CN114196236A - 高色素炭黑及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种高色素炭黑和高色素炭黑的制备方法和应用。本申请高色素炭黑是以炭黑粉体为原料，采用水包油乳液的方法制备获得。本申请高色素炭黑粒径小且均匀，具有高的黑度，着色力强，且分散性好，OD值高。本申请高色素炭黑的制备方法能够保证制备的高色素炭黑粒径等性能稳定，而且效率，避免了使用大量有机溶剂，有效降低了后续溶剂回收处理的成本和环境压力，环境友好。因此，增强了其应用性，扩展了其应用领域，特别是增强了其在薄膜晶体管液晶显示器的应用性，提高了薄膜晶体管液晶显示器的显示效果。

Description

高色素炭黑及其制备方法和应用
技术领域
本申请属于光电显示技术领域，具体涉及一种高色素炭黑及其制备方法和应用。
背景技术
根据色素炭黑的着色能力，通常分为三类，即高色素炭黑、中色素炭黑和低色素炭黑。其中，高色素炭黑的粒子细，黑度高，着色力强，在涂料、油墨等领域有着广泛的应用。
随着显示产品的快速发展和越来越高的质量要求，高色素炭黑在显示领域如薄膜晶体管液晶显示器中得到了越来越广泛的应用。
薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display，简称TFT-LCD)通常由三部分构成：阵列基板(Array基板)、液晶和彩膜基板(CF基板)，其中，彩膜基板上的黑矩阵(BM)的作用是将RGB三基色的子像素互相隔开避免混色，通常使用负性光刻胶来制备，评价负性光刻胶的重要特性值为遮光浓度值(Optical Density，OD)，其主要由BM负性光刻胶中使用的色素炭黑决定，其粒子的粒径低至20～30nm。通常炭黑粒子在光刻胶体系中不是孤立存在的，而是多个粒子通过碳晶层互相穿插于光刻胶的各个组分中，炭黑越细聚集体之间接触点便越多，它们之间内聚力越强。当把颜料炭黑掺入料，即开始进行炭黑均匀分布时，则对分散要作的功较大，以把炭黑粒子分隔开来达到最高的黑度和着色，通常炭黑的分散性能受结构影响较大，其结构性是以炭黑粒子间聚成链状或葡萄状的程度来表示，如高色素炭黑：由凝聚体的尺寸、形态和每一凝聚体中的粒子数量构成的凝聚体组成的炭黑，其具有良好的分散性使其具有优异的着色强度。
目前业界制备高色素炭黑方法常用的有：机械法、氧化改性法和微乳液法等。其中，机械法是将粗炭黑(粒径达微米级)使用高速球磨后过筛的方法制备高色素炭黑，此方法制备的粒径大小不均一，影响产品的遮光系数。氧化改性法包括液相氧化和气相氧化，有报道氧化改性法依然导致高色素炭黑的粒径难控制，遮光系数依然不理想；而且液相氧化会产生大量废酸废水使污染严重，气相氧化法会产生大量废气，尾气处理成本过高。微乳液法目前报道是采用油包水型微乳液法制备纳米白炭黑，虽然油包水乳液可以提高粗炭黑的分散，但是制备的高色素炭黑的粒径偏大，粒径依然不均一，导致黑色着色效果不理想，OD偏低。
发明内容
本申请的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种高色素炭黑及其制备方法，以降低色素炭黑的粒径和提高OD，以解决现有高色素炭黑粒径偏大和不均一的技术问题。
为了实现上述申请目的，本申请的第一方面，提供了一种高色素炭黑的制备方法。本申请高色素炭黑的制备方法包括如下步骤：
将油相、水相和乳化剂按照水包油的比例进行混合处理，得到混合溶液；
将炭黑粉体与混合溶液进行乳化处理，形成水包油乳液；其中，炭黑粉体形成炭黑颗粒并分散在水包油乳液所含微粒的油相中；
将水包油乳液进行破乳处理，后进行固液分离，得到高色素炭黑。
进一步地，在混合溶液中，油相与水的质量比为1：(5-15)。
进一步地，乳化剂与油相的质量比为1：(10-20)。
进一步地，炭黑粉体与油相的质量比为1：(5-8)。
进一步地，微粒的粒径为80-100nm。
进一步地，乳化剂包括溴化十八烷基三甲铵、溴化十六烷基三甲铵、溴化十四烷基三甲铵、溴化十二烷基三甲铵、十烷基三甲基溴化铵、正辛基三甲基溴化铵、正己基三甲基溴化铵中的至少一种。
