电子纸用二氧化硅的硅烷化改性的研究-课件

电子纸用二氧化硅的硅烷化

改性研究哈尔滨商业大学论文答辩学生：郑同芳指导老师：杨春莉专业：印刷工程学院：轻工学院2019年6月11日电子纸用二氧化硅的硅烷化

改性研究哈尔滨商业大学论文答辩1答辩提纲课题研究的目的和意义1实验部分2结果分析与讨论3结论4答辩提纲课题研究的目的和意义1实验部分2结果分析2课题研究的目的和意义

电子纸是一种革新信息显示的新方法，是柔性且有双稳态的显示材料，它是通过反射自然光而发色，所以对人的视觉刺激柔和，且具有较高的反射率和对比度因此成为各国研究的下一代显示器的热点之一。电子纸中的白色电泳电泳颗粒作为一种呈像颗粒在电泳显示中起着重要作用。它直接影响电子纸的稳定性、寿命、响应时间。本章制备的颗粒存在密度大、易团聚、悬浮分散性等不足，因此采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)对颗粒进行表面改性。通过酯化反应在二氧化硅(SiO2)表面引入有机化的功能薄膜，增加其与有机溶剂的亲和性。课题研究的目的和意义电子纸是一种革新信息显示的新方法，3电子纸实用技术图1电子纸屏图2电子报纸电子纸实用技术图1电子纸屏图2电子报纸4实验部分表一实验所用试剂实验部分表一实验所用试剂5表二实验所需仪器表二实验所需仪器6制备流程图3制备流程图制备流程图3制备流程图7改性流程图4改性流程图改性流程图4改性流程图8实验分析结果与讨论改性实验现象图5制备十分钟时的现象图6制备半小时时的现象图7制备的颗粒图8改性后颗粒溶液实验制备十分钟后，溶液变成浅蓝色，如图5；半小时后，瓶上有胶体出现，如图6；烘干研磨成白色颗粒，如图7；用APTES改性后的溶液成淡黄色，如图8.实验分析结果与讨论改性实验现象图5制备十分钟时的现象图69表三对比实验表

表三对比实验表10APTES改性后的SiO2颗粒的FTIR表征图9APTES改性后的SiO2电泳颗粒的FTIR表征

从APTES改性的二氧化硅颗粒的红外图中分析：由APTES分NH2(CH2)3Si(OC2H5)3知其中存在CH3-和-CH2-，而1463cm-1处吸收峰为APTES上CH3-和-CH2-的变形振动峰，2922cm-1处吸收峰对应于APTES上CH3-和-CH2-的伸缩振动峰，由此可以证明APTES成功接枝在SiO2颗粒的表面上。APTES改性后的SiO2颗粒的FTIR表征图9APTE11分散性能的表征图10光学显微镜图（a是未改性的SiO2颗粒，b是硅烷偶联剂改性SiO2颗粒，四氯乙烯)ab由图分析：颗粒在45℃、改性剂10%下经过APTES改性后的SiO2在四氯乙烯中呈小颗粒状较稳定分散，团聚情况有所改善，粒径分布较窄。分散性能的表征图10光学显微镜图（a是未改性的SiO2颗12沉降行为表征上图观察分析得出；APTES改性的SiO2在四氯乙烯中的悬浮性能得到提高，其中未改性的SiO23小时后完全沉降，改性后的SiO2仍有部分稳定分散在溶剂中。

图11

APTES改性的SiO2在全四氯乙烯的沉降情况

（左为未改性，右为改性）3小时0小时全四氯乙烯沉降行为表征上图观察分析得出；APTES改性的SiO13ab

图12

沉降行为表征（a是改性悬浮稳定性能效果明显，b是悬浮稳定效果效果不明显，上水1.0g/cm3下四氯乙烯1.63g/cm3）由图分析：a图改性后的电泳颗粒疏水性增强，在四氯乙烯中的悬浮稳定性比在水中的悬浮稳定性效果明显，更适合做电泳颗粒；b图改性后的电泳颗粒的疏水性仍弱，电泳颗粒基本悬浮在水中，改性效果不明显。一般水一半四氯乙烯a14结论

本章对凝胶-溶胶法自制的Si02的表面改性进行了探究。通过文献

及具体实验操作掌握了制备纳米级Si02的具体方法，即使用正硅酸乙酯为原料，三乙胺作为催化剂，乙醇作为分散液在70℃水浴下混合搅拌一定时间，离心干燥后研磨得到纳米Si02。

分析APTES改性的Si02红外光谱图：由APTES分子式NH2(CH2)3Si(OC2H5)3知其中存在CH3-和-CH2-，而1463cm-1处吸收峰为APTES中CH3-和-CH2-的变形振动峰，2922cm-1处吸收峰对应于APTES中CH3-和-CH2-的伸缩振动峰，由此可以证明APTES成功接枝在Si02颗粒的表面上。

