[发明专利]一种功能性红色微球及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及功能性红色微球及其应用，尤其是涉及一种苝酐直接参与的沉淀聚合法合成的功能性高分子微球及其制备方法。属于功能化微球的制造技术领域。

背景技术

在电泳显示领域，现有的电泳悬浊液中，一般含有电荷控制剂和稳定剂。电荷控制剂使颗粒表面带电，维持体系稳定，如有机硫酸盐、磺酸盐等；稳定剂使微胶囊被有机介质润湿而均匀分散于介质中，同时也为分散体系中悬浮的微胶囊提供空间稳定作用。这两种添加剂决定了整个电泳体系中的各个组分必须要有一定的相容性。

同时，电泳素共同的特点是以颜料颗粒或颜料的悬浮液为核，进行聚合物的外包覆，合成出核—壳型颗粒，即微胶囊。这样的微胶囊普遍存在一个共同的问题是，由于颜料的比重较大，包覆后的微胶囊，经过一段时间就要沉淀，缩短电泳显示器的寿命；微球直接染色的方法，可能存在染料渗出微球的现象。

以颜料为核合成的微胶囊的重心和形貌，取决于颜料粒子的形貌。形貌不规则的颜料粒子势必给电泳速度带来一定不良影响。

另外，电子纸中电泳悬浊液使用的分散介质，大多是毒性较高的溶剂，如甲苯、二甲苯等，将会给环境造成一定的污染。

因此，提供一种具有轻质和抗团聚性能而且色牢度很好，且在介质中保持稳定的功能化红色微球及其制备方法就成为电泳显示技术领域急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的之一是，为了克服现有电泳显示技术中含有电荷控制剂和稳定剂的不足，和比重较大的电泳素缩短电子纸使用寿命的问题，提供一种具有轻质和抗团聚性能而且在介质中保持稳定的色牢度高的功能化红色微球。

本发明的上述目的是通过如下技术方案实现的。

一种功能化红色微球，其特征在于：所述功能化红色微球包括母球和包覆其上的壳，所述母球由选自下述单体聚合而成：二乙烯基苯、甲基丙烯酸烯丙酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯，所述单体的用量为6重量份；共聚物交联剂为苝酐，其用量为0.05～0.4重量份；所述壳为甲基丙烯酸缩水甘油酯的均聚物；所述壳的表面经过酸性季铵盐处理。

一种优选技术方案，其特征在于：所述母球的重量份为5～20；所述壳的重量份是0.5～1.0或0.63～2.50或1.0～4.0。

一种优选技术方案，其特征在于：所述6重量份的单体为：2～4重量份的甲基丙烯酸缩水甘油酯和4～2重量份的二乙烯基苯或甲基丙烯酸烯丙酯。

一种优选技术方案，其特征在于：所述母球的粒径为3-10μm。

一种优选技术方案，其特征在于：所述酸性季铵盐为三乙胺盐酸盐或三乙醇胺三氟乙酸盐。

一种优选技术方案，其特征在于：所述母球的分子链是交联度的。

一种优选技术方案，其特征在于：所述微球的粒径10微米。

本发明的另一目的是提供上述功能性红色微球的制备方法。

本发明的上述目的是通过以下技术方案达到的：

一种功能性红色微球的制备方法，其步骤如下：

(1)将重量份数为2～4的甲基丙烯酸缩水甘油酯、重量份数为2～4的二乙烯基苯(或甲基丙烯酸烯丙酯)、重量份数为0.05～0.4的苝酐相混合，该混合物用球磨机分散不低于4小时，得分散液；

(2)取重量份数为4.0的偶氮二异丁腈，在300rpm～400rpm的搅拌速度下溶解于重量份数为94.1～90.7的乙腈中，并通入氩气；然后再将在步骤(1)所得分散液加入其中，30分钟后升温至70℃；保持体系70℃和搅拌转速300rpm～400rpm状态下24小时；最后冷却，得红色母球的悬浊液；悬浊液进行过滤或离心沉淀，得到微球固体，用适量的无水乙醇洗涤三次，分离出固体并干燥，得到红色粉末；

(3)取步骤(2)所得的红色粉末5重量份～20重量份，用球磨机分散于100ml浓度为2CMC的十二烷基硫酸钠的水溶液中，分散时间不低于4小时，得到悬浊液；将该悬浊液移至四口烧瓶中，边搅拌边加入0.2重量份～0.4重量份由叔丁基过氧化氢和硫酸氧钒的混合物，通入氩气充分搅拌；继续在氩气的气氛中，温度控制在25℃，保持搅拌速度在400rpm～500rpm；将0.1重量份～0.25重量份抗坏血酸和10ml去离子水配制而成的还原剂溶液，和1重量份～4重量份甲基丙烯酸缩水甘油酯交替滴加于体系中进行聚合反应；滴加完毕，继续反应1小时；最后调整体系的pH值至中性，得外面包有环氧基的微球；

(4)在100重量份步骤(3)的产物中，边搅拌边滴加20重量份～40重量份浓度为5～15％的带有叔胺基盐酸盐基团或酸根基团的物质即酸性季铵盐；滴加完毕，充分搅拌，升温至60℃～80℃，保温5小时，冷却，形成表面功能化的红色微球。