Page 152 - 《精细化工》2021年第11期

·2298· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷

EPD [20] 的响应时间在 260~300 ms 之间，空壳结构的 纳米粒子（CT/S），然后通过表面溶液聚合的方法以
[8]
绿色电泳粒子的响应时间在几百毫秒 。 离子液体聚合物对 CT/S 进行表面改性。钛酸四丁酯
以上述制备的电泳液制作单粒子 EPD 模型，如 与硝酸钴的加入顺序与钛酸四丁酯是否络合对 CTS
图 11 所示。 的形貌有很大影响。在 SiO 2 基体形成过程中，反应
60 min 时即可形成结构稳定的纳米 SiO 2 粒子，加入
络合的钛酸四丁酯和硝酸钴混合液反应 90 min 可形
成良好的球形结构，平均粒径为 191.2 nm。多孔 SiO 2
基体具有相对较低的密度，绿色的 CoTiO 3 颜料具有
优异的颜色。CT/S 经离子液体聚合物包覆后，制备
3
的 PIB/CT/S 的密度进一步降低至 1.7905 g/cm ，与
3
分散介质 C 2 Cl 4 的密度偏差小于 0.5 g/cm ，表明制
备的 PIB/CT/S 适配于此种分散介质，能稳定 3 个月。
离子液体的长烷基也有助于减少疏水性电泳液中

图 11 绿色电泳液制作的 EPD 模型 PIB/CT/S 的团聚现象。所制备的单粒子 EPD 模型在
Fig. 11 EPD model of green electrophoretic solution 0.2 mm 厚的 EPD 池中响应时间为 165 ms，比商用
EPD（响应时间为 260~300 ms）、空心结构的绿色电
2.10 绿色电泳粒子使用寿命分析 泳粒子（响应时间为几百毫秒）响应速度快。
对绿色电泳液（样品 a）、超声 6 h 后绿色电泳
液（样品 b）、在 4 ℃下贮存 90 d 后的绿色电泳液 参考文献：
（样品 c）进行了粒度分析，结果如表 4 所示。 [1] SHENG L (盛龙). New printing material electronic paper[J]. Packaging
Engineering (包装工程), 2006, 27(4): 308-310.
表 4 超声后与长期贮存后的粒径变化 [2] CHEN Y, AU J, KAZLAS P, et al. Electronic paper: Flexible active-
Table 4 Particle size changes after ultrasound and long- matrix electronic ink display[J]. Nature, 2003, 423(6936): 136.
term storage [3] JOSEPH G, HART M W, SWANSON S A. Reflective electrophoretic
display with laterally adjacent color cells using a reflective panel: US
CT/S 单个 PIB/CT/S 样品 a 样品 b 样品 c
6271823[P]. 2001-08-07.
平均粒径/nm 191.2 241.2 485.5 477.9 495.9 [4] XIE J Y (谢建宇), FENG Y Q (冯亚青), WANG J (王静), et al.
Research progress of color electrophoretic display[J]. Fine Chemicals
由表 4 可知，由 SEM 测得 CT/S 平均粒径为 (精细化工), 2007, 24(4): 313-316.
191.2 nm。由 PIB/CT/S 的 TEM 测得离子液体聚合 [5] XIE J Y (谢建宇), FENG Y Q (冯亚青), LI X G (李祥高), et al.
Research progress of micro cup electrophoretic display[J]. Journal of
物的包裹厚度大约为 50 nm，则单个 PIB/CT/S 的粒
Functional Materials (功能材料), 2005, 36(9): 1320-1323.
径约为 241.2 nm。与电泳液中电泳粒子（样品 a）相 [6] LI G X, MENG S X, FENG Y Q. Encapsulation of modified pigment
比，超声 6 h 后（样品 b）平均粒径的变化率为–1.56%， yellow 110 (PY110) for electrophoretic display[J]. Journal of
表明 PIB/CT/S 的机械性能足以作为电泳粒子。 Materials Research, 2016, 31(15): 2261-2267.
[7] GUO H L, ZHAO X P. Preparation of a kind of red encapsulated
绿色电泳液在 4 ℃下贮存 90 d 后的沉降结果 electrophoretic ink[J]. Optical Materials, 2004, 26(3): 297-300.
见表 5。由表 4 可知，与样品 a 相比，电泳粒子（表 [8] GUO H L, ZHAO X P, WANG J P. Synthesis of functional
4 样品 c）的平均粒径变化率为 2.14%，且贮存 90 d microcapsules containing suspensions responsive to electric fields[J].
Journal of Colloid and Interface Science, 2005, 284(2): 646-651.
沉降高度＜1 mm，说明电泳粒子在较长时间内都不
[9] WANG J P, ZHAO X P, GUO H L, et al. Preparation and response
会有较大程度的溶胀与团聚。 behavior of blue electronic ink microcapsules[J]. Optical Materials,
2008, 30(8): 1268-1272.
表 5 电泳液沉降高度的变化 [10] LI D, LE Y, HOU X Y, et al. Colored nanoparticles dispersions as
Table 5 Change of sedimentation height of electrophoretic electronic inks for electrophoretic display[J]. Synthetic Metals, 2011,
solution 161(13/14): 1270-1275.
沉降天数/d [11] QIN W L, WU G, YIN P P, et al. Partially crosslinked p(SMA-
DMA-St) copolymer in situ modified RGB tricolor pigment particles
3 15 60 90
for chromatic electrophoretic display[J]. Journal of Applied Polymer
沉降高度/mm 0 0 <1 <1 Science, 2013, 130(1): 645-653.
[12] LIU Z J, LI X G, WANG S R. Preparation of TiO 2 nanoparticles with
controllable surface charges for electrophoretic display[J]. Journal of
3 结论 Inorganic Materials, 2012, 27(6): 649-654.

（下转第 2330 页）
本文采用反相微乳液法制备了绿色 CoTiO 3 /SiO 2