中空氧化钛粒子的表面改性及其电泳显示液的制备

论文摘要

本文研究电泳颗粒的制备及其表面改性,电泳悬浮液的配制,并研究其在电泳显示方面的应用性能。采用无皂乳液聚合以及化学沉积结合的方法,制得粒径为260 nm的白色聚合物/TiO2复合粒子,在四氯乙烯中的ζ电位为-1.18 mV。将上述白色粒子在氨气氛围下800℃焙烧3 h可以得到黑色的中空TiO粒子,其粒径为200300 nm,在四氯乙烯中的ζ电位为-20.39 mV。在氩气氛围下800℃焙烧3 h可以得到黑色的C/TiO2复合粒子。考察使用不同种类的物质对粒子改性的改性效果,试验表明,采用先使用硅烷偶联剂SB570处理后用苯乙烯、二乙烯苯包覆改性的效果最佳。制得了亲油化度为28.57%,包覆率为52.59%,密度为1.81 g/cm3,ζ电位为-24.83 mV的粒子,其粒径为460 nm。用上述制备的黑、白粒子分别作为显色粒子与底色粒子,以四氯乙烯作为分散介质,Span80作为稳定剂,T151作为电荷控制剂。通过球磨分散得到了电泳显示液,用此显色液制备的原型显示器件有明显的黑白对比度。该显示液微胶囊后在显微镜下能观察到囊内粒子的电泳（E=30 V/mm）。通过原子力显微镜、透射电镜、光学显微镜、红外吸收光谱、热重分析仪等表征了相关粒子的大小以及结构等。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 引言
• 1.2 电子纸显示概述
• 1.2.1 电子纸显示的特点及其分类
• 1.2.2 微胶囊电泳显示原理及其组成
• 1.2.2.1 分散相——电泳颗粒
• 1.2.2.2 分散介质——溶剂
• 1.2.2.3 稳定剂
• 1.2.2.4 电荷控制剂
• 1.2.3 微胶囊的制备
• 1.2.3.1 微胶囊技术
• 1.2.3.2 微胶囊的制备方法
• 1.2.4 显示器件
• 1.3 电泳颗粒的表面改性
• 1.3.1 无机物改性处理
• 1.3.1.1 二氧化硅包覆
• 1.3.1.2 三氧化二铝包覆
• 1.3.2 有机物改性处理
• 1.3.2.1 表面活性剂处理
• 1.3.2.2 偶联剂处理
• 1.3.2.3 聚合物包覆处理
• 1.3.3 物理改性处理
• 1.4 微胶囊电子墨水的研究进展
• 1.5 本文的研究内容
• 第二章 实验部分
• 2.1 主要原料和试剂
• 2.2 实验及分析测试仪器
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 黑色电泳粒子的制备
• 2.3.2 黑色电泳粒子的表面改性
• 2.3.2.1 无机物以及表面活性剂包覆改性
• 2.3.2.2 有机聚合物包覆改性
• 2.3.2.3 先用硅烷偶联剂处理后用有机聚合物包覆改性
• 2.4 电泳显示液的配制
• 2.5 微胶囊的制备
• 第三章 结果与讨论
• 3.1 黑色中空电泳粒子的制备及其表征
• 2复合粒子的制备与表征'>3.1.1 聚合物/TiO₂复合粒子的制备与表征
• 3.1.2 黑色中空电泳粒子的表征
• 3.1.2.1 氨气氛围下焙烧
• 3.1.2.2 氩气氛围下焙烧
• 3.2 黑色电泳粒子的表面改性
• 3.2.1 无机物以及表面活性剂包覆改性
• 3.2.1.1 改性前后红外光谱图的分析
• 3.2.1.2 改性前后电泳性能的分析
• 3.2.2 有机聚合物包覆改性
• 3.2.2.1 改性前后红外光谱图的分析
• 3.2.2.2 改性前后电泳性能的分析
• 3.2.3 先用硅烷偶联剂处理后用有机聚合物包覆改性
• 3.2.3.1 硅烷偶联剂处理
• 3.2.3.2 有机聚合物包覆
• 3.3 电泳显示液的配制
• 3.3.1 不同电荷控制剂对电泳性能的影响
• 3.3.1.1 三乙醇胺作为电荷控制剂
• 3.3.1.2 T151/152 作为电荷控制剂
• 3.3.2 Span80 用量对电泳性能的影响
• 3.3.3 T151 用量对电泳性能的影响
• 3.3.4 T151 用量对稳定性的影响
• 3.4 电泳显示液显示效果的测试
• 3.4.1 底色粒子与显色粒子用量比对显示效果的影响
• 3.4.2 电极间厚度对显示效果的影响
• 3.5 微胶囊的制备及其电泳性能
• 3.5.1 微胶囊的制备及其表征
• 3.5.2 微胶囊的电泳性能
• 第四章 结论
• 参考文献
• 发表论文和科研情况
• 致谢