離子型電泳粒子粒徑均一，與有機(jī)溶劑的相容性好，密度合適， 粒子表面帶電量大，可通過(guò)控制聚合物的總量來(lái)調(diào)整電泳粒子的粒徑和密度，可通過(guò)控制聚合物組分中叔胺單體的量及季銨化試劑的量來(lái)控制粒子表面的帶電量。


圖1是制得的二氧化鈦圖2是制得的二氧化鈦圖3是制得的二氧化鈦
具體實(shí)施例方式實(shí)例1
(1)將二氧化鈦分散到甲苯中配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.008的分散液，按該分散液中的甲苯質(zhì)量計(jì)，再加入0. 003倍的三乙胺，及按該分散液中的二氧化鈦質(zhì)量計(jì)，再加入2倍的 APTS，攪拌下在溫度90 °C反應(yīng)10 h，經(jīng)離心分離后，分別用甲苯和丙酮洗滌兩次后，干燥得到氨基化的二氧化鈦納米粒；
(2)將步驟(1)制的氨基化的二氧化鈦納米粒分散在甲苯中配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01分散液，按該分散液中的甲苯質(zhì)量計(jì)，再加入0. 15倍的三乙胺，并在冰浴條件下，按該分散液
/陽(yáng)離子聚合物核殼結(jié)構(gòu)的電泳粒子的透射電鏡圖。 /陽(yáng)離子聚合物核殼結(jié)構(gòu)的電泳粒子的掃描電鏡圖。 /陽(yáng)離子聚合物核殼結(jié)構(gòu)的電泳粒子的動(dòng)態(tài)光散射圖。中的氨基化的二氧化鈦納米粒質(zhì)量計(jì)，向其中滴加2倍的2-溴異丁酰溴的甲苯溶液，所述的2-溴異丁酰溴的甲苯溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.35，攪拌0.5 h后，再于室溫反應(yīng)10 h，經(jīng)離心分離后，用丙酮與水洗滌納米粒，經(jīng)干燥得到ATRP用引發(fā)劑-溴代二氧化鈦納米粒；
(3)將步驟(2)制的溴代二氧化鈦納米粒引發(fā)劑分散到甲醇中配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01 分散液，按該分散液中的二氧化鈦納米粒引發(fā)劑質(zhì)量計(jì)，向其中加入0. 5倍的甲基丙烯酸二甲胺基乙酯、加入0. 1倍的甲基丙烯酸甲酯及加入0倍的二甲基丙烯酸二乙二醇酯，并按所加入的總單體的質(zhì)量計(jì)，再加入0.008倍的N，N，N' ,N' ‘，N"-五甲基二乙烯基三胺 (PMDETA)，超聲分散凍抽三次后，再加入為總單體的質(zhì)量0. 008倍的CuBr，再凍抽后置于溫度60 °C下反應(yīng)10 h，離心分離，分別用甲醇的混合溶劑和丙酮洗滌后，干燥得到二氧化鈦與聚合物核殼結(jié)構(gòu)的納米粒；
(4)將步驟(3)制的二氧化鈦與聚合物核殼結(jié)構(gòu)的納米粒分散到乙腈配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 01分散液，按該分散液中的二氧化鈦與聚合物核殼結(jié)構(gòu)的納米粒的質(zhì)量計(jì)，向其中加入1倍的碘甲烷，于溫度70 °C反應(yīng)10 h，完畢后離心分離，并用乙醚洗滌三次后干燥得到二氧化鈦/陽(yáng)離子聚合物核殼結(jié)構(gòu)的電泳粒子。實(shí)例2
(1)將二氧化鈦分散到甲苯中配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.02的分散液，按該分散液中的甲苯質(zhì)量計(jì)，再加入0. 003倍的三乙胺，及按該分散液中的二氧化鈦質(zhì)量計(jì)，再加入2倍的APTS， 攪拌下在溫度90 °C反應(yīng)10 h，經(jīng)離心分離后，分別用甲苯和丙酮洗滌兩次后，干燥得到氨基化的二氧化鈦納米粒；
