CN109876742B - 一种用于电子墨水显示的红色荧光微胶囊及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于电子墨水显示的红色荧光微胶囊及其制备方法,包括透明胶囊外壳以及包裹于透明胶囊外壳内的若干颜料粒子,各颜料粒子均包括由内到外依次分布的大红粉内核、聚苯乙烯夹层及罗丹明聚合物荧光覆盖层,罗丹明聚合物荧光覆盖层由侧链含双键的罗丹明酯RhBMA单体通过双键加成聚合连接在大红粉内核的最外层得到。其具体制备过程为:a)制备侧链含双键的罗丹明酯RhBMA单体;b)利用侧链含双键的罗丹明酯RhBMA单体制备红色荧光微胶囊的颜料粒子;c)利用红色荧光微胶囊的颜料粒子制备用于电子墨水显示的红色荧光微胶囊。该红色荧光微胶囊在电场中有响应,不仅在强光下具有较高的反射率,同时能够在暗光下经365nm光照射后发出红色荧光。
Description
技术领域
本发明属于电子显示领域,涉及一种用于电子墨水显示的红色荧光微胶囊及其制备方法。
背景技术
电子墨水是一种新型的显示材料和技术,具有柔性显示、可视角度大、低功耗、易携带、可替代纸张和有利环保等显著优点,近年来受到广泛的关注和日益深入的研究。微胶囊化的电子墨水显示技术,是指把颜料颗粒和染料溶液包裹在微胶囊内,利用电泳显示原理,在微胶囊内进行电泳显示,从而可抑制电泳胶粒在大于胶囊尺度范围内的团聚和沉积等缺点,可显著提高显示稳定性和延长使用寿命。现阶段电子墨水显示技术较成熟的只有黑白颜色,显然彩色显示应用前景更为广阔。由于电子墨水为反射型显示技术,可通过设计红、绿、蓝三原色的电泳粒子,并通过复配的方法实现其显示彩色化。因此进行红色显示材料的研究对于彩色电子墨水的开发具有重要意义。
目前,常用的红色电子墨水显示材料主要是通过对商品化的红色无机颜料和有机颜料,如氧化铁红、偶氮类和喹吖啶酮类等颜料表面进行改性获得(李国相,红色、黄色电泳粒子的制备及其在电泳显示液中的应用,硕士论文,天津大学,2016;秦朔辰,三氟甲苯为分散介质的彩色电泳显示研究,硕士论文,天津大学,2015;邵继洲,彩色电泳粒子的改性及电泳液配方研究,硕士论文,天津大学,2013;李晓旭,红白、黄白双色微胶囊电泳显示器件的制备研究,硕士论文,天津大学,2012;杨光,彩色电泳粒子及悬浮液的制备,硕士论文,天津大学,2008;郭慧林,李恒欣,范辉,赵晓鹏,原位聚合法制备红色电子墨水微胶囊,功能材料,2006,37,559;郭慧林,王建平,王允韬,赵晓鹏,红色电子墨水显示材料的化学制备,自然科学进展,2003,13,1221;赵晓鹏,郭慧林,一种红色电子墨水显示材料及其制备技术,CN02139477.6.2002)。上述现有技术的主要问题是商品化颜料粒子的颗粒尺寸较大且粒径分布很不均匀,使得改性后的电泳材料虽然在分散介质中的分散性有所提高,但颗粒粒径依然较大,且粒径分布仍然不均匀,不利于粒子在电场作用下发生快速迁移。另外,以反射光原理为基础的电子墨水显示技术依赖光源,仅能在强光下可视,不能在暗处和夜晚使用。针对这一问题,制备同时具有反射光性能和荧光发光性能的显示材料,是一种简便可行的解决方法,也可以进一步拓展电子墨水的性能和应用。尽管当前已有荧光电泳粒子作为电子墨水显示材料的文献报道(Meng X,Wen T,Qiang L,Ren J,Tang F,Luminescentelectrophoretic particles via miniemulsion polymerization for night-visionelectrophoretic displays,ACS Applied Materials&Interfaces,2013,5,3638),但是关于这方面的研究很少,电泳粒子的显示颜色也比较单一。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点,提供了一种用于电子墨水显示的红色荧光微胶囊及其制备方法。该红色荧光微胶囊不仅在强光条件下具有较高的反射率,同时能够在暗光条件下经365nm光照射后发出红色荧光,可进一步拓展电子墨水的性能和应用。
为达到上述目的,本发明所述的用于电子墨水显示的红色荧光微胶囊包括透明胶囊外壳以及包裹于透明胶囊外壳内的若干颜料粒子,各颜料粒子均包括由内到外依次分布的大红粉(苯基偶氮-2-羟基-3-萘甲酰苯胺)内核、聚苯乙烯夹层及罗丹明聚合物荧光覆盖层,罗丹明聚合物荧光覆盖层由侧链含双键的罗丹明酯RhBMA单体通过双键加成聚合连接在大红粉内核的最外层得到,侧链含双键的罗丹明酯RhBMA单体的结构为:
本发明所述的用于电子墨水显示的红色荧光微胶囊的制备方法包括以下步骤:
a)制备侧链含双键的罗丹明酯RhBMA单体;
b)利用侧链含双键的罗丹明酯RhBMA单体制备红色荧光微胶囊的颜料粒子;
c)利用红色荧光微胶囊的颜料粒子制备用于电子墨水显示的红色荧光微胶囊。
步骤a)的具体过程为:
a1)称取罗丹明B盐酸盐、甲基丙烯酸羟乙酯及二氯甲烷,并将罗丹明B盐酸盐及甲基丙烯酸羟乙酯分散于二氯甲烷中,然后加入二环己基碳二亚胺及4-二甲氨基吡啶,得反应混合物A,其中,罗丹明B盐酸盐、甲基丙烯酸羟乙酯、二环己基碳二亚胺、4-二甲氨基吡啶及二氯甲烷的比例为230mg:98-130mg:155-206mg:6-12mg:5-15mL;
a2)将步骤a1)得到的反应混合物A在室温下进行搅拌,然后过滤并除去溶剂,再经柱层析洗脱后得侧链含双键的罗丹明酯RhBMA单体。
步骤b)的具体过程为:
b1)称取大红粉、苯乙烯、十二烷基苯磺酸钠、过硫酸钾及去离子水A,并将大红粉、苯乙烯、十二烷基苯磺酸钠及过硫酸钾分散于去离子水A中,得反应混合物B,其中,大红粉、苯乙烯、十二烷基苯磺酸钠、过硫酸钾及去离子水A的比例为50mg:1.5-1.8mL:200-300mg:50-80mg:30-60mL;
