[发明专利]改性的壳-核复合结构的黄色电泳粒子及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种改性的壳-核复合结构的黄色电泳粒子及其制备方法，属于应用于电子墨水的电泳粒子制备技术。

背景技术

电子墨水(微胶囊电泳显示)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包覆在微胶囊中组成的。电泳显示作为一种反射型显示器，为了实现其彩色化，需研究黄、品红、青三原色颜料应用于电子墨水中的显示情况。有机颜料具有着色力强、色泽鲜艳、色谱齐全、与有机分散介质密度相近等优点，适合作为实现彩色电泳显示的电泳粒子。

与常用的红色(色淀类)、蓝色(酞菁类)有机颜料相比，常用的黄色(偶氮类)有机颜料存在耐热性、耐气候性、耐溶剂性差的缺点，特别是应用在电子墨水显示的有机分散介质中缺点尤为突出。以往的黄色粒子电泳液的制备是将黄色有机颜料、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。李路海等人研究了C.I.Pigmeng Yellow 14作为黄色电泳粒子，四氯乙烯和二甲苯的混合溶液作为分散介质，有机胺作为电荷控制剂制备黄色电泳液[1][李路海，张淑芬，杨锦宗，邹竞，赵强.光谱学与光谱分析，2005，25(10)：1584～1587]；裴广玲等人以联苯胺黄G(C.I.Pigmeng Yellow14)为显色粒子，四氯乙烯和甲苯的混合溶液为分散介质，油溶性蓝N为背景染料，超分散剂CH-2C为稳定剂，通过原位聚合法制备了单粒子显示的脲甲醛微胶囊[2][裴广玲，王亭杰，杨毅，金涌.物理化学学报，2005，21(4)：430～434]；冯亚青等人使用汉沙黄10G(C.I.Pigmeng Yellow 3)为电泳粒子，甲苯、环己烷或四氯乙烯为分散介质，通过加入表面活性剂球磨分散制备电泳液，分别包覆了壁材为聚脲和阿拉伯胶-明胶的电子墨水微胶囊[3，4][李刚，冯亚青，李祥高，王静，谢建宇.申请号：200510014699.8，公开号：CN1730572A.冯亚青，谢建宇，李祥高，王静，李刚.申请号：200510015685.8，公开号：CN1772364A]。

但是这些方法制备的电泳液中的黄色有机颜料(偶氮类)电泳粒子在有机溶剂中稳定性较差，尤其在非极性的四氯乙烯(非常适合作为电泳液的分散介质)中存在着明显的溶解与溶胀现象，严重影响电子墨水的显示质量；并且黄色有机颜料与四氯乙烯相比密度稍小，随着电泳液静置时间的延长，分散的颜料粒子逐渐上浮并呈絮状聚集悬浮在液体表面。为了克服以上缺点，必须要对黄色有机颜料进行表面改性才能作为适合应用于电子墨水的电泳粒子。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改性的壳-核复合结构的黄色电泳粒子及其制备方法，所述的黄色电泳粒子在非极性的四氯乙烯分散介质中耐溶剂性好，具有优良的分散稳定性，表面荷电能力强。其制备方法过程简单。

本发明是通过下述技术方案加以实现的。一种改性的壳-核复合结构的黄色电泳粒子，该电泳粒子的粒径为200～1000nm，它的核心为联苯胺黄G(C.I.Pigmeng Yellow 12)、永固黄GR(C.I.Pigmeng Yellow 13)和汉沙黄10G(C.I.Pigmeng Yellow 3)之中的一种或二种或三种，其特征在于，该黄色电泳粒子的壳层为二氧化硅，二氧化硅表面带有-NH₂基团或-COOH基团。

上述的改性的壳-核复合结构的黄色电泳粒子的制备方法之一，其特征在于包括以下过程：

(1)将联苯胺黄G(C.I.Pigmeng Yellow 12)、永固黄GR(C.I.Pigmeng Yellow 13)和汉沙黄10G(C.I.Pigmeng Yellow 3)之中的一种或二种或三种分散在异丙醇中，异丙醇的质量用量为黄色颜料用量的20～30倍，浸泡时间12～36h后，离心分离出粒子，并用乙醇洗涤粒子，制得黄色粒子；

(2)将步骤(1)制得的黄色粒子加入乙醇中，乙醇的质量用量为黄色粒子用量的40～60倍，再向黄色粒子与乙醇混合液中加入聚乙烯吡咯烷酮，聚乙烯吡咯烷酮的质量用量为黄色粒子用量的3～4倍，乳化分散时间0.5～1h形成乳化液，将乳化液加热温度至55～60℃，加入质量为黄色粒子用量的3～4倍的氨水，以及滴加质量浓度为30～40％的硅酸乙酯乙醇溶液，滴加的硅酸乙酯的质量用量为黄色粒子质量的3～4倍，滴加时间为3～5h，然后保持温度55～60℃反应时间8～12h，经离心分离出粒子，对粒子依次用去离子水和乙醇进行洗涤，再经温度在60℃真空干燥得到表面包覆二氧化硅壳层的黄色粒子；