CN111273499A - 一种具有稳态的电泳显示液及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种具有稳态的电泳显示液及其制备方法,该电泳显示液包括至少一种溶剂、悬浮于溶剂中的电泳粒子、至少一种使电泳粒子带电的电荷控制剂及不能在溶剂中产生电离的稳定剂,其中电泳粒子的质量分数为10%‑50%,电荷控制剂的质量分数为2%‑15%,且稳定剂为可溶于溶剂且不会吸附在电泳粒子的表面的二嵌段聚合物,此二嵌段聚合物含有不与电泳粒子的表面作用的封端基团。本发明在电泳显示液的溶剂中加入稳定剂,该稳定剂不能在电泳显示液的溶剂中产生电离,并可溶于电泳显示液的溶剂且不会吸附在电泳粒子的表面,另外,组成该稳定剂的二嵌段聚合物中含有不与电泳粒子的表面作用的封端基团。该稳定剂的加入,使得电泳显示液表现出优异的稳定状态。
Description
技术领域
本发明涉及一种电泳显示液,尤其是指一种具有稳态的电泳显示液及其制备方法。
背景技术
电子纸是一种电泳显示器,其既具备轻薄柔软,可折叠弯曲,便于携带的类纸性,又具备宽视角,高对比度,大容量,可更新的优点,并以低成本、经济环保的特点对改善地球生态做出了积极贡献。而且电子纸只有在更换画面时才需要耗电,具有超低功耗优势,同时舒适护眼、无蓝光,在强光下依然清晰可见。电子纸的这些优良特性,使得其不仅可以应用于电子书阅读器市场,同时在电子货架标签以及公交车站显示屏等方面也有广阔的应用前景。重要的是,随着电子纸与数字化和互联网这两大信息技术元素的相互结合,将会对传统的纸媒及其产业链产生深刻的影响。
电子纸的关键技术是显示双稳态,而解决稳态问题主要是解决电泳粒子在重力作用下的沉降问题。一些聚合物(如聚异丁烯)的加入能有效地改善体系的稳态,但是粒子的响应时间会增加。这主要是因为,电泳粒子的沉降与分散液的粘度呈反比,即粘度越大,沉降越慢。而电泳粒子的泳动速率同样与粘度成反比,即粘度越大,泳动速率越慢,这就使得电泳显示器从一个状态到另一个状态的切换时间,即响应时间延长。尽管提高驱动电压,可以抵消因为粘度增大而引起的响应时间延长的问题,但是提高驱动电压会增加能耗和驱动的难度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种具有稳态的电泳显示液及其制备方法,该电泳显示液具备优秀的稳定状态。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:
本发明第一方面提供了一种具有稳态的电泳显示液,其包括:
至少一种溶剂、悬浮于所述溶剂中的电泳粒子、至少一种使所述电泳粒子带电的电荷控制剂及不能在所述溶剂中产生电离的稳定剂,所述电泳粒子的质量分数为10%-50%,所述电荷控制剂的质量分数为2%-15%,所述稳定剂为可溶于溶剂且不会吸附在电泳粒子的表面的二嵌段聚合物,所述二嵌段聚合物含有不与电泳粒子的表面作用的封端基团。
进一步的,所述稳定剂的第一嵌段为聚苯乙烯,所述聚苯乙烯的含量为20%-40%。
进一步的,所述稳定剂的第二嵌段为不能在溶剂中进行溶胀的聚烯的二嵌段聚合物,包括聚异戊二烯、聚乙烯、聚丁二烯、聚异丁烯及聚乙烯-丙烯,所述第二嵌段的含量为60%-80%。
进一步的,所述稳定剂的封端基团为惰性基团。
进一步的,所述稳定剂的分子量大于10000,所述稳定剂的质量分数为1%-10%,且其在溶剂中的溶解度大于1%。
进一步的,所述电泳粒子为表面未经修饰或表面经聚合物或无机物修饰的粒子。
进一步的,所述电荷控制剂包括含有官能团的有机化合物和/或含有官能团的高分子化合物和/或阴离子表面活性剂和/或阳离子表面活性剂和/或非离子表面活性剂,所述官能团为可离解的官能团或极性较强的中性基团。
