[发明专利]用于电子墨水的核－颜料层－壳的复合结构的电泳粒子制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于电子墨水的核-颜料层-壳的复合结构的电泳粒子制备方法，属于电泳粒子制备技术。

背景技术

电子墨水是一种应用于电泳显示的基本材料，它是由带电粒子和分散介质组成的。以往的彩色电泳粒子的制备是将颜料、电荷控制剂、稳定剂等分散在介质中，通过物理方法如研磨法、球磨法和超声波法制备。但是这种方法制备的彩色电泳粒子粒径分布广，形状不规则，特别是无机颜料粒子的密度比较大，和介质不匹配，从而影响电子墨水的显示质量。

为了克服传统方法的缺陷，Dong-Guk Yu等人发明了以聚合物包覆染料的方法制备彩色电泳粒子[1，2][Dong-Guk Yu，Jeong Ho An，Jin-Young Bae，et al.Macromolecules，2005，38，7485-7491.Dong-Guk Yu，Jeong Ho An，Jin-Young Bae，et al.Chem.Mater.2004，16(23)；4693-4698]，但是这种方法制备的彩色电泳粒子在电泳液中存在染料析出现象，对电子墨水显示效果也存在一定的影响。王静等人发明了染料包覆聚合物的方法制备彩色电泳粒子[3][冯亚青，王静，李详高，谢建宇.申请号：200610013549.X，公开号：CN1844200A]虽然克服了染料在介质中的析出，但是还存在颜色浅，耐候性以及耐溶剂性不强的缺点。Honeyman等人发明了聚合物包覆无机颜料的方法制备彩色电泳粒子[4][Honeyman C，Moran E，Libing Zhang，Pullen A，Emily P，Houde L，King M，Paolini J，Richard J.ElectropHoretic particles and processes for the production thereof.US6822782.Nov，2004]虽然克服了无机颜料颗粒的密度较大，不宜在介质中悬浮的缺点，但是该方法过程复杂，耗费时间过长，聚合条件苛刻，同时聚合物的包覆降低了颜料的色度，并且整个颗粒的耐溶剂性也有所下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于电子墨水的核-颜料层-壳的复合结构的电泳粒子制备方法，该方法过程简单，所制得的彩色电泳粒子粒径均匀，克服了现有的无机颜料粒子密度过大，不宜与分散液匹配的缺点。

本发明是通过下述技术方案加以实现的。一种用于电子墨水的核-颜料层-壳的复合结构的电泳粒子制备方法，方法一，其特征在于包括以下过程：

(1)将褐煤蜡、白蜡、巴西棕榈蜡或聚乙烯蜡与选自十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、十八胺、硬脂酸钠、硬脂酸和OP-10的一种表面活性剂，按质量比1∶0.02～0.2加入去离子水中配制成质量浓度为1～10％的悬浮液，然后在温度90～100℃下，以500～800r/min进行搅拌0.5～1h后再以100～300r/min搅拌1～3h制得乳液；

(2)将步骤(1)所制得的乳液加热至50～70℃后，按蜡与盐质量比为1∶0.05～0.5，首先向乳液中加入0.04～0.6M的硫酸镉溶液、硝酸铜溶液、氯化铁溶液、硝酸锌溶液或硫酸亚铁溶液；然后再加入0.04～0.6M的硫化钠溶液、氢氧化钠溶液、碳酸氢钠溶液或亚铁氰化钾溶液，然后以400～700r/min的速度搅拌3～5h，经陈化24h以上、过离心分离、去离子水洗、乙醇洗、70℃干燥得到彩色粒子。

(3)将步骤(2)制备的彩色粒子经醇洗后，按彩色粒子占乙醇为5～15％的质量百分数将彩色粒子分散在乙醇中，20～60℃和200～300r/min的条件下，按粒子与硅酸乙酯的质量比为1∶0.5～3并且按照硅酸乙酯与氨水为1∶1～3的体积比分别加入氨水和硅酸乙酯，反应1～5h，离心分离、醇洗后干燥得到在彩色粒子表面均匀的包覆上致密的透明二氧化硅用于电子墨水的核-颜料层-壳的复合结构的电泳粒子。

方法二，其特征在于包括以下过程：

(1)将褐煤蜡、白蜡、巴西棕榈蜡或聚乙烯蜡与选自十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、十八胺、硬脂酸钠、硬脂酸和OP-10的一种表面活性剂，按质量比1∶0.02～0.2加入去离子水中配制成质量浓度为1～10％的悬浮液，然后在温度90～100℃下，以500～800r/min进行搅拌0.5～1h后再以100～300r/min搅拌1～3h制得乳液；