b2)将步骤b1)得到的反应混合物B在室温下进行超声处理,以形成微乳液,再进行加热反应;
b3)将步骤a)得到的侧链含双键的罗丹明酯RhBMA单体加入到步骤b2)得到的混合物中,得混合体系,其中,混合体系中大红粉和侧链含双键的罗丹明酯RhBMA单体的比例为50mg:5-10mg,然后再进行加热反应,得反应产物;
b4)将步骤b3)得到的反应产物冷却至室温,再分别用水及乙醇作为溶剂进行离心洗涤,真空干燥后得红色荧光微胶囊的颜料粒子。
步骤c)的具体过程为:
c1)称取司班80、四氯乙烯及步骤b)得到的红色荧光微胶囊的颜料粒子,并将红色荧光微胶囊的颜料粒子、司班80及四氯乙烯混合,超声分散后得电泳显示液,其中,红色荧光微胶囊的颜料粒子、司班80及四氯乙烯的比例为1-3mg:1-3μL:0.3mL;
c2)称取明胶、阿拉伯胶及去离子水B,再将去离子水B分为两份,然后将明胶与一份去离子水B进行混合,得明胶水溶液,再将阿拉伯胶与另一份去离子水B进行混合,得阿拉伯胶水溶液,其中,明胶水溶液中明胶与去离子水B的比例为250-625mg:12.5mL,阿拉伯胶水溶液中阿拉伯胶与去离子水B的比例为250-625mg:12.5mL;
c3)将甘油及步骤c1)得到的电泳显示液加入到步骤c2)得到的明胶水溶液中,再进行机械搅拌混合均匀,得混合物,其中,混合物中甘油与去离子水的比例为125-250mg:12.5mL;
c4)将步骤c2)得到的阿拉伯胶水溶液加入到步骤c3)得到的混合物中,加热后滴加去离子水C,并用醋酸调节溶液的pH值,产生相分离后继续反应;
c5)将步骤c4)得到的反应产物进行冷却,再用氢氧化钠调节溶液的pH值,然后再加入质量浓度为50%的戊二醛水溶液,再进行加热反应,然后冷却至室温,再经过滤、水洗涤、乙醇洗涤后进行冷冻干燥,得用于电子墨水显示的红色荧光微胶囊。
步骤a2)中室温下进行搅拌的时间为12-24h;
步骤a2)中柱层析洗脱的具体过程为:以乙酸乙酯与甲醇的混合物为洗脱剂进行洗脱,其中,乙酸乙酯与甲醇的体积比为(3-5):1。
步骤b2)中超声处理的时间为15-30min;
步骤b2)中加热反应的加热温度为70-85℃;
步骤b2)中加热反应的时间为4-6h;
步骤b3)中加热反应的加热温度为70-85℃;
步骤b3)中加热反应的时间为6-8h;
步骤b4)中真空干燥过程中的温度为45℃,干燥时间为12-18h。
步骤c1)中超声分散的时间为20-40min;
步骤c3)中机械搅拌的搅拌速度为400-600r/min;
步骤c4)中阿拉伯胶与明胶的质量相同;
步骤c4)中加热至45-50℃后滴加去离子水C;
步骤c4)中用醋酸调节溶液pH值至3.0-4.0;
步骤c4)中产生相分离后继续反应30-40min;
步骤c5)中将步骤c4)得到的反应产物进行冷却至0-5℃;
步骤c5)中用氢氧化钠调节溶液pH值至9.0-10.0;
步骤c5)中加热反应过程中加热温度为50-55℃,反应时间为30-60min。
步骤c4)中去离子水C与去离子水B的比例为20-30mL:12.5mL;
步骤c5)中质量浓度为50%的戊二醛水溶液与去离子水B的比例为2-7mL:12.5mL。
本发明具有以下有益效果:
本发明所述的用于电子墨水显示的红色荧光微胶囊的颜料粒子为纳米尺寸的规则球体,粒径均一可控,分散性良好,粒径在280nm左右,且在四氯乙烯分散介质中有良好的分散性和稳定性,超声分散完全后至少放置30h后仍然保持稳定悬浮;以司班80为稳定剂,所述红色荧光微胶囊的颜料粒子在四氯乙烯分散介质中有较高的表面电位。本发明所述的用于电子墨水显示的红色荧光微胶囊形貌较好,呈微米尺寸的规则球形,粒径在30μm左右,表面光滑,囊壁结构致密,洗涤及干燥过程中不易破碎,并且在电场作用下具备一定的响应行为,不仅可以在强光条件下提供高的反射率,且在暗光条件下经365nm不可见光照射后还能发出红色荧光,可进一步拓展电子墨水的性能和应用,在电子显示领域具有良好的发展前景。
附图说明
图1a为大红粉的扫描电镜图;
图1b为实施例一中红色荧光微胶囊的颜料粒子的扫描电镜图;
图2为实施例一中红色荧光微胶囊的颜料粒子的透射电镜图;
图3a为聚乙烯包覆大红粉在365nm紫外灯照射下的照片;
图3b为实施例一中红色荧光微胶囊的颜料粒子在365nm紫外灯照射下的照片;
图4为大红粉、聚乙烯包覆大红粉和实施例一中红色荧光微胶囊的颜料粒子的红外光谱图;
图5a为大红粉在四氯乙烯中的分散性照片;
图5b为聚乙烯包覆大红粉在四氯乙烯中的分散性照片;
图5c为实施例一中红色荧光微胶囊的颜料粒子在四氯乙烯中的分散性照片;
图6为实施例一中红色荧光微胶囊的颜料粒子在含有不同体积浓度司班80的四氯乙烯中的表面电位图;
图7为实施例一中红色荧光微胶囊的显微照片;
图8为实施例一中红色荧光微胶囊的电场响应显微照片;
图9为实施例一中红色荧光微胶囊的荧光显微照片。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述:
本发明所述的用于电子墨水显示的红色荧光微胶囊包括透明胶囊外壳以及包裹于透明胶囊外壳内的若干颜料粒子,各颜料粒子均包括由内到外依次分布的大红粉内核、聚苯乙烯夹层及罗丹明聚合物荧光覆盖层,罗丹明聚合物荧光覆盖层由侧链含双键的罗丹明酯RhBMA单体通过双键加成聚合连接在大红粉内核的最外层得到,侧链含双键的罗丹明酯RhBMA单体的结构为:
实施例一
本发明所述用于电子墨水显示的红色荧光微胶囊的制备方法包括以下步骤:
a)制备侧链含双键的罗丹明酯RhBMA单体;
