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1、陈姗等:双相核材料的电子墨水纳胶囊的制备及其粒径控制16135文章编号:1001-9731(2014)16-16135-04∗双相核材料的电子墨水纳胶囊的制备及其粒径控制陈姗,赵晓鹏(西北工业大学应用物理系智能材料实验室,西安710129)摘要:采用细乳液聚合法制备了包有纳米炭黑颗固态),而包含两相核材料的胶囊能给材料赋予更多的[13-14]粒(SiO2修饰)和分散剂(四氯乙烯和Span80的混合功能。电子墨水纳米胶囊必须含有至少一种带电液)的双相核材料的电子墨水纳米胶囊。通过细乳液固体颗粒,即多相核材料纳米胶囊。将修饰后的色素炭聚合法制备了粒径在142~1106nm之间的纳米胶囊。黑C111
2、与油溶性的TCE和Span80混合制成电泳显示研究了SiO2修饰对纳米炭黑颗粒表面电荷及粒径的液,以PSt-co-PMMA为壁材,采用细乳液聚合法制备了影响,及修饰后的炭黑颗粒在直流电场下的响应行为。双相核材料纳米胶囊。通过调节表面活性剂聚乙烯醇此外,研究了SDS及PVA用量对纳米胶囊粒径的影(PVA)和十二烷基硫酸钠(SDS)的用量,制备了粒径均响。匀可控,大小在142~1106nm范围内的符合电子墨水关键词:电子墨水;纳米胶囊;纳米炭黑颗粒;细乳液显示要求的纳米胶囊。聚合法;SiO2修饰2实验中图分类号:TN104.3文献标识码:ADOI:10.3969/j.issn.1001-9731.
3、2014.16.0292.1主要试剂与仪器试剂:色素炭黑C111(购于天津化工有限公司);1引言无水乙醇;过氧化氢;氨水;正硅酸乙酯(TEOS);四氯通过类似纸张的介质显示电子信息,既能满足人乙烯(TCE,分析纯);Span80;聚乙烯醇(PVA);十二们的阅读习惯,又便于快速更新信息,一直是人们追求烷基硫酸钠(SDS);苯乙烯(SM);甲基丙烯酸甲酯的理想显示技术。电子纸,正是在这样的环境下应运(MMA);偶氮二异丁腈(AIBN);十六烷(HD);超纯而生的。它结合了电脑和传统纸的优点,旨在给人们水等。[1]的阅读方式带来巨大的改变。电子纸克服了传统显仪器:85-2型恒温磁力搅拌器;80-2
4、型低速离心像管、LCD、PDP等显示技术体积大、成品率低、高功机;HH-S2S恒温水浴锅;直流无级调速搅拌器;KQ-耗、价格昂贵等缺点,以其质轻、成本低、节能环保及柔300GVDV型三频恒温数控超声波清洗器;JA2003天[2-6]性显示的优越性而得到广泛研究。电子纸的主要平;YS2-H光学显微镜;Nano-Zs型激光粒度分析仪;组成是一种墨水状的悬浮物,在外电场作用下可实现ZK-82A型真空干燥箱等。可逆双稳态和柔性显示等功能。该悬浮物胶囊化后克2.2纳米炭黑颗粒表面负电荷化—包覆SiO2薄膜服了其易团聚和沉淀的缺点,保证了显示的稳定性与2.2.1羟基化过程可靠性。将1g色素炭黑充分分散到2
5、0mL乙醇中形成悬目前研究最多的是微米级的电子墨水胶囊,然而微浮液,然后边搅拌边缓慢加入20mL体积分数为15%米尺度的胶囊用于电子墨水显示存在响应时间长、显示的过氧化氢乙醇溶液。在70℃下回流反应3~4h,得器件厚、分辨率低等缺点。鉴于以上原因,以纳米胶囊羟基化色素炭黑乙醇悬浮液。作为电子墨水显示单元是一个较佳的方法,然而目前对2.2.2包膜过程纳米胶囊显示单元的研究还处在初级阶段。纳米胶囊继羟基化后,向所得的羟基化色素炭黑乙醇悬浮[7]是在20世纪70年代末由Marty等首先提出的,其具液加入40mL体积比为1∶1的乙醇和水的混合液,有的独特性能使之在许多领域得到广泛应用。目前,它混合均匀
6、后滴加20滴NH3·H2O调节pH值至碱已应用到医药、相转变材料、香料、催化、食品调味品等性,将体系温度调至60℃,在搅拌状态下,将10mL[8][9]领域。其制备的方法有自组装法、模板法、微乳液体积分数为10%的TEOS乙醇溶液缓慢加入到体系[10][11-12]聚合法及细乳液聚合法等,然而用这些方法所制中回流搅拌反应10h,旋转蒸发并真空干燥,研磨后得备的纳米胶囊其核材料一般都是单一相(气态、液态或负电荷化纳米炭黑颗粒。∗基金项目:国家自然科学基金资助项目(50936002,11174234,51272215)收到初稿日期:2013-12-19收到修改稿日期:2014-04-25通讯作者:
7、赵晓鹏,E-mail:xpzhao@nwpu.edu.cn作者简介:陈姗(1989-),女,西安人,硕士,师承赵晓鹏教授,主要从事电子墨水纳米胶囊研究。161362014年第16期(45)卷2.3纳米胶囊的制备性剂如十二烷基硫酸钠、十六烷及三甲基溴化铵等时2.3.1电泳液的配制产生较小的纳米胶囊,而使用大分子表面活性剂如聚将100mg改性后的纳米炭黑颗粒加入到总体积乙烯醇,LutencolAT50