进一步的,所述溶剂包括烷烃和/或环氧化合物和/或芳香族化合物和/或卤代烃及其低聚物和/或含氟的有机溶剂。
本发明第二方面提供了一种具有稳态的电泳显示液的制备方法,其包括如下步骤:
合成具有修饰层的电泳粒子;
将具有修饰层的电泳粒子、电荷控制剂及稳定剂加入到溶剂中,配制成电泳显示液。
进一步的,所述合成具有修饰层的电泳粒子步骤包括:
对电泳粒子表面进行偶联剂处理;
使聚合物以共价键的形式与偶联剂的官能团结合,进而接枝到电泳粒子表面,得到具有修饰层的电泳粒子。
本发明的有益效果在于:
在电泳显示液的溶剂中加入稳定剂,该稳定剂一方面不能在电泳显示液的溶剂中产生电离,另一方面可溶于电泳显示液的溶剂且不会吸附在电泳粒子的表面,而且组成该稳定剂的二嵌段聚合物中含有不与电泳粒子的表面作用的封端基团。该稳定剂的加入,使得电泳显示液表现出优异的稳定状态。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果,以下结合实施方式详予说明。
本发明第一方面提供了一种具有稳态的电泳显示液,该具有稳态的电泳显示液包括至少一种溶剂、悬浮于溶剂中的电泳粒子、至少一种使电泳粒子带电的电荷控制剂及不能在溶剂中产生电离的稳定剂,其中电泳粒子的质量分数为32%,电荷控制剂的质量分数为10%,且稳定剂为可溶于溶剂且不会吸附在电泳粒子的表面的二嵌段聚合物,此二嵌段聚合物含有不与电泳粒子的表面作用的封端基团。
本发明第二方面提供了一种具有稳态的电泳显示液的制备方法,该具有稳态的电泳显示液的制备方法包括如下步骤:
合成具有修饰层的电泳粒子;
将具有修饰层的电泳粒子、电荷控制剂及稳定剂加入到溶剂中,配制成电泳显示液。
从上述描述可知,本发明提供的一种具有稳态的电泳显示液及其制备方法的有益效果在于:
在电泳显示液的溶剂中加入稳定剂,该稳定剂一方面不能在电泳显示液的溶剂中产生电离,另一方面可溶于电泳显示液的溶剂且不会吸附在电泳粒子的表面,而且组成该稳定剂的二嵌段聚合物中含有不与电泳粒子的表面作用的封端基团。该稳定剂的加入,使得电泳显示液表现出优异的稳定状态。
在本发明的第二实施例中,电泳粒子的质量分数为10%,所述电荷控制剂的质量分数为15%,稳定剂的第一嵌段为聚苯乙烯,且聚苯乙烯的含量为20%。稳定剂的第二嵌段为不能在溶剂中进行溶胀的聚烯的二嵌段聚合物,包括但不限于聚异戊二烯、聚乙烯、聚丁二烯、聚异丁烯及聚乙烯-丙烯,且第二嵌段的含量为80%。
组成稳定剂的二嵌段聚合物中的封端基团为惰性基团。优选的,组成稳定剂的二嵌段聚合物中的封端基团为烷基。
稳定剂的分子量为15000,质量分数为1%,在溶剂中的溶解度为1.5%。
需要了解是,电泳显示的原理为一种或多种电泳粒子分散在溶剂中,电泳粒子可以带电或者不带电,可以带同种电荷或者异种电荷。在外加电场的作用下,带电荷的粒子会沿着电场方向定向移动,从而达到不同表面电荷的电泳粒子在体系中的不同位置聚集,而显示器会显示离电极最近的粒子的颜色。通过搭配不同色彩的电泳粒子和溶剂,施加不同的外加电场,电泳显示器则会显示出不同的颜色。
本实施例中的电泳粒子可以是单一颜料或复合颜料(无机与无机复合、有机与无机复合、无机与聚合物复合,有机与聚合物复合等)颗粒。颜色可以是黑色,白色,蓝色,红色,黄色,绿色等颜色。而常用的白色粒子包括TiO2、SiO2、CaO、BaS或ZnO等;常用的黑色粒子包括铜铬黑、炭黑、四氧化钌、氧化铅、氧化铜、四氧化锇或钛黑等;常用的彩色粒子包括铬黄、铁红、钛黄、铬黄、铅铬绿、锰紫、铁蓝、钴蓝、翡翠绿、翠绿、镉红、甲苯胺红及酞菁蓝等。
本实施例中的电泳粒子为表面经聚合物或无机物修饰的粒子。