进一步地，油相包括C4-C10正构烷烃、正丁烷、正戊烷、正庚烷、正己烷、正辛烷、正壬烷、正癸烷中的至少一种。
进一步地，炭黑粉体的粒径为70-90nm。
进一步地，在乳化处理过程中，乳化剂通过与炭黑粉体之间的分子作用力，将炭黑粉体撕裂形成炭黑颗粒，且乳化剂形成胶束并围合形成中空球体，并包覆于炭黑颗粒，形成微粒。
更进一步地，中空球体的壁厚为15-20nm。
进一步地，炭黑粉体是分批或逐渐与混合溶液进行乳化处理。
进一步地，破乳处理的方法包括对水包油乳液进行热处理，使得炭黑颗粒从微粒中释放出来。
更进一步地，热处理的温度为70-200℃。
本申请高色素炭黑的制备方法创造的构建水包油微乳液，炭黑粉体表面的疏水性而分散在油相中，同时，炭黑粉体表面性能与乳化剂之间存在分子间的作用力，在乳化处理过程中，炭黑颗粒与乳化剂之间的强相互作用而被撕裂，撕裂后的炭黑被包裹在乳化剂形成壳层的内部，且炭黑颗粒粒径变小，而且炭黑颗粒被乳化剂并对炭黑表面进行修剪变得圆润，提高了制备的高色素炭黑的分散性和均匀性。因此，由本申请高色素炭黑的制备方法制备的高色素炭黑粒径小且均匀，黑度高，分散性好，而且具有高的OD值。另外，本申请高色素炭黑的制备方法能够保证制备的高色素炭黑粒径等性能稳定，而且效率，避免了使用大量有机溶剂，有效降低了后续溶剂回收处理的成本和环境压力，环境友好。
本申请的第二方面，提供了一种高色素炭黑。本申请高色素炭黑是以炭黑粉体为原料，采用水包油乳液的方法制备获得。
进一步地，高色素炭黑的粒径D50为14.4nm-22.8nm。
进一步地，高色素炭黑形成膜层为1μm时，膜层的OD值为4.20-4.45。
本申请高色素炭黑粒径小且均匀，具有高的黑度，着色力强，且分散性好，OD值高。
本申请的第三方面，提供了本申请高色素炭黑在负性光刻胶、涂料、油墨或橡胶中的应用。
由于本申请高色素炭黑具有上文所述的粒径小且均匀，高黑度以及OD值，分散性好。因此，有效提高了其应用性和扩展了其应用领域，特别是增强了其在薄膜晶体管液晶显示器的应用性，提高了薄膜晶体管液晶显示器的显示效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例高色素炭黑的制备方法工艺流程框图；
图2为本申请实施例高色素炭黑的制备方法在乳化处理至破乳处理过程中油相、水相和乳化剂三者的作用变化关系流程示意图；
图3为本申请实施例1中制备的高色素炭黑的负染电镜图；其中，b图为a图的放大图；
图4为本申请实施例1和对比例1中制备的高色素炭黑的粒径分布图；其中，c图为对比例1中制备的高色素炭黑的粒径分布图，d图为实施例1中制备的高色素炭黑的粒径分布图；
图5为实施例1和对比例1中制备的高色素炭黑形成膜层厚度与OD值的线性关系图。
具体实施方式
为了使本申请要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请中，术语“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本申请中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，“a,b,或c中的至少一项(个)”，或，“a,b,和c中的至少一项(个)”，均可以表示：a,b,c,a-b(即a和b),a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c分别可以是单个，也可以是多个。
应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，部分或全部步骤可以并行执行或先后执行，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