b)利用侧链含双键的罗丹明酯RhBMA单体制备红色荧光微胶囊的颜料粒子;
c)利用红色荧光微胶囊的颜料粒子制备用于电子墨水显示的红色荧光微胶囊。
步骤a)的具体过程为:
a1)称取罗丹明B盐酸盐、甲基丙烯酸羟乙酯及二氯甲烷,并将罗丹明B盐酸盐及甲基丙烯酸羟乙酯分散于二氯甲烷中,然后加入二环己基碳二亚胺及4-二甲氨基吡啶,得反应混合物A,其中,罗丹明B盐酸盐、甲基丙烯酸羟乙酯、二环己基碳二亚胺、4-二甲氨基吡啶及二氯甲烷的比例为230mg:98mg:155mg:6mg:15mL;
a2)将步骤a1)得到的反应混合物A在室温下进行搅拌,然后过滤并除去溶剂,再经柱层析洗脱后得侧链含双键的罗丹明酯RhBMA单体。
步骤b)的具体过程为:
b1)称取大红粉、苯乙烯、十二烷基苯磺酸钠、过硫酸钾及去离子水A,并将大红粉、苯乙烯、十二烷基苯磺酸钠及过硫酸钾分散于去离子水A中,得反应混合物B,其中,大红粉、苯乙烯、十二烷基苯磺酸钠、过硫酸钾及去离子水A的比例为50mg:1.7mL:250mg:70mg:40mL;
b2)将步骤b1)得到的反应混合物B在室温下进行超声处理,以形成微乳液,再进行加热反应;
b3)将步骤a)得到的侧链含双键的罗丹明酯RhBMA单体加入到步骤b2)得到的混合物中,得混合体系,其中,混合体系中大红粉和侧链含双键的罗丹明酯RhBMA单体的比例为50mg:10mg,然后再进行加热反应,得反应产物;
b4)将步骤b3)得到的反应产物冷却至室温,再分别用水及乙醇作为溶剂进行离心洗涤,真空干燥后得红色荧光微胶囊的颜料粒子。
步骤c)的具体过程为:
c1)称取司班80、四氯乙烯及步骤b)得到的红色荧光微胶囊的颜料粒子,并将红色荧光微胶囊的颜料粒子、司班80及四氯乙烯混合,超声分散后得电泳显示液,其中,红色荧光微胶囊的颜料粒子、司班80及四氯乙烯的比例为2mg:1μL:0.3mL;
c2)称取明胶、阿拉伯胶及去离子水B,再将去离子水B分为两份,然后将明胶与一份去离子水B进行混合,得明胶水溶液,再将阿拉伯胶与另一份去离子水B进行混合,得阿拉伯胶水溶液,其中,明胶水溶液中明胶与去离子水B的比例为313mg:12.5mL,阿拉伯胶水溶液中阿拉伯胶与去离子水B的比例为313mg:12.5mL;
c3)将甘油及步骤c1)得到的电泳显示液加入到步骤c2)得到的明胶水溶液中,再进行机械搅拌混合均匀,得混合物,其中,混合物中甘油与去离子水的比例为200mg:12.5mL;
c4)将步骤c2)得到的阿拉伯胶水溶液加入到步骤c3)得到的混合物中,加热后滴加去离子水C,并用醋酸调节溶液的pH值,产生相分离后继续反应;
c5)将步骤c4)得到的反应产物进行冷却,再用氢氧化钠调节溶液的pH值,然后再加入质量浓度为50%的戊二醛水溶液,再进行加热反应,然后冷却至室温,再经过滤、水洗涤、乙醇洗涤后进行冷冻干燥,得用于电子墨水显示的红色荧光微胶囊。
步骤a2)中室温下进行搅拌的时间为24h;
步骤a2)中柱层析洗脱的具体过程为:以乙酸乙酯与甲醇的混合物为洗脱剂进行洗脱,其中,乙酸乙酯与甲醇的体积比为3:1。
步骤b2)中超声处理的时间为30min;
步骤b2)中加热反应的加热温度为70℃;
步骤b2)中加热反应的时间为4h;
步骤b3)中加热反应的加热温度为70℃;
步骤b3)中加热反应的时间为6h;
步骤b4)中真空干燥过程中的温度为45℃,干燥时间为12h。
步骤c1)中超声分散的时间为30min;
步骤c3)中机械搅拌的搅拌速度为400r/min;
步骤c4)中加热至45℃后滴加去离子水C;
步骤c4)中用醋酸调节溶液pH值至3.0;
步骤c4)中产生相分离后继续反应30min;
步骤c5)中将步骤c4)得到的反应产物进行冷却至0℃;
步骤c5)中用氢氧化钠调节溶液pH值至9.0;
步骤c5)中加热反应过程中加热温度为50℃,反应时间为60min。
步骤c4)中去离子水C与去离子水B的比例为25mL:12.5mL;
步骤c5)中质量浓度为50%的戊二醛水溶液与去离子水B的比例为5mL:12.5mL。
实施例二
本发明所述用于电子墨水显示的红色荧光微胶囊的制备方法包括以下步骤:
a)制备侧链含双键的罗丹明酯RhBMA单体;
b)利用侧链含双键的罗丹明酯RhBMA单体制备红色荧光微胶囊的颜料粒子;
c)利用红色荧光微胶囊的颜料粒子制备用于电子墨水显示的红色荧光微胶囊。
步骤a)的具体过程为:
a1)称取罗丹明B盐酸盐、甲基丙烯酸羟乙酯及二氯甲烷,并将罗丹明B盐酸盐及甲基丙烯酸羟乙酯分散于二氯甲烷中,然后加入二环己基碳二亚胺及4-二甲氨基吡啶,得反应混合物A,其中,罗丹明B盐酸盐、甲基丙烯酸羟乙酯、二环己基碳二亚胺、4-二甲氨基吡啶及二氯甲烷的比例为230mg:98mg:155mg:6mg:5mL;
a2)将步骤a1)得到的反应混合物A在室温下进行搅拌,然后过滤并除去溶剂,再经柱层析洗脱后得侧链含双键的罗丹明酯RhBMA单体。
步骤b)的具体过程为:
b1)称取大红粉、苯乙烯、十二烷基苯磺酸钠、过硫酸钾及去离子水A,并将大红粉、苯乙烯、十二烷基苯磺酸钠及过硫酸钾分散于去离子水A中,得反应混合物B,其中,大红粉、苯乙烯、十二烷基苯磺酸钠、过硫酸钾及去离子水A的比例为50mg:1.5mL:200mg:50mg:30mL;
b2)将步骤b1)得到的反应混合物B在室温下进行超声处理,以形成微乳液,再进行加热反应;
b3)将步骤a)得到的侧链含双键的罗丹明酯RhBMA单体加入到步骤b2)得到的混合物中,得混合体系,其中,混合体系中大红粉和侧链含双键的罗丹明酯RhBMA单体的比例为50mg:5mg,然后再进行加热反应,得反应产物;
b4)将步骤b3)得到的反应产物冷却至室温,再分别用水及乙醇作为溶剂进行离心洗涤,真空干燥后得红色荧光微胶囊的颜料粒子。