需要了解的是,电泳粒子的表面修饰一般分为两步,第一步先对粒子表面进行偶联剂处理,使得聚合物能更好地接枝修饰;第二步是使聚合物以共价键的形式与偶联剂的官能团结合,进而接枝到粒子表面。
常用的偶联剂包括硅烷类偶联剂、钛酸酯类偶联剂、铝酸酯类偶联剂等。常见的硅烷偶联剂包括但不限于甲基丙烯酸酰氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、N-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、二乙烯三胺基三甲氧基硅烷、乙烯基苄基氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷,或者他们的混合物、复合物或衍生物等。
粒子表面接枝的聚合物单体包括但不限于甲基丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸苄基酯、苯乙烯、4-乙烯吡啶、N-乙烯吡咯烷酮、甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸等化合物或者他们的混合物、复合物或者衍生物等。
需要了解的是,电荷控制剂一般可以吸附在电泳粒子表面使其带电,可在外电场作用下产生电泳。电荷控制剂应具备三个条件:其一,能在有机溶剂中电离;其二,电离出来的其中一种离子能优先吸附在固体粒子表面;其三,溶液中的自由离子必须降低到最低,以降低自由离子的电导,节约电能。
本实施例中的电荷控制剂为含有官能团的有机化合物、含有官能团的高分子化合物、含有官能团的共聚高分子化合物、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂及非离子表面活性剂。含有官能团的有机化合物、含有官能团的高分子化合物及含有官能团的共聚高分子化合物中的官能团为可离解的官能团。含有可离解官能团的电荷控制剂包括各种有机酸盐、有机铵盐、酰胺类化合物、有机两性离子化合物等,以及对应的有机酸、有机铵类化合物等。
需要了解的是,对于含有官能团的高分子类或者共聚高分子类化合物而言,目前使用较多的产品包括美国Orinite公司生产的OLOA系列,如OLOA371、OLOA1200以及OLOA11000等,以及美国路博润公司的Solsperse超分散剂系列,例如Solsperse 8000、9000、13940、16000、17000、18000、24000等产品。其中OLOA系列是琥珀酰亚胺改性的聚异丁烯,Solsperse系列是锚固基含胺基,溶剂化链为低极性或非极性脂肪烃的化合物。
另外,本实施例中的溶剂为烷烃、环氧化合物、芳香族化合物、卤代烃及其低聚物、含氟的有机溶剂。
本实施例还提供了一种具有稳态的电泳显示液的制备方法:
S1、对电泳粒子表面进行偶联剂处理;
S2、使聚合物以共价键的形式与偶联剂的官能团结合,进而接枝到电泳粒子表面,得到具有修饰层的电泳粒子;
S3、将具有修饰层的电泳粒子、电荷控制剂及稳定剂加入到溶剂中,配制成电泳显示液。
下面通过具体实例,详细描述制备具有稳态的电泳显示液的方法:
第一步,在2L的三口瓶中,加入一定量的水和硅烷偶联剂,再加入200g铜铬黑粒子,在常温下搅拌混合均匀。随后将体系在25℃下保温30min,继续搅拌。保温结束后,将三口瓶中的溶液转移至离心瓶中,用乙醇离心洗涤三次,随后转移到结晶皿中真空烘干;
第二步,将烘干后的黑色固体用万能粉碎机打碎,分散在甲苯中,清洗三次备用。准备1L的三口瓶,向其中加入分散在甲苯中的黑色粒子230g,再加入250g LMA,最后再加入108g甲苯,中途保持通N2。随后常温搅拌1h,搅拌速度为300-350rpm,并持续通N2进行保护,此时体系为黑色浑浊液。随后将体系升温至70℃,缓慢滴入引发剂AIBN,约130min滴完,在此温度下保温反应16小时,同时做好N2防护。保温结束后,待体系温度降至30℃以下时,将接枝后的铜铬黑粒子,先用甲苯清洗两次,再用Isopar G溶剂清洗三次,得到PLMA接枝的铜铬黑粒子,保存备用。