(2)將步驟(1)制的氨基化的二氧化鈦納米粒分散在甲苯中配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01分散液，按該分散液中的甲苯質(zhì)量計(jì)，再加入0. 15倍的三乙胺，并在冰浴條件下，按該分散液中的氨基化的二氧化鈦納米粒質(zhì)量計(jì)，向其中滴加2倍的2-溴異丁酰溴的甲苯溶液，所述的2-溴異丁酰溴的甲苯溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.35，攪拌0.5 h后，再于室溫反應(yīng)10 h，經(jīng)離心分離后，用丙酮與水洗滌納米粒，經(jīng)干燥得到ATRP用引發(fā)劑-溴代二氧化鈦納米粒；
(3)將步驟(2)制的溴代二氧化鈦納米粒引發(fā)劑分散到甲醇中配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01 分散液，按該分散液中的二氧化鈦納米粒引發(fā)劑質(zhì)量計(jì)，向其中加入0.5倍的甲基丙烯酸二甲胺基乙酯、加入0. 1倍的甲基丙烯酸甲酯及加入0倍的三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯， 并按所加入的總單體的質(zhì)量計(jì)，再加入0.008倍的N，N，N' ,N' ‘，N"-五甲基二乙烯基三胺(PMDETA)，超聲分散凍抽三次后，再加入為總單體的質(zhì)量0. 008倍的CuBr，再凍抽后置于溫度60 °C下反應(yīng)10 h，離心分離，分別用甲醇的混合溶劑和丙酮洗滌后，干燥得到二氧化鈦與聚合物核殼結(jié)構(gòu)的納米粒；
(4)將步驟(3)制的二氧化鈦與聚合物核殼結(jié)構(gòu)的納米粒分散到乙腈配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 01分散液，按該分散液中的二氧化鈦與聚合物核殼結(jié)構(gòu)的納米粒的質(zhì)量計(jì)，向其中加入1倍的碘甲烷，于溫度70 °C反應(yīng)10 h，完畢后離心分離，并用乙醚洗滌三次后干燥得到二氧化鈦/陽(yáng)離子聚合物核殼結(jié)構(gòu)的電泳粒子。實(shí)例3
實(shí)驗(yàn)裝置及操作同實(shí)例2，將實(shí)例2 (2)中的氨基化的二氧化鈦/無(wú)水甲苯分散液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)改為0. 03，將實(shí)例2 (3)中的三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯改為二烯丙基胺。實(shí)例 4實(shí)驗(yàn)裝置及操作同實(shí)例3，將實(shí)例3 (3)中的溴代二氧化鈦納米粒引發(fā)劑在無(wú)水甲醇中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)改為0. 025，將實(shí)例3 (3)中的三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯改為三烯丙基胺。實(shí)例5
實(shí)驗(yàn)裝置及操作同實(shí)例4，將實(shí)例4 (4)中的二氧化鈦與聚合物核殼結(jié)構(gòu)的納米粒在乙腈中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)改為0. 025，將實(shí)例3 (3)中的三烯丙基胺改為N，N'-亞甲基雙丙烯酰胺。實(shí)例6
實(shí)驗(yàn)裝置及操作同實(shí)例5，按該分散液中的甲苯質(zhì)量計(jì)，將實(shí)例5 (1)中的三乙胺的倍數(shù)改為0. 005，將實(shí)例5 (3)中的甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯改為N-丙烯酰氧琥珀酰亞胺。實(shí)例7
實(shí)驗(yàn)裝置及操作同實(shí)例6，按該分散液中的甲苯質(zhì)量計(jì)，將實(shí)例6 (2)中的三乙胺的倍數(shù)改為0. 2，將實(shí)例6 (3)中的N，N'-亞甲基雙丙烯酰胺改為三烯丙基胺。實(shí)例8
實(shí)驗(yàn)裝置及操作同實(shí)例7，將實(shí)例7 (3)中的三烯丙基胺改為二烯丙基胺，按該分散液中的二氧化鈦納米粒引發(fā)劑質(zhì)量計(jì)，將實(shí)例7 (3)中的N-丙烯酰氧琥珀酰亞胺的倍數(shù)改為5。實(shí)例9