步骤c)的具体过程为:
c1)称取司班80、四氯乙烯及步骤b)得到的红色荧光微胶囊的颜料粒子,并将红色荧光微胶囊的颜料粒子、司班80及四氯乙烯混合,超声分散后得电泳显示液,其中,红色荧光微胶囊的颜料粒子、司班80及四氯乙烯的比例为1mg:1μL:0.3mL;
c2)称取明胶、阿拉伯胶及去离子水B,再将去离子水B分为两份,然后将明胶与一份去离子水B进行混合,得明胶水溶液,再将阿拉伯胶与另一份去离子水B进行混合,得阿拉伯胶水溶液,其中,明胶水溶液中明胶与去离子水B的比例为250mg:12.5mL,阿拉伯胶水溶液中阿拉伯胶与去离子水B的比例为250mg:12.5mL;
c3)将甘油及步骤c1)得到的电泳显示液加入到步骤c2)得到的明胶水溶液中,再进行机械搅拌混合均匀,得混合物,其中,混合物中甘油与去离子水的比例为125mg:12.5mL;
c4)将步骤c2)得到的阿拉伯胶水溶液加入到步骤c3)得到的混合物中,加热后滴加去离子水C,并用醋酸调节溶液的pH值,产生相分离后继续反应;
c5)将步骤c4)得到的反应产物进行冷却,再用氢氧化钠调节溶液的pH值,然后再加入质量浓度为50%的戊二醛水溶液,再进行加热反应,然后冷却至室温,再经过滤、水洗涤、乙醇洗涤后进行冷冻干燥,得用于电子墨水显示的红色荧光微胶囊。
步骤a2)中室温下进行搅拌的时间为12h;
步骤a2)中柱层析洗脱的具体过程为:以乙酸乙酯与甲醇的混合物为洗脱剂进行洗脱,其中,乙酸乙酯与甲醇的体积比为3:1。
步骤b2)中超声处理的时间为15min;
步骤b2)中加热反应的加热温度为70℃;
步骤b2)中加热反应的时间为4h;
步骤b3)中加热反应的加热温度为70℃;
步骤b3)中加热反应的时间为6h;
步骤b4)中真空干燥过程中的温度为45℃,干燥时间为12h。
步骤c1)中超声分散的时间为20min;
步骤c3)中机械搅拌的搅拌速度为400r/min;
步骤c4)中加热至45℃后滴加去离子水C;
步骤c4)中用醋酸调节溶液pH值至3.0;
步骤c4)中产生相分离后继续反应30min;
步骤c5)中将步骤c4)得到的反应产物进行冷却至0℃;
步骤c5)中用氢氧化钠调节溶液pH值至9.0;
步骤c5)中加热反应过程中加热温度为50℃,反应时间为30min。
步骤c4)中去离子水C与去离子水B的比例为20mL:12.5mL;
步骤c5)中质量浓度为50%的戊二醛水溶液与去离子水B的比例为2mL:12.5mL。
实施例三
本发明所述用于电子墨水显示的红色荧光微胶囊的制备方法包括以下步骤:
a)制备侧链含双键的罗丹明酯RhBMA单体;
b)利用侧链含双键的罗丹明酯RhBMA单体制备红色荧光微胶囊的颜料粒子;
c)利用红色荧光微胶囊的颜料粒子制备用于电子墨水显示的红色荧光微胶囊。
步骤a)的具体过程为:
a1)称取罗丹明B盐酸盐、甲基丙烯酸羟乙酯及二氯甲烷,并将罗丹明B盐酸盐及甲基丙烯酸羟乙酯分散于二氯甲烷中,然后加入二环己基碳二亚胺及4-二甲氨基吡啶,得反应混合物A,其中,罗丹明B盐酸盐、甲基丙烯酸羟乙酯、二环己基碳二亚胺、4-二甲氨基吡啶及二氯甲烷的比例为230mg:130mg:206mg:12mg:15mL;
a2)将步骤a1)得到的反应混合物A在室温下进行搅拌,然后过滤并除去溶剂,再经柱层析洗脱后得侧链含双键的罗丹明酯RhBMA单体。
步骤b)的具体过程为:
b1)称取大红粉、苯乙烯、十二烷基苯磺酸钠、过硫酸钾及去离子水A,并将大红粉、苯乙烯、十二烷基苯磺酸钠及过硫酸钾分散于去离子水A中,得反应混合物B,其中,大红粉、苯乙烯、十二烷基苯磺酸钠、过硫酸钾及去离子水A的比例为50mg:1.8mL:300mg:80mg:60mL;
b2)将步骤b1)得到的反应混合物B在室温下进行超声处理,以形成微乳液,再进行加热反应;
b3)将步骤a)得到的侧链含双键的罗丹明酯RhBMA单体加入到步骤b2)得到的混合物中,得混合体系,其中,混合体系中大红粉和侧链含双键的罗丹明酯RhBMA单体的比例为50mg:10mg,然后再进行加热反应,得反应产物;
b4)将步骤b3)得到的反应产物冷却至室温,再分别用水及乙醇作为溶剂进行离心洗涤,真空干燥后得红色荧光微胶囊的颜料粒子。
步骤c)的具体过程为:
c1)称取司班80、四氯乙烯及步骤b)得到的红色荧光微胶囊的颜料粒子,并将红色荧光微胶囊的颜料粒子、司班80及四氯乙烯混合,超声分散后得电泳显示液,其中,红色荧光微胶囊的颜料粒子、司班80及四氯乙烯的比例为3mg:3μL:0.3mL;
c2)称取明胶、阿拉伯胶及去离子水B,再将去离子水B分为两份,然后将明胶与一份去离子水B进行混合,得明胶水溶液,再将阿拉伯胶与另一份去离子水B进行混合,得阿拉伯胶水溶液,其中,明胶水溶液中明胶与去离子水B的比例为625mg:12.5mL,阿拉伯胶水溶液中阿拉伯胶与去离子水B的比例为625mg:12.5mL;
c3)将甘油及步骤c1)得到的电泳显示液加入到步骤c2)得到的明胶水溶液中,再进行机械搅拌混合均匀,得混合物,其中,混合物中甘油与去离子水的比例为250mg:12.5mL;
c4)将步骤c2)得到的阿拉伯胶水溶液加入到步骤c3)得到的混合物中,加热后滴加去离子水C,并用醋酸调节溶液的pH值,产生相分离后继续反应;
c5)将步骤c4)得到的反应产物进行冷却,再用氢氧化钠调节溶液的pH值,然后再加入质量浓度为50%的戊二醛水溶液,再进行加热反应,然后冷却至室温,再经过滤、水洗涤、乙醇洗涤后进行冷冻干燥,得用于电子墨水显示的红色荧光微胶囊。
步骤a2)中室温下进行搅拌的时间为24h;
步骤a2)中柱层析洗脱的具体过程为:以乙酸乙酯与甲醇的混合物为洗脱剂进行洗脱,其中,乙酸乙酯与甲醇的体积比为5:1。