本申请实施例说明书中所提到的相关成分的重量不仅仅可以指代各组分的具体含量，也可以表示各组分间重量的比例关系，因此，只要是按照本申请实施例说明书相关组分的含量按比例放大或缩小均在本申请实施例说明书公开的范围之内。具体地，本申请实施例说明书中所述的质量可以是μg、mg、g、kg等化工领域公知的质量单位。
实施例一：本申请实施例提供了一种高色素炭黑的制备方法。
本申请实施例高色素炭黑的制备方法工艺流程如图1和图2所示，包括如下步骤：
S01：将油相、水相和乳化剂按照水包油的比例进行混合处理，得到混合溶液；
S02：将炭黑粉体与混合溶液进行乳化处理，形成水包油乳液；
S03：将水包油乳液进行破乳处理，后进行固液分离，得到高色素炭黑。
其中，步骤S01中油相、水相和乳化剂三组分的混合比例应该是能够形成稳定的水包油乳液的比例。如实施例中，油相、水相和乳化剂三组分在混合处理过程中，可以控制三者组分按照如下比例进行混合以配制成混合溶液：
油相与水的质量比可以为1：(5-15)，具体可以是1：5、1：6、1：7、1：8、1：9、1：10、1：11、1：12、1：13、1：14、1：15等典型但非限制性的比例。乳化剂与油相的质量比可以为1：(10-20)，具体可以是1：10、1：11、1：12、1：13、1：14、1：15、1：16、1：17、1：18、1：19、1：20等典型但非限制性的比例。通过控制油相、水相和乳化剂的混合比例，能够提高步骤S02中形成水包油乳液的稳定性，而且能够降低水包油乳液液滴的粒径。其中，控制乳化剂的添加，在提高步骤S02中乳化处理过程中形成完整的微粒壳层的完整和调节壳层的厚度，提高壳层包覆油相微粒的稳定性。
另外，步骤S01中的油相、乳化剂等组分均是构建水包油乳液的油相和乳化剂。实施例中，该油相可以是C4-C10正构烷烃。如具体实施例中，C4-C10正构烷烃具体可以包括正丁烷、正戊烷、正庚烷、正己烷、正辛烷、正壬烷、正癸烷中的至少一种。该些油相一方面能够与水形成稳定的水包油乳液；另一方面，其疏水性特性，其能够有效与步骤S02中的表面具有疏水性的表面结合，使得炭黑粉体能够充分分散在油相中。
实施例中，乳化剂可以包括溴化十八烷基三甲铵、溴化十六烷基三甲铵、溴化十四烷基三甲铵、溴化十二三甲铵、十烷基三甲基溴化铵、正辛基三甲基溴化铵、正己基三甲基溴化铵中的至少一种。该些乳化剂具有疏水端和亲水端，其不仅仅能够起到常规的乳化剂的作用，提高步骤S02中乳化处理效率，提高水包油乳液的稳定性和降低微粒的粒径。与此同时，该些乳化剂的疏水端与炭黑粉体表面存在强的分子间作用力，当在步骤S02的乳化处理过程中，炭黑粉体颗粒与该些乳化剂之间的强相互作用而被撕裂，同时该些乳化剂形成胶束并围合形成中空球体，将撕裂后形成的炭黑颗粒和油相微粒包裹在该中空球体中也即是壳层的内部，此时，被撕裂形成的炭黑颗粒粒径变小，而且炭黑颗粒的表面被乳化剂进行修剪变得圆润，提高了制备的高色素炭黑的分散性和粒径的均匀性。
当选用上述该些乳化剂时，通过对该些乳化剂添加量，能够提高该些乳化剂在步骤S02中乳化处理过程中形成的中空球体胶束的完整性和调节厚度，从而提高对炭黑粉体的撕裂效果和包覆的稳定性，从而提高形成高色素炭黑黑度，粒径小且均匀。
步骤S02中，炭黑粉体与步骤S01中的混合溶液在乳化处理过程中，炭黑粉体与油相充分混合并接触，如图2中的A图所示。这样，炭黑粉体由于其表面的疏水性能够充分分散在油相中。与此同时。炭黑粉体与乳化剂之间的强相互作用而被撕裂，撕裂后形成炭黑颗粒被包裹在乳化剂形成壳层的内部形成微粒，如图2中的B图所示，且炭黑颗粒粒径变小。
实施例中，当如乳化剂选用如上文所述的包括溴化十六烷基三甲铵等乳化剂时，该乳化剂不仅起到常规乳化剂的作用基础上，还起到如上文所述的作用，具体是该些乳化剂疏水端与分炭黑粉体表面存在强的子间作用力，在乳化处理的力学作用下，炭黑粉体颗粒与乳化剂之间的强相互作用而被撕裂，且乳化剂形成胶束并围合形成中空球体，将撕裂后形成的炭黑颗粒和油相微粒包裹在中空球体的腔体内也即是壳层的内部，如图2中的B图所示。也即是在步骤S02中乳化处理过程中，乳化剂通过与炭黑粉体之间的分子作用力，将炭黑粉体撕裂形成炭黑颗粒，且乳化剂形成中空球体，并包覆于炭黑颗粒，从而形成微粒。
