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1、柔版顯示用白色電泳顆粒和微膠囊的制備摘要從1888年奧地利人Reinitzer發(fā)現(xiàn)液晶，到1897年德國(guó)人發(fā)明陰極射線管顯示器(CRT)，迄今，顯示器的發(fā)展已經(jīng)歷了近百年的歷史。微膠囊電子墨水(EncapsulatedElectrophoreticInk，E．Ink)是由美國(guó)麻省理工學(xué)院媒體實(shí)驗(yàn)室于2001年提出的一種新型的柔性顯示材料，利用電泳顯示原理，創(chuàng)造性地把顏料顆粒和深色燃料溶液包裹在微膠囊內(nèi)，實(shí)現(xiàn)顯示。電子墨水是一種墨水狀的懸浮物，在不同極性的電壓下，呈現(xiàn)出不同的穩(wěn)定狀態(tài)，從而顯示出不同的顏色和灰度。在外電場(chǎng)作用下可以實(shí)現(xiàn)可逆、雙穩(wěn)態(tài)、柔性顯示。經(jīng)過(guò)幾年的
2、快速發(fā)展，電子墨水已經(jīng)發(fā)展成為一個(gè)內(nèi)涵相當(dāng)豐富的概念，漸漸地與電子紙合而為一。通常人們把所有柔性具有雙穩(wěn)態(tài)的顯示材料都稱為電子墨水。本課題著重研究白色電泳顏料顆粒的制備及其表面改性包裹，以使其符合電子墨水對(duì)電泳顆粒的性能要求，同時(shí)制備出電子墨水用微膠囊來(lái)。采用鈦酸丁酯(TBOT)為原料，超聲水解法制備了球形、表面光滑、單分散性較好、粒徑為300nm左右的實(shí)心Ti02顆粒，簡(jiǎn)單討論了鈦酸丁酯超聲水解的反應(yīng)原理，在反應(yīng)過(guò)程中添加聚乙烯醇(PVA)和聚乙烯吡咯烷酮(PPA)作為水解過(guò)程的控制劑，通過(guò)X射線衍射儀(Ⅺm)、示差掃描量熱分析儀(DSC)和場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(
3、FE．SEM)測(cè)試，討論了不同條件對(duì)制備的Ti02顆粒晶型、粒徑大小和粒徑分布的影響，并嘗試用雙氧水浸泡二氧化鈦粉體顆粒后，用甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPS)對(duì)其進(jìn)行表面改性，使無(wú)機(jī)顆粒表面從親水性轉(zhuǎn)變?yōu)橛H油性，成為包裹聚苯乙烯的橋梁。以十二烷基磺酸鈉為乳化劑，過(guò)硫酸銨為引發(fā)劑，苯乙烯單體采用乳液聚合法制備聚苯乙烯微球，將其和經(jīng)過(guò)表面改性的二氧化鈦粉體分散到無(wú)水乙醇中，在一定溫度下合成聚苯乙烯包裹的二氧化鈦復(fù)合顆粒。討論了PS／Ti02復(fù)合微球的包裹層厚度計(jì)算，pH值、乳化劑對(duì)復(fù)合顆粒性能的影響。復(fù)合后改善了二氧化鈦顆粒在四氯乙烯中的懸浮性能。觀察包裹后的顆
4、粒表面形貌和粒徑分布情況，應(yīng)用傅立葉紅外光譜儀(FTIR)探測(cè)聚苯乙烯與二氧化鈦顆粒表面化學(xué)鍵合情況及苯乙烯單體的用量對(duì)顆粒表面包裹的量的影響，用場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡(FE．SEM)及高分辨率透射電鏡(HR．TEM)觀察復(fù)合微球的顯微形貌。用Zeta電位粒度儀觀察復(fù)合微球的荷電情況，發(fā)現(xiàn)包裹聚苯乙烯后顯著提高了二氧化鈦在四氯乙烯溶劑中的荷電和分散穩(wěn)定性。采用原位沉積法，以脲醛樹(shù)脂為膠囊壁材，制備了脲醛樹(shù)脂電子墨水微膠囊。具體的做法是用低分子量的水溶性尿素和甲醛為原料，加入明膠、聚乙烯醇作為系統(tǒng)改性劑，調(diào)節(jié)pH值，制備出結(jié)構(gòu)緊密的脲醛樹(shù)脂。原位沉積法產(chǎn)率高，制備出來(lái)的微膠囊
5、表面光潔。研究了原位沉積法的機(jī)理，溫度、時(shí)間、pH值等反應(yīng)條件對(duì)樹(shù)脂性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在以PVA為系統(tǒng)改性劑，pH=2．0，油相量為15mL，乳化60min，恒溫55℃反應(yīng)4h時(shí)，有利于形成球形，表面光潔，密封性能和機(jī)械強(qiáng)韌性較為良好的微膠囊。關(guān)鍵詞：電子墨水，Ti02，表面改性，聚苯乙烯，脲醛樹(shù)脂微膠囊IIPREnU認(rèn)TIoNoFⅥ僵ⅡTEELECTRoPHoRETICPARTICLESANDMICRoCAPSULESUSEDlNENCAPSULATEDFLEXmLEDISPLAYABSTRACTSinceReinitzerfoundedliquidcrys
6、talinl888，andthenGermanyinventedCathode—RayTube(CRT)atfirsttimein1897，theelectronicdisplayhasbeendevelopingforalmost100years．EncapsulatedElectrophoreticInk，E-InkisanewkindofflexibledisplaywhichwasputforwardbyMITMediaLabin2001．Itcontainsdarkdyeandpigmentparticlestorealizedisplayusingele
7、ctrophoreticdisplayprinciple．Electrophreticinkisakindofsuspensionwhichdisplaydifferentcolorandgreydegreeunderdifferentpressureofpolarity,italsocanpresentdoublestablestate，reversibleandflexibledisplayundertheeffectofelectricfield．Withfastdevelopmentelectrophoreticinkhasexpandedtoanabo
