CN102059084B - 一种具有电场响应行为的酞菁绿g颜料微胶囊的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种具有电场响应行为的酞菁绿G颜料微胶囊的制备方法。以十八胺改性的酞菁绿G为电泳粒子,四氯乙烯为分散介质,乳化剂为稳定剂,三乙醇胺为电荷控制剂,超声分散得到电泳液;以此电泳液为芯材,间苯二甲酰氯和三乙烯四胺为壁材,采用界面聚合法制备具有电场响应行为的酞菁绿G颜料微胶囊。该方法操作简单、反应速度快,所制备的电泳显示液在直流电场下有明显的电场响应行为,且在20V/mm的直流电压下电场响应时间为85s;所制备的微胶囊平均粒径在655nm左右,规整度较好,微胶囊产率达87.6%。
Description
技术领域
本发明涉及电泳显示领域,具体涉及一种用于电泳显示的电子墨水微胶囊的制备方法。
技术背景
电子墨水显示器利用微粒的双稳态实现显示,具有柔性、对比度好、可视角度大、低功耗、携带方便等优点。此外,电子墨水工艺和大规模生产工艺兼容,制造低廉方便,易于大规模工业化生产且可循环利用,有利于环保,足以和现今传统的制造工艺竞争。
用作电子墨水显示的微胶囊应大小适中、形状规则、粒径分布均匀,胶囊壁的透明性好、柔韧性好。国内对电子墨水微胶囊的研究比较多。CN02139591.8详细地阐述了绿色电子墨水的制备方法,包括酞菁绿颜料颗粒的表面改性、原位聚合法制备微胶囊等,该微胶囊透明、坚固,粒径为30~80微米。CN200910099506.1公开了一种含有机硅的电子墨水微胶囊的制备方法,以羧甲基纤维素钠、有机硅表面活性剂和明胶为壁材,采用复凝聚法制备出化学稳定性高、表面能低的电子墨水微胶囊。CN200510014699.8公开了一种黄色电子墨水微胶囊的制备方法,此微胶囊具有高的成囊收率、良好的几何形态、高度的透明性和良好的环境稳定性。原位聚合法必须先制备预聚体,然后才能成囊,制备工艺比较复杂,且微胶囊缺乏韧性;复凝聚法需要严格控制体系的温度、pH值、电解质浓度等,反应时间长,制备出的微胶囊耐热性不佳;而界面聚合具有操作容易、反应速度快、可连续性获得聚合物等优点,在膜材料、微胶囊、纤维材料及新型材料的制备方面都有广泛的应用。
本发明以含有酞菁绿G颜料颗粒等的四氯乙烯为囊芯,间苯二甲酰氯和三乙烯四胺为壁材,采用工艺较简单、反应速率较快的界面聚合法,制备出了粒径较小、产率较高、形状规整度较好且具有电场响应行为的酞菁绿G颜料微胶囊。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有电场响应行为的酞菁绿G颜料微胶囊的制备方法。
本发明的目的由以下技术措施实现,一种具有电场响应行为的酞菁绿G颜料微胶囊的制备方法,其特征在于包括以下个过程:
(1)将质量百分数为0.24%~0.37%的十八胺溶解于无水乙醇中,再加入质量分数位3.0%~3.2%的酞菁绿G颜料,在600W~1000W的功率下超声分散均匀后转至三口烧瓶中,在70~80℃下回流1~1.5h.,然后抽滤、洗涤、烘干,以除去无水乙醇,得到十八胺改性的酞菁绿G;
(2)将质量分数为0.20%~0.45%的十八胺改性的酞菁绿G、0.80%~1.65%的乳化剂、0.30%~0.50%的三乙醇胺加入四氯乙烯中,在功率800W~1000W下超声分散10~30min,制得电泳显示液;取2ml~3ml电泳显示液注入微电泳池中,施加10V/mm~50V/mm的直流电场,颜料电泳粒子具有可逆的电场响应行为;
(3)将油溶性单体加入到电泳液中,在600W~1000W的功率下超声分散均匀,制得有机相,油溶性单体的用量与改性酞菁绿G的质量比为6∶1~14∶1;