为了降低最终高色素炭黑的粒径，实施例中，炭黑粉体是分批或逐渐与混合溶液进行乳化处理。
实施例中，步骤S02中的乳化处理条件可以采用常规的乳化处理，只要是能够实现均一的乳液即可，如实施例中，可以在室温如25℃下，将配置好的溶液进行超声处理，进行振荡后保持均一乳液。另外，在均一乳液的前提下，控制乳化处理条件，使得微粒粒径越小越是本申请实施例所希望实现的。
通过上述步骤S01中油相、水相和乳化剂的混合比例或进一步油相和乳化剂种类的选择和优化以及对步骤S02乳化处理的条件优化，经测得，步骤S02中形成的微粒的粒径为80-100nm。当如乳化剂选用如上文所述的包括溴化十六烷基三甲铵等乳化剂时，形成的中空球体的壁厚为15-20nm，具体如20nm。
步骤S03中破乳处理是为了破坏水包油微乳体系，也即是破坏水包油乳液中的微粒结构，使得微粒所含的油相中的炭黑颗粒得到释放，如图2中的C图所示。实施例中，热处理的温度为70-200℃，热处理的时间应该是充分的，使得水包油微乳体系得到破坏，使得炭黑颗粒得到充分的释放。
对热处理后的混合溶液进行的固液分离可以是采用行业常用的固液分离，如离心处理、过滤等典型但非限制性的分离方式。经固液分离处理，滤渣为炭黑颗粒，也即是高色素炭黑，如图2中的D图所示。滤液包括油相和水相的混合液，待静置处理后，可以进行下一个制备高色素炭黑的制备方法的工序而进行重复利用。如果不进行重复利用，可以静置后将分离的水相和油相分离回收。由于油相的用量少，后续油相回收压力小，环境友好，而且成本低。
因此，本申请实施例高色素炭黑的制备方法创造的构建水包油微乳液，在乳化处理过程中，炭黑颗粒与乳化剂之间的强相互作用而被撕裂，撕裂后的炭黑被包裹在乳化剂形成壳层的内部，且炭黑颗粒粒径变小，而且炭黑颗粒表面被修剪变得圆润，提高了制备的高色素炭黑的分散性。因此，由本申请实施例高色素炭黑的制备方法制备的高色素炭黑粒径小且均匀，黑度高，分散性好，而且具有高的OD值。另外，本申请实施例高色素炭黑的制备方法能够保证制备的高色素炭黑粒径等性能稳定，而且效率，避免了使用大量有机溶剂，有效降低了后续溶剂回收处理的成本和环境压力，环境友好。
以下通过高色素炭黑的制备方法进行举例进一步说明，下述各份原料添加的份数为质量份。
实施例1
本实施例高色素炭黑的制备方法包括如下步骤：
S1.配制水相和油相的混合溶液：
按去离子水：油相(C4-C10正构烷烃)＝9:1质量比配置混合溶液10份，溴化十六烷基三甲铵(CTAB)0.05份进行充分搅拌，形成混合溶液；
S2.对混合溶液进行乳化处理：
将成品炭黑0.17份分批加入混合溶液中，并进行超声分散30min，CTAB通过分子作用对炭黑粉体进行撕裂，在静止过程中与水、油相构成胶束围合形成中空球体，将被撕裂炭黑颗粒包覆，形成水包油乳液；
S3.对水包油乳液进行破乳处理：
将水包油乳液加热至80℃进行破乳，经过滤和干燥后得到微乳液法合成的高色素炭黑，滤液进一步静置后继续用于下一个合成反应或完成所有反应后加入2份水静置分层后进行水相和油相的回收。
实施例2
本实施例高色素炭黑的制备方法包括如下步骤：
S1.配制水相和油相的混合溶液：
按去离子水：油相(C4-C10正构烷烃)＝15:1质量比配置混合溶液16份，溴化十六烷基三甲铵(CTAB)0.1份进行充分搅拌，形成混合溶液；
S2.对混合溶液进行乳化处理：
将成品炭黑0.13份逐渐加入混合溶液中，并进行超声分散30min，CTAB通过分子作用对炭黑粉体进行撕裂，在静止过程中与水、油相构成胶束围合形成中空球体，将被撕裂炭黑颗粒包覆，形成水包油乳液；
S3.对水包油乳液进行破乳处理：
将水包油乳液加热至90℃进行破乳，经过滤和干燥后得到微乳液法合成的高色素炭黑，滤液进一步静置后继续用于下一个合成反应或完成所有反应后加入4份水静置分层后进行水相和油相的回收。
实施例3