步骤b2)中超声处理的时间为30min;
步骤b2)中加热反应的加热温度为85℃;
步骤b2)中加热反应的时间为6h;
步骤b3)中加热反应的加热温度为85℃;
步骤b3)中加热反应的时间为8h;
步骤b4)中真空干燥过程中的温度为45℃,干燥时间为18h。
步骤c1)中超声分散的时间为40min;
步骤c3)中机械搅拌的搅拌速度为600r/min;
步骤c4)中加热至50℃后滴加去离子水C;
步骤c4)中用醋酸调节溶液pH值至4.0;
步骤c4)中产生相分离后继续反应40min;
步骤c5)中将步骤c4)得到的反应产物进行冷却至5℃;
步骤c5)中用氢氧化钠调节溶液pH值至10.0;
步骤c5)中加热反应过程中加热温度为55℃,反应时间为60min。
步骤c4)中去离子水C与去离子水B的比例为30mL:12.5mL;
步骤c5)中质量浓度为50%的戊二醛水溶液与去离子水B的比例为7mL:12.5mL。
实施例四
本发明所述用于电子墨水显示的红色荧光微胶囊的制备方法包括以下步骤:
a)制备侧链含双键的罗丹明酯RhBMA单体;
b)利用侧链含双键的罗丹明酯RhBMA单体制备红色荧光微胶囊的颜料粒子;
c)利用红色荧光微胶囊的颜料粒子制备用于电子墨水显示的红色荧光微胶囊。
步骤a)的具体过程为:
a1)称取罗丹明B盐酸盐、甲基丙烯酸羟乙酯及二氯甲烷,并将罗丹明B盐酸盐及甲基丙烯酸羟乙酯分散于二氯甲烷中,然后加入二环己基碳二亚胺及4-二甲氨基吡啶,得反应混合物A,其中,罗丹明B盐酸盐、甲基丙烯酸羟乙酯、二环己基碳二亚胺、4-二甲氨基吡啶及二氯甲烷的比例为230mg:100mg:180mg:8mg:10mL;
a2)将步骤a1)得到的反应混合物A在室温下进行搅拌,然后过滤并除去溶剂,再经柱层析洗脱后得侧链含双键的罗丹明酯RhBMA单体。
步骤b)的具体过程为:
b1)称取大红粉、苯乙烯、十二烷基苯磺酸钠、过硫酸钾及去离子水A,并将大红粉、苯乙烯、十二烷基苯磺酸钠及过硫酸钾分散于去离子水A中,得反应混合物B,其中,大红粉、苯乙烯、十二烷基苯磺酸钠、过硫酸钾及去离子水A的比例为50mg:1.65mL:250mg:65mg:45mL;
b2)将步骤b1)得到的反应混合物B在室温下进行超声处理,以形成微乳液,再进行加热反应;
b3)将步骤a)得到的侧链含双键的罗丹明酯RhBMA单体加入到步骤b2)得到的混合物中,得混合体系,其中,混合体系中大红粉和侧链含双键的罗丹明酯RhBMA单体的比例为50mg:7mg,然后再进行加热反应,得反应产物;
b4)将步骤b3)得到的反应产物冷却至室温,再分别用水及乙醇作为溶剂进行离心洗涤,真空干燥后得红色荧光微胶囊的颜料粒子。
步骤c)的具体过程为:
c1)称取司班80、四氯乙烯及步骤b)得到的红色荧光微胶囊的颜料粒子,并将红色荧光微胶囊的颜料粒子、司班80及四氯乙烯混合,超声分散后得电泳显示液,其中,红色荧光微胶囊的颜料粒子、司班80及四氯乙烯的比例为2mg:2μL:0.3mL;
c2)称取明胶、阿拉伯胶及去离子水B,再将去离子水B分为两份,然后将明胶与一份去离子水B进行混合,得明胶水溶液,再将阿拉伯胶与另一份去离子水B进行混合,得阿拉伯胶水溶液,其中,明胶水溶液中明胶与去离子水B的比例为400mg:12.5mL,阿拉伯胶水溶液中阿拉伯胶与去离子水B的比例为400mg:12.5mL;
c3)将甘油及步骤c1)得到的电泳显示液加入到步骤c2)得到的明胶水溶液中,再进行机械搅拌混合均匀,得混合物,其中,混合物中甘油与去离子水的比例为200mg:12.5mL;
c4)将步骤c2)得到的阿拉伯胶水溶液加入到步骤c3)得到的混合物中,加热后滴加去离子水C,并用醋酸调节溶液的pH值,产生相分离后继续反应;
c5)将步骤c4)得到的反应产物进行冷却,再用氢氧化钠调节溶液的pH值,然后再加入质量浓度为50%的戊二醛水溶液,再进行加热反应,然后冷却至室温,再经过滤、水洗涤、乙醇洗涤后进行冷冻干燥,得用于电子墨水显示的红色荧光微胶囊。
步骤a2)中室温下进行搅拌的时间为18h;
步骤a2)中柱层析洗脱的具体过程为:以乙酸乙酯与甲醇的混合物为洗脱剂进行洗脱,其中,乙酸乙酯与甲醇的体积比为4:1。
步骤b2)中超声处理的时间为20min;
步骤b2)中加热反应的加热温度为75℃;
步骤b2)中加热反应的时间为5h;
步骤b3)中加热反应的加热温度为80℃;
步骤b3)中加热反应的时间为7h;
步骤b4)中真空干燥过程中的温度为45℃,干燥时间为15h。
步骤c1)中超声分散的时间为30min;
步骤c3)中机械搅拌的搅拌速度为500r/min;
步骤c4)中加热至47℃后滴加去离子水C;
步骤c4)中用醋酸调节溶液pH值至3.5;
步骤c4)中产生相分离后继续反应35min;
步骤c5)中将步骤c4)得到的反应产物进行冷却至3℃;
步骤c5)中用氢氧化钠调节溶液pH值至9.5;
步骤c5)中加热反应过程中加热温度为53℃,反应时间为45min。
步骤c4)中去离子水C与去离子水B的比例为25mL:12.5mL;
步骤c5)中质量浓度为50%的戊二醛水溶液与去离子水B的比例为4mL:12.5mL。
实施例五
本发明所述用于电子墨水显示的红色荧光微胶囊的制备方法包括以下步骤:
a)制备侧链含双键的罗丹明酯RhBMA单体;
b)利用侧链含双键的罗丹明酯RhBMA单体制备红色荧光微胶囊的颜料粒子;
c)利用红色荧光微胶囊的颜料粒子制备用于电子墨水显示的红色荧光微胶囊。
步骤a)的具体过程为:
a1)称取罗丹明B盐酸盐、甲基丙烯酸羟乙酯及二氯甲烷,并将罗丹明B盐酸盐及甲基丙烯酸羟乙酯分散于二氯甲烷中,然后加入二环己基碳二亚胺及4-二甲氨基吡啶,得反应混合物A,其中,罗丹明B盐酸盐、甲基丙烯酸羟乙酯、二环己基碳二亚胺、4-二甲氨基吡啶及二氯甲烷的比例为230mg:110mg:190mg:9mg:8mL;