二氧化钛白色粒子的接枝步骤与铜铬黑粒子的接枝步骤一致。将接枝后的二氧化钛白色粒子用甲苯清洗两次,再用Isopar G溶剂清洗三次,得到PLMA接枝的二氧化钛白粒子,保存备用。
第三步,准备2L的三口瓶,将含有PLMA接枝的铜铬黑粒子、Isopar的黑色浆液136g、含有PLMA接枝的二氧化钛白粒子及Isopar的白色浆液421.5g加入到三口瓶中,得到电泳液。电荷控制剂选择路博润solsperse系列的两种超分散剂复配,具体的,两种电荷控制剂先分别溶解在Isopar G溶剂中,之后各取16g加入到电泳液中。稳定剂选择美国Kraton公司生产的稳定剂G1701,具体的,稳定剂G1701先溶解在Isopar G溶剂中,之后加入到电泳液中,得到具有稳态的电泳显示液。
本实施例中,电泳粒子为表面经聚合物或无机物修饰的粒子,一方面可以减小粒子密度,使得粒子能更好的悬浮在溶剂中;另一方面聚合物可以伸展在粒子的周围,形成空间位阻,防止粒子聚集,从而实现粒子的稳定分散,进一步增加了电泳显示液的稳定性。另外,电荷控制剂包括含有官能团的高分子类化合物及含有官能团的共聚高分子类化合物,这类化合物包含一个锚固基团和一个聚合物溶剂化链,除了能够让粒子带电外,还能够吸附在粒子表面形成空间位阻,使粒子稳定地分散在溶剂中,进一步增加了电泳显示液的稳定性。
在本发明的第三实施例中,电泳粒子的质量分数为50%,所述电荷控制剂的质量分数为2%,稳定剂的第一嵌段为聚苯乙烯,且聚苯乙烯的含量为40%。稳定剂的第二嵌段为不能在溶剂中进行溶胀的聚烯的二嵌段聚合物,包括但不限于聚异戊二烯、聚乙烯、聚丁二烯、聚异丁烯及聚乙烯-丙烯,且第二嵌段的含量为60%。
组成稳定剂的二嵌段聚合物中的封端基团为惰性基团。优选的,组成稳定剂的二嵌段聚合物中的封端基团为烷基。
稳定剂的分子量为12000,质量分数为10%,在溶剂中的溶解度为5%。
需要了解是,电泳显示的原理为一种或多种电泳粒子分散在溶剂中,电泳粒子可以带电或者不带电,可以带同种电荷或者异种电荷。在外加电场的作用下,带电荷的粒子会沿着电场方向定向移动,从而达到不同表面电荷的电泳粒子在体系中的不同位置聚集,而显示器会显示离电极最近的粒子的颜色。通过搭配不同色彩的电泳粒子和溶剂,施加不同的外加电场,电泳显示器则会显示出不同的颜色。
本实施例中的电泳粒子可以是单一颜料或复合颜料(无机与无机复合、有机与无机复合、无机与聚合物复合,有机与聚合物复合等)颗粒。颜色可以是黑色,白色,蓝色,红色,黄色,绿色等颜色。而常用的白色粒子包括TiO2、SiO2、CaO、BaS或ZnO等;常用的黑色粒子包括铜铬黑、炭黑、四氧化钌、氧化铅、氧化铜、四氧化锇或钛黑等;常用的彩色粒子包括铬黄、铁红、钛黄、铬黄、铅铬绿、锰紫、铁蓝、钴蓝、翡翠绿、翠绿、镉红、甲苯胺红及酞菁蓝等。
本实施例中的电泳粒子为表面未经修饰的粒子。
需要了解的是,电荷控制剂一般可以吸附在电泳粒子表面使其带电,可在外电场作用下产生电泳。电荷控制剂应具备三个条件:其一,能在有机溶剂中电离;其二,电离出来的其中一种离子能优先吸附在固体粒子表面;其三,溶液中的自由离子必须降低到最低,以降低自由离子的电导,节约电能。
本实施例中的电荷控制剂为含有官能团的高分子类化合物,其中的官能团为极性较强的中性基团。