按去离子水：油相(C4-C8正构烷烃)＝5:1质量比配置混合溶液20份，溴化十六烷基三甲铵：溴化十四烷基三甲铵：溴化十二烷基三甲铵按质量比＝1：1:1配置0.17份进行充分搅拌，形成混合溶液；
S2.对混合溶液进行乳化处理：
将成品炭黑0.67份分批加入混合溶液中，并进行超声分散30min，CTAB通过分子作用对炭黑粉体进行撕裂，在静止过程中与水、油相构成胶束围合形成中空球体，将被撕裂炭黑颗粒包覆，形成水包油乳液；
S3.对水包油乳液进行破乳处理：
将水包油乳液加热至100℃进行破乳，经过滤和干燥后得到微乳液法合成的高色素炭黑，滤液进一步静置后继续用于下一个合成反应或完成所有反应后加入5份水静置分层后进行水相和油相的回收。
对比例1
按照工业界机械法和氧化改性制备高色素炭黑。
对比例2
按去离子水：油相(C4-C8正构烷烃)＝1:5质量比配置混合溶液20份，溴化十八烷基三甲铵0.17份进行充分搅拌，形成混合溶液；
S2.对混合溶液进行乳化处理：
将成品炭黑0.67份分批加入混合溶液中，并进行超声分散30min，在静止过程中与水、油相形成油包水乳液；
S3.对油包水乳液进行破乳处理：
将油包水乳液加热至100℃进行破乳，经过滤和干燥后得到微乳液法合成的炭黑，滤液进一步静置后继续用于下一个合成反应或完成所有反应后加入5份水静置分层后进行水相和油相的回收。
对上述实施例1至实施例3制备的水包油乳液所含微粒进行负染电镜分析。其中，实施例1中制备的高色素炭黑的负染电镜图如图3的a图和b图所示。由a中可以看出水包油乳液存在囊泡，其尺寸大约在70nm左右。b图为a图的放大图，由b图可以估算出囊泡的单侧壳体大约为20nm，从而可以估算出囊泡的内腔大小为30nm左右，且b图中可以明显看出囊泡的内腔内部具有黑色小颗粒，这说明炭黑被包覆于囊泡内部。其他实施例制备的水包油乳液所含微粒负染电镜图如图3相似。因此，本申请实施例高色素炭黑的制备方法由油相、水相和乳化剂形成的水包油乳液含有稳定的微粒，而且微粒粒径均匀，并含有胶束形成的囊泡也即是中空球体壳层，炭黑粉体被撕裂形成的炭黑颗粒被包覆在中空球体壳层内。而在对比例2中，由于是油包水乳液，因此，油包水乳液中的微粒则是溴化十八烷基三甲铵形成胶束形成核体，因此，其无法形成中空球体，无法对炭黑粉体进行撕裂，从而导致炭黑粉体的粒径无法得到有效的降低。而且由于炭黑粉体表面的疏水性，其是分散在油包水微粒的表面，也即是油相中，而无法在被包覆在核体内。经对对比例2中的油包水乳液所含微粒进行负染电镜分析，其负染电镜图与上述分析一致，其为溴化十八烷基三甲铵形成胶束形成实心核体，且核体不含炭黑。
对上述实施例1至实施例3和对比例1至对比例2制备的高色素炭黑分别进行粒径分析。其中，实施例1中制备的高色素炭黑的粒径分布图如图4中图d所示。而对比例1中制备的高色素炭黑的粒径分布图如图4中图c所示。从图4中可以得知，本申请实施例高色素炭黑制备方法采用水包油乳液制备的高色素炭黑的粒径大小为18.6±4.2nm，粒径大小均一，且分散均匀。而对比例1中常规方法制备的高色素炭黑的粒径则为20.4±9.3nm，且存在聚集现象。经检测，对其他实施例制备的高色素炭黑的粒径分布与图4中d图所示的粒径分布接近。而对比文件2制备炭黑的粒径分布与图4中c图所示的粒径分布接近。因此，本申请实施例高色素炭黑制备方法制备的高结构炭黑比常规方法制备的高色素炭黑粒径更加均一，而且粒径更小，因此，黑度更高。
对上述实施例1至实施例3和对比例1至对比例2制备的高色素炭黑分别进行OD值检测分析。在相同条件下，将本申请实施例和对比例中的高色素炭黑分别形成不同厚度膜层，并测试相应膜层的OD值。其中，实施例1和对比例1中制备的高色素炭黑形成不同厚度膜层与OD值的线性关系如图5所示。由图5可知，在膜层为1μm时，本实施例制备的高色素炭黑相较于对比例1中高色素炭黑的OD值提升了4.8％。其他实施例制备的高色素炭黑也有与实施例1在图5中厚度与OD值线性关系接近。因此，本申请实施例制备的高色素炭黑粒径小，黑度高，具有高的OD值。
实施例二：本申请实施例提供了一种高色素炭黑。