a2)将步骤a1)得到的反应混合物A在室温下进行搅拌,然后过滤并除去溶剂,再经柱层析洗脱后得侧链含双键的罗丹明酯RhBMA单体。
步骤b)的具体过程为:
b1)称取大红粉、苯乙烯、十二烷基苯磺酸钠、过硫酸钾及去离子水A,并将大红粉、苯乙烯、十二烷基苯磺酸钠及过硫酸钾分散于去离子水A中,得反应混合物B,其中,大红粉、苯乙烯、十二烷基苯磺酸钠、过硫酸钾及去离子水A的比例为50mg:1.6mL:220mg:60mg:40mL;
b2)将步骤b1)得到的反应混合物B在室温下进行超声处理,以形成微乳液,再进行加热反应;
b3)将步骤a)得到的侧链含双键的罗丹明酯RhBMA单体加入到步骤b2)得到的混合物中,得混合体系,其中,混合体系中大红粉和侧链含双键的罗丹明酯RhBMA单体的比例为50mg:6mg,然后再进行加热反应,得反应产物;
b4)将步骤b3)得到的反应产物冷却至室温,再分别用水及乙醇作为溶剂进行离心洗涤,真空干燥后得红色荧光微胶囊的颜料粒子。
步骤c)的具体过程为:
c1)称取司班80、四氯乙烯及步骤b)得到的红色荧光微胶囊的颜料粒子,并将红色荧光微胶囊的颜料粒子、司班80及四氯乙烯混合,超声分散后得电泳显示液,其中,红色荧光微胶囊的颜料粒子、司班80及四氯乙烯的比例为1.2mg:1.2μL:0.3mL;
c2)称取明胶、阿拉伯胶及去离子水B,再将去离子水B分为两份,然后将明胶与一份去离子水B进行混合,得明胶水溶液,再将阿拉伯胶与另一份去离子水B进行混合,得阿拉伯胶水溶液,其中,明胶水溶液中明胶与去离子水B的比例为300mg:12.5mL,阿拉伯胶水溶液中阿拉伯胶与去离子水B的比例为300mg:12.5mL;
c3)将甘油及步骤c1)得到的电泳显示液加入到步骤c2)得到的明胶水溶液中,再进行机械搅拌混合均匀,得混合物,其中,混合物中甘油与去离子水的比例为150mg:12.5mL;
c4)将步骤c2)得到的阿拉伯胶水溶液加入到步骤c3)得到的混合物中,加热后滴加去离子水C,并用醋酸调节溶液的pH值,产生相分离后继续反应;
c5)将步骤c4)得到的反应产物进行冷却,再用氢氧化钠调节溶液的pH值,然后再加入质量浓度为50%的戊二醛水溶液,再进行加热反应,然后冷却至室温,再经过滤、水洗涤、乙醇洗涤后进行冷冻干燥,得用于电子墨水显示的红色荧光微胶囊。
步骤a2)中室温下进行搅拌的时间为14h;
步骤a2)中柱层析洗脱的具体过程为:以乙酸乙酯与甲醇的混合物为洗脱剂进行洗脱,其中,乙酸乙酯与甲醇的体积比为3.5:1。
步骤b2)中超声处理的时间为16min;
步骤b2)中加热反应的加热温度为74℃;
步骤b2)中加热反应的时间为4.5h;
步骤b3)中加热反应的加热温度为72℃;
步骤b3)中加热反应的时间为6.5h;
步骤b4)中真空干燥过程中的温度为45℃,干燥时间为14h。
步骤c1)中超声分散的时间为25min;
步骤c3)中机械搅拌的搅拌速度为450r/min;
步骤c4)中加热至48℃后滴加去离子水C;
步骤c4)中用醋酸调节溶液pH值至3.2;
步骤c4)中产生相分离后继续反应32min;
步骤c5)中将步骤c4)得到的反应产物进行冷却至1℃;
步骤c5)中用氢氧化钠调节溶液pH值至9.2;
步骤c5)中加热反应过程中加热温度为52℃,反应时间为35min。
步骤c4)中去离子水C与去离子水B的比例为22mL:12.5mL;
步骤c5)中质量浓度为50%的戊二醛水溶液与去离子水B的比例为3mL:12.5mL。
实施例六
本发明所述用于电子墨水显示的红色荧光微胶囊的制备方法包括以下步骤:
a)制备侧链含双键的罗丹明酯RhBMA单体;
b)利用侧链含双键的罗丹明酯RhBMA单体制备红色荧光微胶囊的颜料粒子;
c)利用红色荧光微胶囊的颜料粒子制备用于电子墨水显示的红色荧光微胶囊。
步骤a)的具体过程为:
a1)称取罗丹明B盐酸盐、甲基丙烯酸羟乙酯及二氯甲烷,并将罗丹明B盐酸盐及甲基丙烯酸羟乙酯分散于二氯甲烷中,然后加入二环己基碳二亚胺及4-二甲氨基吡啶,得反应混合物A,其中,罗丹明B盐酸盐、甲基丙烯酸羟乙酯、二环己基碳二亚胺、4-二甲氨基吡啶及二氯甲烷的比例为230mg:120mg:200mg:10mg:12mL;
a2)将步骤a1)得到的反应混合物A在室温下进行搅拌,然后过滤并除去溶剂,再经柱层析洗脱后得侧链含双键的罗丹明酯RhBMA单体。
步骤b)的具体过程为:
b1)称取大红粉、苯乙烯、十二烷基苯磺酸钠、过硫酸钾及去离子水A,并将大红粉、苯乙烯、十二烷基苯磺酸钠及过硫酸钾分散于去离子水A中,得反应混合物B,其中,大红粉、苯乙烯、十二烷基苯磺酸钠、过硫酸钾及去离子水A的比例为50mg:1.7mL:280mg:70mg:50mL;
b2)将步骤b1)得到的反应混合物B在室温下进行超声处理,以形成微乳液,再进行加热反应;
b3)将步骤a)得到的侧链含双键的罗丹明酯RhBMA单体加入到步骤b2)得到的混合物中,得混合体系,其中,混合体系中大红粉和侧链含双键的罗丹明酯RhBMA单体的比例为50mg:8mg,然后再进行加热反应,得反应产物;
b4)将步骤b3)得到的反应产物冷却至室温,再分别用水及乙醇作为溶剂进行离心洗涤,真空干燥后得红色荧光微胶囊的颜料粒子。
步骤c)的具体过程为:
c1)称取司班80、四氯乙烯及步骤b)得到的红色荧光微胶囊的颜料粒子,并将红色荧光微胶囊的颜料粒子、司班80及四氯乙烯混合,超声分散后得电泳显示液,其中,红色荧光微胶囊的颜料粒子、司班80及四氯乙烯的比例为2.5mg:2.5μL:0.3mL;