實(shí)驗(yàn)裝置及操作同實(shí)例8，按該分散液中的二氧化鈦與聚合物核殼結(jié)構(gòu)的納米粒的質(zhì)量計(jì)，將實(shí)例8 (4)中的碘甲烷的倍數(shù)改為3，將實(shí)例8 (3)中的二烯丙基胺改為三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。實(shí)例10
實(shí)驗(yàn)裝置及操作同實(shí)例9，按該分散液中的二氧化鈦質(zhì)量計(jì)，將實(shí)例9 (1)中的將APTS 的倍數(shù)改為8，將實(shí)例9 (3)中的三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯改為二甲基丙烯酸二乙二醇實(shí)例11
實(shí)驗(yàn)裝置及操作同實(shí)例10，按該分散液中的氨基化的二氧化鈦納米粒質(zhì)量計(jì)，將實(shí)例 10 (2)中的2-溴異丁酰溴的甲苯溶液的倍數(shù)改為15，將實(shí)例10 (3)中的N-丙烯酰氧琥珀酰亞胺改為N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺。實(shí)例12
實(shí)驗(yàn)裝置及操作同實(shí)例11，按該分散液中的二氧化鈦納米粒引發(fā)劑質(zhì)量計(jì)，將實(shí)例11 (3)中的甲基丙烯酸甲酯的倍數(shù)改為2，將實(shí)例11 (3)中的二甲基丙烯酸二乙二醇酯改為三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。實(shí)例13
實(shí)驗(yàn)裝置及操作同實(shí)例12，將實(shí)例12 (4)中的反應(yīng)溫度改為80 °C，將實(shí)例12 (3)中的三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯改為二烯丙基胺。實(shí)例14
實(shí)驗(yàn)裝置及操作同實(shí)例13，將實(shí)例13 (1)中的反應(yīng)溫度改為110 °C，將實(shí)例13 (3) 中的二烯丙基胺改為三烯丙基胺。實(shí)例I5
實(shí)驗(yàn)裝置及操作同實(shí)例14，將實(shí)例14 (2)中的2-溴異丁基酰溴在無(wú)水甲苯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)改為0. 5，將實(shí)例14 (3)中的三烯丙基胺改為N，N'-亞甲基雙丙烯酰胺。實(shí)例I6
實(shí)驗(yàn)裝置及操作同實(shí)例15，按該分散液中的二氧化鈦納米粒引發(fā)劑質(zhì)量計(jì)，將實(shí)例15 (3)中的N，N'-亞甲基雙丙烯酰胺的倍數(shù)改為2，將實(shí)例15 (3)中的N-(3- 二甲氨基丙基) 甲基丙烯酰胺改為4-乙烯基吡啶。實(shí)例17
實(shí)驗(yàn)裝置及操作同實(shí)例16，將實(shí)例16 (4)中的反應(yīng)時(shí)間改為M h，將實(shí)例16 (3)中的N，N'-亞甲基雙丙烯酰胺改為三烯丙基胺。實(shí)例I8
實(shí)驗(yàn)裝置及操作同實(shí)例17，將實(shí)例17 (1)中的反應(yīng)時(shí)間改為M h，將實(shí)例17 (3)中的三烯丙基胺改為二烯丙基胺。實(shí)例19
實(shí)驗(yàn)裝置及操作同實(shí)例18，將實(shí)例18 (2)中的冰浴時(shí)間改為1 h，將實(shí)例18 (3)中的二烯丙基胺改為三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。實(shí)例2O
實(shí)驗(yàn)裝置及操作同實(shí)例19，按所加入的總單體的質(zhì)量計(jì)，將實(shí)例19 (3)中的PMDETA的倍數(shù)改為0.009，將實(shí)例19 (3)中的三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯改為二甲基丙烯酸二乙