需要了解的是,对于含有官能团的高分子类或者共聚高分子类化合物而言,目前使用较多的产品包括美国Orinite公司生产的OLOA系列,如OLOA371、OLOA1200以及OLOA11000等,以及美国路博润公司的Solsperse超分散剂系列,例如Solsperse 8000、9000、13940、16000、17000、18000、24000等产品。其中OLOA系列是琥珀酰亚胺改性的聚异丁烯,Solsperse系列是锚固基含胺基,溶剂化链为低极性或非极性脂肪烃的化合物。
另外,本实施例中的溶剂为烷烃、环氧化合物(如环氧癸烷)、芳香族化合物、卤代烃及其低聚物、全氟的有机溶剂。
本实施例还提供了一种具有稳态的电泳显示液的制备方法:
S1、对电泳粒子表面进行偶联剂处理;
S2、使聚合物以共价键的形式与偶联剂的官能团结合,进而接枝到电泳粒子表面,得到具有修饰层的电泳粒子;
S3、将具有修饰层的电泳粒子、电荷控制剂及稳定剂加入到溶剂中,配制成电泳显示液。
本实施例中,电荷控制剂包括含有官能团的高分子类化合物,这类化合物包含一个锚固基团和一个聚合物溶剂化链,除了能够让粒子带电外,还能够吸附在粒子表面形成空间位阻,使粒子稳定地分散在溶剂中,进一步增加了电泳显示液的稳定性。
在本发明的第四实施例中,电泳粒子的质量分数为25%,所述电荷控制剂的质量分数为8%,稳定剂的第一嵌段为聚苯乙烯,且聚苯乙烯的含量为25%。稳定剂的第二嵌段为不能在溶剂中进行溶胀的聚烯的二嵌段聚合物,包括但不限于聚异戊二烯、聚乙烯、聚丁二烯、聚异丁烯及聚乙烯-丙烯,且第二嵌段的含量为75%。
组成稳定剂的二嵌段聚合物中的封端基团为惰性基团。优选的,组成稳定剂的二嵌段聚合物中的封端基团为烷基。
稳定剂的分子量为12500,质量分数为2%,在溶剂中的溶解度为10%。
需要了解的是,电泳显示的原理为一种或多种电泳粒子分散在溶剂中,电泳粒子可以带电或者不带电,可以带同种电荷或者异种电荷。在外加电场的作用下,带电荷的粒子会沿着电场方向定向移动,从而达到不同表面电荷的电泳粒子在体系中的不同位置聚集,而显示器会显示离电极最近的粒子的颜色。通过搭配不同色彩的电泳粒子和溶剂,施加不同的外加电场,电泳显示器则会显示出不同的颜色。
本实施例中的电泳粒子可以是单一颜料或复合颜料(无机与无机复合、有机与无机复合、无机与聚合物复合,有机与聚合物复合等)颗粒。颜色可以是黑色,白色,蓝色,红色,黄色,绿色等颜色。而常用的白色粒子包括TiO2、SiO2、CaO、BaS或ZnO等;常用的黑色粒子包括铜铬黑、炭黑、四氧化钌、氧化铅、氧化铜、四氧化锇或钛黑等;常用的彩色粒子包括铬黄、铁红、钛黄、铬黄、铅铬绿、锰紫、铁蓝、钴蓝、翡翠绿、翠绿、镉红、甲苯胺红及酞菁蓝等。
本实施例中的电泳粒子为表面经聚合物或无机物修饰的粒子。
需要了解的是,电泳粒子的表面修饰一般分为两步,第一步先对粒子表面进行偶联剂处理,使得聚合物能更好地接枝修饰;第二步是使聚合物以共价键的形式与偶联剂的官能团结合,进而接枝到粒子表面。
常用的偶联剂包括硅烷类偶联剂、钛酸酯类偶联剂、铝酸酯类偶联剂等。常见的硅烷偶联剂包括但不限于甲基丙烯酸酰氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、N-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、二乙烯三胺基三甲氧基硅烷、乙烯基苄基氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷,或者他们的混合物、复合物或衍生物等。
粒子表面接枝的聚合物单体包括但不限于甲基丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸苄基酯、苯乙烯、4-乙烯吡啶、N-乙烯吡咯烷酮、甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸等化合物或者他们的混合物、复合物或者衍生物等。