c2)称取明胶、阿拉伯胶及去离子水B,再将去离子水B分为两份,然后将明胶与一份去离子水B进行混合,得明胶水溶液,再将阿拉伯胶与另一份去离子水B进行混合,得阿拉伯胶水溶液,其中,明胶水溶液中明胶与去离子水B的比例为600mg:12.5mL,阿拉伯胶水溶液中阿拉伯胶与去离子水B的比例为600mg:12.5mL;
c3)将甘油及步骤c1)得到的电泳显示液加入到步骤c2)得到的明胶水溶液中,再进行机械搅拌混合均匀,得混合物,其中,混合物中甘油与去离子水的比例为220mg:12.5mL;
c4)将步骤c2)得到的阿拉伯胶水溶液加入到步骤c3)得到的混合物中,加热后滴加去离子水C,并用醋酸调节溶液的pH值,产生相分离后继续反应;
c5)将步骤c4)得到的反应产物进行冷却,再用氢氧化钠调节溶液的pH值,然后再加入质量浓度为50%的戊二醛水溶液,再进行加热反应,然后冷却至室温,再经过滤、水洗涤、乙醇洗涤后进行冷冻干燥,得用于电子墨水显示的红色荧光微胶囊。
步骤a2)中室温下进行搅拌的时间为22h;
步骤a2)中柱层析洗脱的具体过程为:以乙酸乙酯与甲醇的混合物为洗脱剂进行洗脱,其中,乙酸乙酯与甲醇的体积比为4.5:1。
步骤b2)中超声处理的时间为28min;
步骤b2)中加热反应的加热温度为80℃;
步骤b2)中加热反应的时间为5.5h;
步骤b3)中加热反应的加热温度为82℃;
步骤b3)中加热反应的时间为7.5h;
步骤b4)中真空干燥过程中的温度为45℃,干燥时间为17h。
步骤c1)中超声分散的时间为38min;
步骤c3)中机械搅拌的搅拌速度为550r/min;
步骤c4)中加热至49℃后滴加去离子水C;
步骤c4)中用醋酸调节溶液pH值至3.8;
步骤c4)中产生相分离后继续反应38min;
步骤c5)中将步骤c4)得到的反应产物进行冷却至4℃;
步骤c5)中用氢氧化钠调节溶液pH值至9.8;
步骤c5)中加热反应过程中加热温度为54℃,反应时间为50min。
步骤c4)中去离子水C与去离子水B的比例为28mL:12.5mL;
步骤c5)中质量浓度为50%的戊二醛水溶液与去离子水B的比例为6mL:12.5mL。
对本发明所述的侧链含双键的罗丹明酯RhBMA单体进行核磁共振氢谱测定,测定结果如下:
1H NMR(400MHz,CDCl3),δ(ppm):1.34(t,12H),1.88(s,3H),3.66(q,8H),4.19(m,2H),4.32(m,2H),5.56(m,1H),6.02(m,1H),6.77(m,2H),6.77,6.94,7.07,7.32,7.52,7.62,7.77,7.85,8.81(m,10H)。
经检测,图1a为大红粉的扫描电镜图,图1b为本发明实施例一中红色荧光微胶囊的颜料粒子的扫描电镜图。图1a和图1b所示结果表明,本发明制备的颜料粒子与商品化的红色颜料相比,形状规则,为纳米尺寸的球体,粒径小且均一,分散性良好,粒径在280nm左右,有利于提高在电场作用下的响应速度。图2所示结果直观地显示了本发明通过微乳液法制备出了具有规则球形特征的聚苯乙烯包覆大红粉的颜料粒子。
图3a为聚乙烯包覆大红粉在365nm紫外灯照射下的照片,图3b为本发明实施例一中红色荧光微胶囊的颜料粒子在365nm紫外灯照射下的照片。图3a及图3b所示结果表明,与不含有罗丹明聚合物荧光覆盖层的聚乙烯包覆大红粉相比,经365nm紫外灯照射后,本发明所述的红色荧光微胶囊的颜料粒子具有鲜艳的红色荧光,同时也证明罗丹明酯RhBMA单体已通过双键加成聚合连接在颜料粒子的外层。
图4为大红粉、聚乙烯包覆大红粉和本发明所述的红色荧光微胶囊的颜料粒子的红外光谱图。图4所示结果表明,与大红粉和聚乙烯包覆大红粉相比,本发明所述的红色荧光微胶囊的颜料粒子在红外光谱中3028和2920cm-1处出现了烷基和苯基C-H键伸缩振动峰,在1735cm-1处出现了酯键C=O的伸缩振动峰,由此可以说明,大红粉表面已经包覆有聚苯乙烯和罗丹明酯聚合物。
颜料粒子在分散介质中的分散性能研究:
分别将1mg大红粉、聚乙烯包覆大红粉和本发明所述的红色荧光微胶囊的颜料粒子加入到1mL四氯乙烯中,超声20min使之分散完全,静置观察在不同时间后三种粒子在四氯乙烯中的分散情况。
图5a、图5b及图5c分别为1mg/mL大红粉、聚乙烯包覆大红粉和本发明所述的红色荧光微胶囊的颜料粒子在四氯乙烯中的分散性照片。图5a、图5b及图5c所示结果表明,商品化的大红粉粒子在四氯乙烯中的分散较差,静置2h后即出现团聚形象,并明显分层;聚乙烯包覆大红粉和本发明所述的红色荧光微胶囊的颜料粒子在至少30h后仍然保持良好的分散稳定性。分散性的结果显示,包覆在大红粉粒子表面的亲油性碳氢链与有机分散介质四氯乙烯有较好的相容性,可以有效地提高纳米粒子在四氯乙烯中的分散性。
颜料粒子在分散介质中的表面电位研究:
称取1mg本发明所述的红色荧光微胶囊的颜料粒子加入到样品瓶中,再分别加入适量的司班80,使体系中司班80的体积浓度分别为0、0.025%、0.1%、0.3%、0.5%和1%,再用四氯乙烯定容到1mL,然后将所有样品超声20min使之分散完全,测定其表面电位。
图6为本发明所述的红色荧光微胶囊的颜料粒子在含有不同体积浓度司班80的四氯乙烯中的表面电位。图6所示结果表明,没有稳定剂司班80,本发明所述的红色荧光微胶囊的颜料粒子的表面电位为-27.5mV左右;随着稳定剂司班80的体积浓度增大,本发明所述的红色荧光微胶囊的颜料粒子的表面电位值继续下降;当稳定剂司班80的体积浓度增大到0.5%时,本发明所述的红色荧光微胶囊的颜料粒子的表面电位值稳定在-44mV左右,具有较高的负表面电位,十分有利于粒子在电场作用下的快速泳动。