二醇酯。實(shí)例21
實(shí)驗(yàn)裝置及操作同實(shí)例20，將實(shí)例20 (4)中的反應(yīng)時(shí)間改為30 h，將實(shí)例20 (3)中的4-乙烯基吡啶改為甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨。實(shí)例22
實(shí)驗(yàn)裝置及操作同實(shí)例21，將實(shí)例21 (1)中的反應(yīng)時(shí)間改為30 h，將實(shí)例21 (3)中的二甲基丙烯酸二乙二醇酯改為三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。實(shí)例23
實(shí)驗(yàn)裝置及操作同實(shí)例22，將實(shí)例22 (2)中的反應(yīng)時(shí)間改為M h，將實(shí)例22 (3)中的三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯改為二烯丙基胺。實(shí)例24
實(shí)驗(yàn)裝置及操作同實(shí)例23，按所加入的總單體的質(zhì)量計(jì)，將實(shí)例23 (3)中的CuBr的倍數(shù)改為0. 009，將實(shí)例23 (3)中的二烯丙基胺改為三烯丙基胺。實(shí)例25
實(shí)驗(yàn)裝置及操作同實(shí)例對(duì)，將實(shí)例M (4)中的反應(yīng)溫度改為90 °C，將實(shí)例M (3)中的三烯丙基胺改為N，N'-亞甲基雙丙烯酰胺。實(shí)例洸
實(shí)驗(yàn)裝置及操作同實(shí)例25，將實(shí)例25 (1)中的反應(yīng)溫度改為120 °C，將實(shí)例25 (3) 中的甲基丙烯酸甲酯改為苯乙烯。實(shí)例27
實(shí)驗(yàn)裝置及操作同實(shí)例26，將實(shí)例沈(2)中的反應(yīng)時(shí)間改為30 h，將實(shí)例沈(3)中的N，N'-亞甲基雙丙烯酰胺改為三烯丙基胺。
實(shí)例沘
實(shí)驗(yàn)裝置及操作同實(shí)例27，將實(shí)例27 (3)中的反應(yīng)溫度改為65 °C，將實(shí)例27 (3)中的三烯丙基胺改為二烯丙基胺。實(shí)例四
實(shí)驗(yàn)裝置及操作同實(shí)例觀，按該分散液中的二氧化鈦與聚合物核殼結(jié)構(gòu)的納米粒的質(zhì)量計(jì)，將實(shí)例觀(4)中的碘甲烷的倍數(shù)改為6，將實(shí)例觀(3)中的二烯丙基胺改為三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。實(shí)例3O
實(shí)驗(yàn)裝置及操作同實(shí)例四，按該分散液中的二氧化鈦質(zhì)量計(jì)，將實(shí)例四(1)中的將 APTS的倍數(shù)改為14，將實(shí)例四(3)中的三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯改為二甲基丙烯酸二乙二醇酯。實(shí)例31
實(shí)驗(yàn)裝置及操作同實(shí)例30，將實(shí)例30 (2)中的冰浴時(shí)間改為3 h，將實(shí)例30 (3)中的甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨改為4-乙烯基吡啶。實(shí)例32
實(shí)驗(yàn)裝置及操作同實(shí)例31，將實(shí)例31 (3)中的反應(yīng)時(shí)間改為M h，將實(shí)例31 (3)中的二甲基丙烯酸二乙二醇酯改為三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。實(shí)例33