需要了解的是,电荷控制剂一般可以吸附在电泳粒子表面使其带电,可在外电场作用下产生电泳。电荷控制剂应具备三个条件:其一,能在有机溶剂中电离;其二,电离出来的其中一种离子能优先吸附在固体粒子表面;其三,溶液中的自由离子必须降低到最低,以降低自由离子的电导,节约电能。
本实施例中的电荷控制剂为含有官能团的共聚高分子类化合物及阴离子表面活性剂。含有官能团的共聚高分子化合物中的官能团为可离解的官能团。含有可离解官能团的电荷控制剂包括各种有机酸盐、有机铵盐、酰胺类化合物、有机两性离子化合物等,以及对应的有机酸、有机铵类化合物等。
需要了解的是,对于含有官能团的共聚高分子类化合物而言,目前使用较多的产品包括美国Orinite公司生产的OLOA系列,如OLOA371、OLOA1200以及OLOA11000等,以及美国路博润公司的Solsperse超分散剂系列,例如Solsperse 8000、9000、13940、16000、17000、18000、24000等产品。其中OLOA系列是琥珀酰亚胺改性的聚异丁烯,Solsperse系列是锚固基含胺基,溶剂化链为低极性或非极性脂肪烃的化合物。
另外,本实施例中的溶剂为烷烃、芳香族化合物(如甲苯、萘等)、卤代烃(如四氯乙烯)及其低聚物(如聚三氯乙烯,聚合度为2-10)。
本实施例还提供了一种具有稳态的电泳显示液的制备方法:
S1、对电泳粒子表面进行偶联剂处理;
S2、使聚合物以共价键的形式与偶联剂的官能团结合,进而接枝到电泳粒子表面,得到具有修饰层的电泳粒子;
S3、将具有修饰层的电泳粒子、电荷控制剂及稳定剂加入到溶剂中,配制成电泳显示液。
下面通过具体实例,详细描述制备具有稳态的电泳显示液的方法:
第一步,在2L的三口瓶中,加入一定量的水和硅烷偶联剂,再加入200g铜铬黑粒子,在常温下搅拌混合均匀。随后将体系在25℃下保温30min,继续搅拌。保温结束后,将三口瓶中的溶液转移至离心瓶中,用乙醇离心洗涤三次,随后转移到结晶皿中真空烘干;
第二步,将烘干后的黑色固体用万能粉碎机打碎,分散在甲苯中,清洗三次备用。准备1L的三口瓶,向其中加入分散在甲苯中的黑色粒子230g,再加入250g LMA,最后再加入108g甲苯,中途保持通N2。随后常温搅拌1h,搅拌速度为300-350rpm,并持续通N2进行保护,此时体系为黑色浑浊液。随后将体系升温至70℃,缓慢滴入引发剂AIBN,约130min滴完,在此温度下保温反应16小时,同时做好N2防护。保温结束后,待体系温度降至30℃以下时,将接枝后的铜铬黑粒子,先用甲苯清洗两次,再用Isopar G溶剂清洗三次,得到PLMA接枝的铜铬黑粒子,保存备用。
二氧化钛白色粒子的接枝步骤与铜铬黑粒子的接枝步骤一致。将接枝后的二氧化钛白色粒子用甲苯清洗两次,再用Isopar G溶剂清洗三次,得到PLMA接枝的二氧化钛白粒子,保存备用。
第三步,准备2L的三口瓶,将含有PLMA接枝的铜铬黑粒子、Isopar的黑色浆液136g、含有PLMA接枝的二氧化钛白粒子及Isopar的白色浆液421.5g加入到三口瓶中,得到电泳液。电荷控制剂选择路博润solsperse系列的两种超分散剂复配,具体的,两种电荷控制剂先分别溶解在Isopar G溶剂中,之后各取16g加入到电泳液中。稳定剂选择美国Kraton公司生产的稳定剂G1701,具体的,稳定剂G1701先溶解在Isopar G溶剂中,之后加入到电泳液中,得到具有稳态的电泳显示液。