图7为本发明所述的红色荧光微胶囊的显微照片。由图7可以看出,本发明制备的红色荧光微胶囊透明,形貌较好,呈形状规则的球体,粒径在30μm左右,表面光滑,囊壁结构致密,并且在洗涤和干燥过程中不易破碎。
图8为本发明所述的红色荧光微胶囊的电场响应显微照片。图8所示结果表明,对微胶囊施加100V/mm电场,微胶囊内带负电的红色荧光颜料粒子在电场力作用下向正极移动,施加反向电压,仍然呈现此现象。由此说明,本发明所述的红色荧光颜料粒子可以在微胶囊内发生电场响应行为。
图9为本发明中红色荧光微胶囊的荧光显微照片。由图9可以看出,在暗光条件下经荧光显微镜激发光照射后,本发明所述红色荧光微胶囊能够发出红色荧光,可进一步拓展电子墨水的性能和应用。
Claims (5)
1.一种用于电子墨水显示的红色荧光微胶囊的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
a)制备侧链含双键的罗丹明酯RhBMA单体;
b)利用侧链含双键的罗丹明酯RhBMA单体制备红色荧光微胶囊的颜料粒子;
c)利用红色荧光微胶囊的颜料粒子制备用于电子墨水显示的红色荧光微胶囊;
步骤a)的具体过程为:
a1)称取罗丹明B盐酸盐、甲基丙烯酸羟乙酯及二氯甲烷,并将罗丹明B盐酸盐及甲基丙烯酸羟乙酯分散于二氯甲烷中,然后加入二环己基碳二亚胺及4-二甲氨基吡啶,得反应混合物A,其中,罗丹明B盐酸盐、甲基丙烯酸羟乙酯、二环己基碳二亚胺、4-二甲氨基吡啶及二氯甲烷的比例为230mg:98-130mg:155-206mg:6-12mg:5-15mL;
a2)将步骤a1)得到的反应混合物A在室温下进行搅拌,然后过滤并除去溶剂,再经柱层析洗脱后得侧链含双键的罗丹明酯RhBMA单体;
步骤b)的具体过程为:
b1)称取大红粉、苯乙烯、十二烷基苯磺酸钠、过硫酸钾及去离子水A,并将大红粉、苯乙烯、十二烷基苯磺酸钠及过硫酸钾分散于去离子水A中,得反应混合物B,其中,大红粉、苯乙烯、十二烷基苯磺酸钠、过硫酸钾及去离子水A的比例为50mg:1.5-1.8mL:200-300mg:50-80mg:30-60mL;
b2)将步骤b1)得到的反应混合物B在室温下进行超声处理,以形成微乳液,再进行加热反应;
b3)将步骤a)得到的侧链含双键的罗丹明酯RhBMA单体加入到步骤b2)得到的混合物中,得混合体系,其中,混合体系中大红粉和侧链含双键的罗丹明酯RhBMA单体的比例为50mg:5-10mg,然后再进行加热反应,得反应产物;
b4)将步骤b3)得到的反应产物冷却至室温,再分别用水及乙醇作为溶剂进行离心洗涤,真空干燥后得红色荧光微胶囊的颜料粒子;
步骤c)的具体过程为:
c1)称取司班80、四氯乙烯及步骤b)得到的红色荧光微胶囊的颜料粒子,并将红色荧光微胶囊的颜料粒子、司班80及四氯乙烯混合,超声分散后得电泳显示液,其中,红色荧光微胶囊的颜料粒子、司班80及四氯乙烯的比例为1-3mg:1-3μL:0.3mL;
c2)称取明胶、阿拉伯胶及去离子水B,再将去离子水B分为两份,然后将明胶与一份去离子水B进行混合,得明胶水溶液,再将阿拉伯胶与另一份去离子水B进行混合,得阿拉伯胶水溶液,其中,明胶水溶液中明胶与去离子水B的比例为250-625mg:12.5mL,阿拉伯胶水溶液中阿拉伯胶与去离子水B的比例为250-625mg:12.5mL;
c3)将甘油及步骤c1)得到的电泳显示液加入到步骤c2)得到的明胶水溶液中,再进行机械搅拌混合均匀,得混合物,其中,混合物中甘油与去离子水的比例为125-250mg:12.5mL;
c4)将步骤c2)得到的阿拉伯胶水溶液加入到步骤c3)得到的混合物中,加热后滴加去离子水C,并用醋酸调节溶液的pH值,产生相分离后继续反应;
c5)将步骤c4)得到的反应产物进行冷却,再用氢氧化钠调节溶液的pH值,然后再加入质量浓度为50%的戊二醛水溶液,再进行加热反应,然后冷却至室温,再经过滤、水洗涤、乙醇洗涤后进行冷冻干燥,得用于电子墨水显示的红色荧光微胶囊。
2.根据权利要求1所述的用于电子墨水显示的红色荧光微胶囊的制备方法,其特征在于,
步骤a2)中室温下进行搅拌的时间为12-24h;
步骤a2)中柱层析洗脱的具体过程为:以乙酸乙酯与甲醇的混合物为洗脱剂进行洗脱,其中,乙酸乙酯与甲醇的体积比为(3-5):1。
3.根据权利要求1所述的用于电子墨水显示的红色荧光微胶囊的制备方法,其特征在于,
步骤b2)中超声处理的时间为15-30min;
步骤b2)中加热反应的加热温度为70-85℃;
步骤b2)中加热反应的时间为4-6h;
步骤b3)中加热反应的加热温度为70-85℃;
步骤b3)中加热反应的时间为6-8h;
步骤b4)中真空干燥过程中的温度为45℃,干燥时间为12-18h。
4.根据权利要求1所述的用于电子墨水显示的红色荧光微胶囊的制备方法,其特征在于,
步骤c1)中超声分散的时间为20-40min;
步骤c3)中机械搅拌的搅拌速度为400-600r/min;
步骤c4)中阿拉伯胶与明胶的质量相同;
步骤c4)中加热至45-50℃后滴加去离子水C;
步骤c4)中用醋酸调节溶液pH值至3.0-4.0;
步骤c4)中产生相分离后继续反应30-40min;
步骤c5)中将步骤c4)得到的反应产物进行冷却至0-5℃;
步骤c5)中用氢氧化钠调节溶液pH值至9.0-10.0;
步骤c5)中加热反应过程中加热温度为50-55℃,反应时间为30-60min。
5.根据权利要求1所述的用于电子墨水显示的红色荧光微胶囊的制备方法,其特征在于,
步骤c4)中去离子水C与去离子水B的比例为20-30mL:12.5mL;
步骤c5)中质量浓度为50%的戊二醛水溶液与去离子水B的比例为2-7mL:12.5mL。
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