實(shí)驗(yàn)裝置及操作同實(shí)例32，將實(shí)例32 (4)中的二氧化鈦與聚合物核殼結(jié)構(gòu)的納米粒在乙腈中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)改為0. 05，將實(shí)例32 (3)中的三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯改為二烯丙基胺。實(shí)例34
實(shí)驗(yàn)裝置及操作同實(shí)例33，按該分散液中的甲苯質(zhì)量計(jì)，將實(shí)例33 (1)中的三乙胺的倍數(shù)改為0. 006，將實(shí)例33 (3)中的二烯丙基胺改為三烯丙基胺。實(shí)例；35
實(shí)驗(yàn)裝置及操作同實(shí)例34，將實(shí)例34 (2)中的2-溴異丁基酰溴在無(wú)水甲苯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)改為1，將實(shí)例34 (3)中的三烯丙基胺改為N，N'-亞甲基雙丙烯酰胺。實(shí)例36
實(shí)驗(yàn)裝置及操作同實(shí)例35，將實(shí)例35 (3)中的反應(yīng)時(shí)間改為30 h，將實(shí)例35 (3)中的4-乙烯基吡啶改為N-(3- 二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺。實(shí)例37
實(shí)驗(yàn)裝置及操作同實(shí)例36，將實(shí)例36 (1)中的二氧化鈦在無(wú)水甲苯分散液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)改為0. 04，將實(shí)例36 (3)中的N，N'-亞甲基雙丙烯酰胺改為三烯丙基胺。實(shí)例38
實(shí)驗(yàn)裝置及操作同實(shí)例37，按該分散液中的氨基化的二氧化鈦納米粒質(zhì)量計(jì)，將實(shí)例 37 (2)中的2-溴異丁酰溴的甲苯溶液的倍數(shù)改為27，將實(shí)例37 (3)中的三烯丙基胺改為二烯丙基胺。實(shí)例39
實(shí)驗(yàn)裝置及操作同實(shí)例38，將實(shí)例38 (3)中的反應(yīng)溫度改為70 °C，將實(shí)例38 (3)中的二烯丙基胺改為三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。實(shí)例40
實(shí)驗(yàn)裝置及操作同實(shí)例39，按該分散液中的甲苯質(zhì)量計(jì)，將實(shí)例39 (2)中的三乙胺的倍數(shù)改為0. 25，將實(shí)例39 (3)中的三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯改為二甲基丙烯酸二乙二醇酯。實(shí)例41
實(shí)驗(yàn)裝置及操作同實(shí)例40，按所加入的總單體的質(zhì)量計(jì)，將實(shí)例40 (3)中的CuBr的倍數(shù)改為0.01，PMDETA的倍數(shù)改為0.01，將實(shí)例40 (3)中的N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺改為N-丙烯酰氧琥珀酰亞胺。實(shí)例42
實(shí)驗(yàn)裝置及操作同實(shí)例41，將實(shí)例41 (2)中的氨基化的二氧化鈦納米粒分散在甲苯中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)改為0. 05，將實(shí)例40 (3)中的二甲基丙烯酸二乙二醇酯改為三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。實(shí)例43
實(shí)驗(yàn)裝置及操作同實(shí)例42，按該分散液中的二氧化鈦納米粒引發(fā)劑質(zhì)量計(jì)，將實(shí)例42 (3)中的三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯的倍數(shù)改為5，將實(shí)例42 (3)中的三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯改為二烯丙基胺。實(shí)例44