通过分散稳定性，生物显微镜和沉降行为的表征，得出改性后的Si02颗粒的悬浮稳定性、分散性提高。结论本章对凝胶-溶胶法自制的Si02的表面改15谢谢！谢谢！16电子纸用二氧化硅的硅烷化

改性研究哈尔滨商业大学论文答辩学生：郑同芳指导老师：杨春莉专业：印刷工程学院：轻工学院2019年6月11日电子纸用二氧化硅的硅烷化

改性研究哈尔滨商业大学论文答辩17答辩提纲课题研究的目的和意义1实验部分2结果分析与讨论3结论4答辩提纲课题研究的目的和意义1实验部分2结果分析18课题研究的目的和意义

电子纸是一种革新信息显示的新方法，是柔性且有双稳态的显示材料，它是通过反射自然光而发色，所以对人的视觉刺激柔和，且具有较高的反射率和对比度因此成为各国研究的下一代显示器的热点之一。电子纸中的白色电泳电泳颗粒作为一种呈像颗粒在电泳显示中起着重要作用。它直接影响电子纸的稳定性、寿命、响应时间。本章制备的颗粒存在密度大、易团聚、悬浮分散性等不足，因此采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)对颗粒进行表面改性。通过酯化反应在二氧化硅(SiO2)表面引入有机化的功能薄膜，增加其与有机溶剂的亲和性。课题研究的目的和意义电子纸是一种革新信息显示的新方法，19电子纸实用技术图1电子纸屏图2电子报纸电子纸实用技术图1电子纸屏图2电子报纸20实验部分表一实验所用试剂实验部分表一实验所用试剂21表二实验所需仪器表二实验所需仪器22制备流程图3制备流程图制备流程图3制备流程图23改性流程图4改性流程图改性流程图4改性流程图24实验分析结果与讨论改性实验现象图5制备十分钟时的现象图6制备半小时时的现象图7制备的颗粒图8改性后颗粒溶液实验制备十分钟后，溶液变成浅蓝色，如图5；半小时后，瓶上有胶体出现，如图6；烘干研磨成白色颗粒，如图7；用APTES改性后的溶液成淡黄色，如图8.实验分析结果与讨论改性实验现象图5制备十分钟时的现象图625表三对比实验表

表三对比实验表26APTES改性后的SiO2颗粒的FTIR表征图9APTES改性后的SiO2电泳颗粒的FTIR表征

从APTES改性的二氧化硅颗粒的红外图中分析：由APTES分NH2(CH2)3Si(OC2H5)3知其中存在CH3-和-CH2-，而1463cm-1处吸收峰为APTES上CH3-和-CH2-的变形振动峰，2922cm-1处吸收峰对应于APTES上CH3-和-CH2-的伸缩振动峰，由此可以证明APTES成功接枝在SiO2颗粒的表面上。APTES改性后的SiO2颗粒的FTIR表征图9APTE27分散性能的表征图10光学显微镜图（a是未改性的SiO2颗粒，b是硅烷偶联剂改性SiO2颗粒，四氯乙烯)ab由图分析：颗粒在45℃、改性剂10%下经过APTES改性后的SiO2在四氯乙烯中呈小颗粒状较稳定分散，团聚情况有所改善，粒径分布较窄。分散性能的表征图10光学显微镜图（a是未改性的SiO2颗28沉降行为表征上图观察分析得出；APTES改性的SiO2在四氯乙烯中的悬浮性能得到提高，其中未改性的SiO23小时后完全沉降，改性后的SiO2仍有部分稳定分散在溶剂中。

图11

APTES改性的SiO2在全四氯乙烯的沉降情况

（左为未改性，右为改性）3小时0小时全四氯乙烯沉降行为表征上图观察分析得出；APTES改性的SiO29ab

图12

沉降行为表征（a是改性悬浮稳定性能效果明显，b是悬浮稳定效果效果不明显，上水1.0g/cm3下四氯乙烯1.63g/cm3）由图分析：a图改性后的电泳颗粒疏水性增强，在四氯乙烯中的悬浮稳定性比在水中的悬浮稳定性效果明显，更适合做电泳颗粒；b图改性后的电泳颗粒的疏水性仍弱，电泳颗粒基本悬浮在水中，改性效果不明显。一般水一半四氯乙烯a30结论

本章对凝胶-溶胶法自制的Si02的表面改性进行了探究。通过文献

及具体实验操作掌握了制备纳米级Si02的具体方法，即使用正硅酸乙酯为原料，三乙胺作为催化剂，乙醇作为分散液在70℃水浴下混合搅拌一定时间，离心干燥后研磨得到纳米Si02。

分析APTES改性的Si02红外光谱图：由APTES分子式NH2(CH2)3Si(OC2H5)3知其中存在CH3-和