本实施例中,电泳粒子为表面经聚合物或无机物修饰的粒子,一方面可以减小粒子密度,使得粒子能更好的悬浮在溶剂中;另一方面聚合物可以伸展在粒子的周围,形成空间位阻,防止粒子聚集,从而实现粒子的稳定分散,进一步增加了电泳显示液的稳定性。另外,电荷控制剂包括含有官能团的共聚高分子类化合物,这类化合物包含一个锚固基团和一个聚合物溶剂化链,除了能够让粒子带电外,还能够吸附在粒子表面形成空间位阻,使粒子稳定地分散在溶剂中,进一步增加了电泳显示液的稳定性。
综上所述,本发明提供的具有稳态的电泳显示液及其制备方法,其有益效果在于:
在电泳显示液的溶剂中加入稳定剂,该稳定剂一方面不能在电泳显示液的溶剂中产生电离,另一方面可溶于电泳显示液的溶剂且不会吸附在电泳粒子的表面,而且组成该稳定剂的二嵌段聚合物中含有不与电泳粒子的表面作用的封端基团。该稳定剂的加入,使得电泳显示液表现出优异的稳定状态。
电泳粒子为表面经聚合物或无机物修饰的粒子,一方面可以减小粒子密度,使得粒子能更好的悬浮在溶剂中;另一方面聚合物可以伸展在粒子的周围,形成空间位阻,防止粒子聚集,从而实现粒子的稳定分散,进一步增加了电泳显示液的稳定性。另外,电荷控制剂包括含有官能团的高分子类化合物及含有官能团的共聚高分子类化合物,这类化合物包含一个锚固基团和一个聚合物溶剂化链,除了能够让粒子带电外,还能够吸附在粒子表面形成空间位阻,使粒子稳定地分散在溶剂中,进一步增加了电泳显示液的稳定性。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种具有稳态的电泳显示液,其特征在于,包括:至少一种溶剂、悬浮于所述溶剂中的电泳粒子、至少一种使所述电泳粒子带电的电荷控制剂及不能在所述溶剂中产生电离的稳定剂,所述电泳粒子的质量分数为10%-50%,所述电荷控制剂的质量分数为2%-15%,所述稳定剂为可溶于溶剂且不会吸附在电泳粒子的表面的二嵌段聚合物,所述二嵌段聚合物含有不与电泳粒子的表面作用的封端基团。
2.如权利要求1所述的具有稳态的电泳显示液,其特征在于:所述稳定剂的第一嵌段为聚苯乙烯,所述聚苯乙烯的含量为20%-40%。
3.如权利要求2所述的具有稳态的电泳显示液,其特征在于:所述稳定剂的第二嵌段为不能在溶剂中进行溶胀的聚烯的二嵌段聚合物,包括聚异戊二烯、聚乙烯、聚丁二烯、聚异丁烯及聚乙烯-丙烯,所述第二嵌段的含量为60%-80%。
4.如权利要求1所述的具有稳态的电泳显示液,其特征在于:所述稳定剂的封端基团为惰性基团。
5.如权利要求1所述的具有稳态的电泳显示液,其特征在于:所述稳定剂的分子量大于10000,所述稳定剂的质量分数为1%-10%,且其在溶剂中的溶解度大于1%。
6.如权利要求1所述的具有稳态的电泳显示液,其特征在于:所述电泳粒子为表面未经修饰或表面经聚合物或无机物修饰的粒子。
7.如权利要求1所述的具有稳态的电泳显示液,其特征在于,所述电荷控制剂包括:含有官能团的有机化合物和/或含有官能团的高分子化合物和/或阴离子表面活性剂和/或阳离子表面活性剂和/或非离子表面活性剂,所述官能团为可离解的官能团或极性较强的中性基团。
8.如权利要求1所述的具有稳态的电泳显示液,其特征在于,所述溶剂包括:烷烃和/或环氧化合物和/或芳香族化合物和/或卤代烃及其低聚物和/或含氟的有机溶剂。
9.一种具有稳态的电泳显示液的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
合成具有修饰层的电泳粒子;
将具有修饰层的电泳粒子、电荷控制剂及稳定剂加入到溶剂中,配制成电泳显示液。
10.如权利要求9所述的制备方法,其特征在于,所述合成具有修饰层的电泳粒子步骤包括:
对电泳粒子表面进行偶联剂处理;
使聚合物以共价键的形式与偶联剂的官能团结合,进而接枝到电泳粒子表面,得到具有修饰层的电泳粒子。
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