摘要: 论文题目:二氧化钛改性及其性能研究 硕士研究生姓名:王钦清 导师姓名:王潮霞 专业名称:纺织工程 电子纸是一种超薄、超轻的显示屏,可实现柔性显示、零功率保持图像。电子墨水显示器是电子纸的一种类型,它采用微胶囊包覆电泳显示液,其中包... 展开 论文题目:二氧化钛改性及其性能研究 硕士研究生姓名:王钦清 导师姓名:王潮霞 专业名称:纺织工程 电子纸是一种超薄、超轻的显示屏,可实现柔性显示、零功率保持图像。电子墨水显示器是电子纸的一种类型,它采用微胶囊包覆电泳显示液,其中包括电泳粒子、悬浮液、分散稳定剂和电荷控制剂。在各种白色显色粒子中,二氧化钛介电系数高、折射率高、色泽洁白,是理想的白色显色颗粒。本文系统地研究了三部分内容:二氧化钛的改性制备工艺及其性能、二氧化钛/聚苯乙烯(TiO2/PS)复合微球的制备及其表征和电泳显示液的制备及电泳粒子的性能测试。 利用超声波处理方法,采用硅烷偶联剂KH570(γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)在水体系中对二氧化钛进行表面改性,得到亲油性的二氧化钛颗粒。结果表明,当m(硅烷偶联剂)/m(TiO2)为0.3,pH值为6,超声波处理时间为30min时,改性二氧化钛的表面性质由亲水性转变为亲油性,其亲油化度达到50.51%。傅立叶红外光谱图和热失重分析表明硅烷偶联剂已接枝到二氧化钛颗粒表面。经表面改性后二氧化钛颗粒粒径约为259.4nm,在乙醇溶剂中的Zeta电位提高到.37.30mV,在乙醇中静置24h只有40%发生沉降,之后基本保持稳定;而未经改性的二氧化钛仅8h就几乎完全沉降。索氏抽提后,改性二氧化钛的亲油化度仍能达到47%,二氧化钛和硅烷偶联剂之间结合力较强。 采用细乳液聚合法,以硅烷偶联剂KH570改性的二氧化钛粒子为核,制备了核壳结构的TiO2/PS复合微球。研究了超声细乳化时间、乳化剂十二烷基硫酸钠(SDS)的浓度、二氧化钛的用量、苯乙烯的用量对细乳液粒径及其分布的影响。通过纳米粒度与Zeta电位分析仪、红外光谱、热分析系统、透射电镜等分析手段对产物进行了表征。结果表明,随着超声细乳化时间的增加,初始液滴的粒径变小。聚合后的乳胶粒粒径随着SDS浓度的增大而减小;二氧化钛的用量不足导致乳胶粒粒径分布变宽且出现双峰;乳胶粒的粒径随着苯乙烯浓度的增加而增大。当超声细乳化时间为30min,乳化剂浓度为17.34mM(以水相体系为基准),改性二氧化钛的用量为3wt%(以单体用量为基准),苯乙烯的用量为20wt%(以整个体系为基准)时,制备所得的TiO2/PS复合微球粒度分布较为均匀,平均粒径为290.1nm。透射电镜观察发现复合微球的球形规整度较好。 选用二氧化钛粒子和TiO2/PS复合微球作为白色电泳粒子,选择正庚烷、甲苯、石蜡、四氯乙烯和四氯化碳为分散介质,研究了分散介质的溶度参数和密度对二氧化钛粒子和Ti02/PS复合微球分散性的影响。选择Span80、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为稳定剂,制备出电泳显示液。结果表明,以TiO2/PS复合微球作为白色电泳粒子,以四氯乙烯为分散介质,以Span80为稳定剂,通过超声分散法制备出的电泳显示液,其分散性能和稳定性能较好。 收起