電子紙用低密度二氧化鈦-聚甲基丙烯酸甲酯復(fù)合顆粒的制備與表征.pdf

1、在科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的今天,大量信息以電子文檔的形式通過計算機網(wǎng)絡(luò)進行傳播。目前,在電子報紙、電子書和戶內(nèi)外廣告等諸多領(lǐng)域,質(zhì)輕、柔性、便攜的顯示器已成為各國科研人員的研究熱點。電子紙(Electronic Paper,簡稱E-paper),是一種新型的顯示器,其最大特色在于能自由彎曲,與紙的十分相似,且其色彩對比高、分辨率高、耗電量小、制造成本低。目前市場上所銷售的電子紙產(chǎn)品大多采用電子墨水技術(shù),電子墨水是一種多相功能材料,其研究重點主

2、要集中在電泳顆粒以及顯示微膠囊的制備等方面。
　　 電泳顆粒是電子墨水的重要組成部分之一,它穩(wěn)定分散在懸浮液中,本身帶有電荷或在電荷控制荊的作用下帶電,并在外加電場作用下發(fā)生電泳以實現(xiàn)顯示。電泳顆粒的選擇具有比較大的靈活性,可以是任何一種帶有或容易獲得電荷的顆粒。TiO2顆粒以其完美的折射效果以及優(yōu)異的白度通常被用作電泳顆粒:然而,由于其具有較高的密度(銳鈦礦,3.90g/cm3),其與電泳分散介質(zhì)(1.60g/m3左右)之間的

3、密度差異又常常致使其沉積于分散介質(zhì)之中,從而影響顯示器件的使用。
　　 為了降低TiO2顆粒與分散介質(zhì)之間存在的密度差異,眾多科研人員致力于以密度較小的聚合物來包覆TiO2顆粒以到達(dá)制備密度適宜的復(fù)合電泳顆粒的目的。然而,他們的方法尚有些許不足之處,如上述以聚合物包覆TiO2制備低密度復(fù)合顆粒的實驗大多都在諸如甲醇、氯仿等有毒溶劑中進行。論文以水為聚合介質(zhì)分別利用水溶液聚合法和無皂乳液聚合法制備了電子紙用低密度二氧化鈦/聚甲基丙

4、烯酸甲酯(TiO2/PMMA)復(fù)合顆粒;主要研究了一定的聚合條件下,單體MMA的用量對所得樣品的化學(xué)組成、形貌、分散性質(zhì)和樣品熱失重估算密度等方面的影響;此處,總結(jié)論文相關(guān)工作如下:
　　 1.通過文獻調(diào)研,初步確認(rèn)了目前以聚合物包覆TiO2制備低密度復(fù)合顆粒方面的實驗大多在諸如甲醇、氯仿等有毒溶劑中進行。經(jīng)過相關(guān)實驗方案的論證以及實驗的可行性分析,論文創(chuàng)造性的以水作為聚合介質(zhì),分別通過水溶液聚合和無皂乳液聚合兩種方法制備低密度

5、TiO2/PMMA復(fù)合顆粒。
　　 2.論文采用水溶液聚合法,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作為分散劑或乳化劑成功地在水溶液中制備了平均粒徑為189 nm,熱失重估算密度為1.55 g/cm3且具有良好分散性能的低密度TiO2/PMMA復(fù)合顆粒。
　　 3.論文在使用硅烷偶聯(lián)劑3-(異丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(MPS)對TiO2顆粒進行改性處理之后,又通過無皂乳液聚合法,以改性后的顆粒為原料成功地在水溶液中制備了平均粒徑為

6、302 nm,熱失重估算密度為1.39 g/cm3且與具有良好分散效果的低密度TiO2/PMMA復(fù)合顆粒。
　　 4.論文創(chuàng)造性的以水作為反應(yīng)介質(zhì),在PVP的物理橋聯(lián)和MPS的化學(xué)橋聯(lián)作用下,分別通過水溶液聚合法和無皂乳液聚合法在銳鈦礦型TiO2顆粒表面成功地包覆PMMA殼層從而制得了TiO2/PMMA復(fù)合顆粒。上述方法的采用,避免了有毒有機溶劑在制備無機/聚合物復(fù)合材料過程中的使用,同時也為致力于相關(guān)復(fù)合顆粒研究工作的科研人員