實(shí)驗(yàn)裝置及操作同實(shí)例43，按該分散液中的二氧化鈦納米粒引發(fā)劑質(zhì)量計(jì)，將實(shí)例43 (3)中的苯乙烯的倍數(shù)改為5，將實(shí)例43 (3)中的二烯丙基胺改為三烯丙基胺。實(shí)例45
實(shí)驗(yàn)裝置及操作同實(shí)例44，按該分散液中的二氧化鈦納米粒引發(fā)劑質(zhì)量計(jì)，將實(shí)例44 (3)中的N-丙烯酰氧琥珀酰亞胺的倍數(shù)改為9，將實(shí)例44(3)中的三烯丙基胺改為N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺。實(shí)例46
實(shí)驗(yàn)裝置及操作同實(shí)例45，將實(shí)例45 (3)中的溴代二氧化鈦納米粒引發(fā)劑在無(wú)水甲醇中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)改為0. 05，將實(shí)例45 (3)中的N-丙烯酰氧琥珀酰亞胺改為甲基丙烯酸二甲氨基乙酯。實(shí)例47
實(shí)驗(yàn)裝置及操作同實(shí)例46，將實(shí)例46 (3)中的N，N'-亞甲基雙丙烯酰胺改為三烯丙基胺。實(shí)例48
實(shí)驗(yàn)裝置及操作同實(shí)例47，將實(shí)例47 (3)中的三烯丙基胺改為二烯丙基胺。實(shí)例49
實(shí)驗(yàn)裝置及操作同實(shí)例48，將實(shí)例48 (3)中的二烯丙基胺改為三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。實(shí)例5O
實(shí)驗(yàn)裝置及操作同實(shí)例49，將實(shí)例49 (3)中的三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯改為二甲
基丙烯酸二乙二醇酯。
權(quán)利要求
1.一種二氧化鈦/陽(yáng)離子聚合物核殼結(jié)構(gòu)的電泳粒子，該電泳粒子為粒度10(T300 nm 的核殼結(jié)構(gòu)，其特征在于它的核材為二氧化鈦納米粒，它的殼材為甲基丙烯酸烷基胺基酯類(lèi)季銨鹽-甲基丙烯酸酯類(lèi)聚合物、N-羥基琥珀酰亞胺丙烯酸酯類(lèi)季銨鹽-甲基丙烯酸酯類(lèi)聚合物、甲基丙烯酰胺烷基胺基酯類(lèi)季銨鹽-甲基丙烯酸酯類(lèi)聚合物、乙烯基吡啶類(lèi)季銨鹽-甲基丙烯酸酯類(lèi)聚合物、甲基丙烯酸烷基胺基酯類(lèi)季銨鹽-苯乙烯類(lèi)聚合物、N-羥基琥珀酰亞胺丙烯酸酯類(lèi)季銨鹽-苯乙烯類(lèi)聚合物、甲基丙烯酰胺烷基胺基酯類(lèi)季銨鹽-苯乙烯類(lèi)聚合物和乙烯基吡啶類(lèi)季銨鹽-苯乙烯類(lèi)聚合物的其中的一類(lèi)聚合物與多甲基丙烯酸酯類(lèi)、多烯丙基胺類(lèi)和多丙烯酰胺類(lèi)交聯(lián)劑的其中一類(lèi)交聯(lián)劑照質(zhì)量比為1:(Γ0. 5的比例構(gòu)成，且殼層厚度為;Γ30 nm，核殼質(zhì)量比為1: 0. 6 19。
2.一種制備權(quán)利要求1所述的二氧化鈦/陽(yáng)離子聚合物核殼結(jié)構(gòu)的電泳粒子的方法， 其特征在于包括以下步驟(1)將二氧化鈦分散到甲苯中配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.008^0. 04的分散液，按該分散液中的甲苯質(zhì)量計(jì)，再加入0. 003、. 006倍的三乙胺，及按該分散液中的二氧化鈦質(zhì)量計(jì)，再加入2 14倍的3-氨丙基三乙氧基硅烷，攪拌下在溫度9(T120 °C反應(yīng)1(T30 h，經(jīng)離心分離后，分別用甲苯和丙酮洗滌兩次后，干燥得到氨基化的二氧化鈦納米粒；(2)將步驟(1)制的氨基化的二氧化鈦納米粒分散在甲苯中配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0. 0Γ0. 05分散液，按該分散液中的甲苯質(zhì)量計(jì)，再加入0. 