(4)将质量分数为0.5%~2.5%的乳化剂溶于水中,用磁力搅拌器搅拌均匀,再用氢氧化钠水溶液调节pH至11~14,制得水相;
(5)将有机相加入水相中,在600W~1000W的功率下超声乳化10~20min;在温度为15~30℃、搅拌速度为400~1200rpm的条件下,用恒压滴液漏斗将水溶性单体溶液逐滴加入乳化体系中,反应10~15min,有机相与水相的体积比为1∶6~1∶9,水溶性单体的质量是油溶性单体用量的10~20倍;然后将微胶囊乳液抽滤、洗涤、干燥,即得酞菁绿G颜料微胶囊。
所述的十八胺改性的酞菁绿G作为电泳粒子,三乙醇胺作为电荷控制剂;所述的乳化剂为烷基二苯基氧化物二磺酸盐型乳化剂,具有优良的稳定性和溶解性;所述的油溶性单体为间苯二甲酰氯,水溶性单体为三乙烯四胺;所述的微电泳池的制作方法:用玻璃胶将两块ITO导电玻璃不导电的一面分别粘在比色皿的两个不透光面的内壁上。
本发明的优点在于工艺简单,操作方便,成本低;所制备的电泳显示液具有可逆的电场响应行为,且能实现双稳态显示;所制备的酞菁绿G颜料微胶囊粒径较小,约655nm,微胶囊的产率达到87.6%,规整度较好,且囊内的电泳显示液也具有可逆的电场响应行为。
具体实施方式
实例一:
改性酞菁绿G的制备:将1g酞菁绿G、0.1g十八胺加到40ml无水乙醇中,在800w功率下超声分散20min,转至三口烧瓶中,在250rpm、80℃下回流1h,然后抽滤、洗涤、烘干,即得十八胺改性的酞菁绿G颗粒。
实例二:
电泳显示液的制备:取0.1g十八胺改性的酞菁绿G,加入0.4g陶氏2A1乳化剂和0.1g三乙醇胺,加入15ml四氯乙烯中,在800W的功率下超声分散15min,得电泳显示液。
将2ml电泳显示液加入到用ITO导电玻璃和比色皿制成的电泳池中,施加20V/mm的直流电压,电泳显示液中的电泳粒子向正极方向移动,再将直流电压反接,电泳粒子仍然向正极方向移动。
实例三:
微胶囊的制备:将1g间苯二甲酰氯加到所制的电泳显示液中,在800W的功率下超声使之分散均匀,制得有机相。将质量分数为1.0%的烷基二苯基氧化物二磺酸盐型陶氏2A1乳化剂加入85ml水中,用磁力搅拌器搅拌均匀,再用氢氧化钠调节pH值至12,即为水相。将有机相加入水相中,在搅拌速度800rpm,25℃下乳化20min。再用恒压滴液漏斗逐滴加入15g三乙烯四胺反应15min,最后过滤、洗涤、真空干燥,即得具有电场响应行为的酞菁绿G颜料微胶囊。
Claims (1)
1.一种具有电场响应行为的酞菁绿G颜料微胶囊的制备方法,其特征在于包括如下步骤:
(1)将质量百分数为0.24%~0.37%的十八胺和3.0%~3.2%的酞菁绿G颜料溶解于无水乙醇中,在600W~1000W的功率下超声分散均匀后转至三口烧瓶中,在70~80℃下回流1~1.5h,然后抽滤、洗涤、烘干以除去无水乙醇,得到十八胺改性的酞菁绿G;
(2)将质量分数为0.20%~0.45%的十八胺改性的酞菁绿G、0.80%~1.65%的烷基二苯基氧化物二磺酸盐型乳化剂、0.30%~0.50%的三乙醇胺电荷控制剂加入质量分数为97.40%~98.70%四氯乙烯中,在600W~1000W的功率下超声分散10~30min,制得电泳显示液;
(3)将间苯二甲酰氯油溶性单体超声分散于电泳显示液中,制得有机相,油溶性单体的用量与改性酞菁绿G的质量比为6∶1~14∶1;将三乙烯四胺水溶性单体溶解于水中,在温度为15~30℃、搅拌速度为400~1200rpm的条件下,用恒压滴液漏斗逐滴加入水溶性单体溶液,反应10~15min,水溶性单体的质量是油溶性单体用量的10~20倍;最后经抽滤、洗涤、真空干燥,即制得具有电场响应行为的酞菁绿G颜料微胶囊。
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