本申请实施例高色素炭黑是以炭黑粉体为原料，采用水包油乳液的方法制备获得，具体可以按照上文本申请实施例高色素炭黑制备方法制备获得。
经检测，本申请实施例高色素炭黑的粒径为14.4nm-22.8nm。而且将高色素炭黑成膜后，测得膜层为1μm时，膜层的OD值为4.20-4.45。因此，根据测得本申请实施例高色素炭黑的粒径小，而且粒径均匀。因此，其黑度高，着色力强，且分散性好，具有高的OD值。
实施例三：本申请实施例提供了上文本申请实施例高色素炭黑的应用。
基于上文本申请实施例高色素炭黑具有上文所述的粒径小，黑度和OD值高等特性。本申请实施例高色素炭黑能够被广泛的在制备负性光刻胶、涂料、油墨或橡胶中的应用。从而有效提高了其应用性和扩展了其应用领域，特别是增强了其在薄膜晶体管液晶显示器的应用性，提高了薄膜晶体管液晶显示器的显示效果。
当其中，当本申请实施例高色素炭黑在制备负性光刻胶中应用是，具体是制备用于TFT-LCD中的黑矩阵负性光刻胶，以赋予负性光刻胶高的OD值，从而使得提高彩膜基板上的黑矩阵的质量，以提高黑矩阵将RGB三基色的子像素互相隔开的效果避免混色，提高显示效果。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包括在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高色素炭黑的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将油相、水相和乳化剂按照水包油的比例进行混合处理，得到混合溶液；
将炭黑粉体与所述混合溶液进行乳化处理，形成水包油乳液；其中，所述炭黑粉体形成炭黑颗粒并分散在所述水包油乳液所含微粒的油相中；
将所述水包油乳液进行破乳处理，后进行固液分离，得到高色素炭黑。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在所述混合溶液中，所述油相与水的质量比为1：(5-15)；和/或
所述乳化剂与油相的质量比为1：(10-20)；和/或
所述炭黑粉体与油相的质量比为1：(5-8)；和/或
所述微粒的粒径为80-100nm。
3.如权利要求1-2任一项所述的制备方法，其特征在于：所述乳化剂包括十八烷基三甲基溴化铵、溴化十六烷基三甲铵、溴化十四烷基三甲铵、溴化十二烷基三甲铵、十烷基三甲基溴化铵、正辛基三甲基溴化铵、正己基三甲基溴化铵中的至少一种；和/或
所述油相包括C4-C10正构烷烃；和/或
所述炭黑粉体的粒径为70-90nm。
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：在所述乳化处理过程中，所述乳化剂通过与所述炭黑粉体之间的分子作用力，将所述炭黑粉体撕裂形成所述炭黑颗粒，且所述乳化剂形成胶束并围合形成中空球体，并包覆于所述炭黑颗粒，形成所述微粒。
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述中空球体的壁厚为15-20nm。
6.如权利要求1-2、4-5任一项所述的制备方法，其特征在于：所述炭黑粉体是分批或逐渐与所述混合溶液进行乳化处理；和/或
所述破乳处理的方法包括对所述水包油乳液进行热处理，使得所述炭黑颗粒从所述微粒中释放出来。
7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述热处理的温度为70-200℃。
8.一种高色素炭黑，其特征在于：所述高色素炭黑是由权利要求1-7任一项所述的制备方法制备获得。
9.如权利要求8所述的高色素炭黑，其特征在于：所述高色素炭黑的粒径为14.4nm-22.8nm；和/或
所述高色素炭黑形成膜层为1μm时，所述膜层的OD值为4.20-4.45。
10.如权利要求8-9任一项所述高色素炭黑在负性光刻胶、涂料、油墨或橡胶中的应用。
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