15^0. 25倍的三乙胺，并在冰浴條件下，按該分散液中的氨基化的二氧化鈦納米粒質(zhì)量計(jì)，向其中滴加2 2 倍的2-溴異丁酰溴的甲苯溶液，所述的2-溴異丁酰溴的甲苯溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 35^1，攪拌0. 5 3 h后， 再于室溫反應(yīng)1(T30 h，經(jīng)離心分離后，用丙酮與水洗滌納米粒，經(jīng)干燥得到原子轉(zhuǎn)移自由基聚合用引發(fā)劑-溴代二氧化鈦納米粒；(3)將步驟(2)制的溴代二氧化鈦納米粒引發(fā)劑分散到甲醇中配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0. 0Γ0. 05分散液，按該分散液中的二氧化鈦納米粒引發(fā)劑質(zhì)量計(jì)，向其中加入0. 5、倍的陽(yáng)離子型單體、加入0. Γ5倍的非離子單體及加入(Γ5倍的交聯(lián)劑，所述的陽(yáng)離子型單體選自甲基丙烯酸二甲胺基乙酯、N-丙烯酰氧琥珀酰亞胺、Ν-(3- 二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、4-乙烯基吡啶和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨其中的一種；所述的非離子單體為甲基丙烯酸甲酯或苯乙烯；所述的交聯(lián)劑選自二甲基丙烯酸二乙二醇酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二烯丙基胺、三烯丙基胺和N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺其中的一種；并按所加入的總單體的質(zhì)量計(jì)，再加入0. 008^0. 01倍的 N, N, N' ,N' ‘，N"-五甲基二乙烯基三胺(PMDETA)，超聲分散凍抽三次后，再加入為總單體的質(zhì)量0. 008 0. 01倍的CuBr，再凍抽后置于溫度60 70 °C下反應(yīng)10 30 h，離心分離，分別用甲醇的混合溶劑和丙酮洗滌后，干燥得到二氧化鈦與聚合物核殼結(jié)構(gòu)的納米粒；(4)將步驟(3)制的二氧化鈦與聚合物核殼結(jié)構(gòu)的納米粒分散到乙腈配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 0Γ0. 05分散液，按該分散液中的二氧化鈦與聚合物核殼結(jié)構(gòu)的納米粒的質(zhì)量計(jì)，向其中加入廣6倍的碘甲烷，于溫度7(T90 °C反應(yīng)1(T30 h，完畢后離心分離，并用乙醚洗滌三次后干燥得到二氧化鈦/陽(yáng)離子聚合物核殼結(jié)構(gòu)的電泳粒子。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種二氧化鈦與陽(yáng)離子聚合物核殼結(jié)構(gòu)的電泳粒子及其制備方法，它是以二氧化鈦納米粒、可進(jìn)行原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP)的單體為原料制備的，即二氧化鈦納米粒經(jīng)過(guò)硅烷偶聯(lián)劑、溴代異丁基酰溴改性后合成ATRP引發(fā)劑——溴代二氧化鈦納米粒，與單體進(jìn)行ATRP反應(yīng)，然后納米粒表面經(jīng)季銨化處理制備而成的，制備的復(fù)合粒子的平均粒徑尺寸為100~300nm。本發(fā)明原料易得，經(jīng)過(guò)ATRP聚合方法制備的聚合物包覆二氧化鈦的電泳粒子與有機(jī)溶劑的相容性較好，粒徑單一分散，球形度較好，密度合適，經(jīng)過(guò)季銨化處理的電泳粒子表面帶電量較大，響應(yīng)時(shí)間較短。
文檔編號(hào)C09C3/10GK102408758SQ201110268650
公開(kāi)日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月13日
發(fā)明者李晶晶, 董岸杰, 鄧聯(lián)東 申請(qǐng)人:天津大學(xué)