开题报告：电子纸用二氧化硅颗粒的表面改性研究VIP

本科生毕业设计（论文）开题报告学 院 轻工学院 专 业 印刷工程 导 师 杨春莉 学 生 王 萍 学 号 201110830852 2015年 3 月 25 日开题报告填写要求1开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作开始前期内完成，经指导教师、教研室签署意见审查后生效。 2开题报告内容必须按教务处统一设计的电子文档标准格式打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。3学生查阅资料的参考文献应符合我校的有关规定。4有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2004年9月26日”或“2004-09-26”。毕业设计（论文）题目电子纸用二氧化硅颗粒的表面改性研究立题目的及意义：电子纸是一种超轻薄、可卷曲的显示屏，类似于纸张可以重复的变动，是现代科技和古时候纸张结合起来的一种新发展，应用于生活各各领域，具有阅读舒适、易于更新、节约能源、携带方便、利于环保的优势。其核心是表面上涂有由许多微米胶囊组成的电子墨水，电子墨水具有视角宽、对比度高、超轻薄、低能耗等优点，是包裹了电泳颗粒显示液的微胶囊。电泳颗粒的性能影响着电子墨水显示器的响应时间和对比度，为了提高颗粒的分散稳定性和荷电特性，可以对颗粒进行表面改性。电泳颗粒的表面改性研究已经成为国内外技术的研究热点。在电子墨水显示里，电泳颗粒对图像呈色起到一定的作用从而构成整个图像。电泳颗粒的平均直径是200-500nm之间，当直径太小时，电泳颗粒就会将可见光的折射和反射变为衍射，从而使光不经过颗粒传播，影响了显示的效果；当直径太大时，一个电子墨水微胶囊里的电泳颗粒就会减少，从而使显示的密度降低。因此，颗粒的分布要窄些，否则会使显示效果不理想。电泳颗粒在显示体系里有着很重要的作用，它决定着电子纸的响应时间、对比度和图像质量。作为电泳颗粒应有以下几点特征：光学性能好，不透明性，明亮度高，有色彩；荷质比高，这为响应快速的必要条件；和分散液之间的密度差小，最理想的范围是0-0.5g/cm3之间；在不是水的溶剂里其溶解度要低、化学性质稳定，从而利于聚合物链段伸展；球形且与微胶囊的囊壁之间不粘联。球形的SiO2颗粒适合当作电子墨水中的白色电泳颗粒，和二氧化钛相比，其白度比较高，化学的性质稳定，在有机溶剂里SiO2颗粒有很好的化学稳定性和光学特性，较易得到纳米级别的球形颗粒，并且它的多孔表面容易吸附改性。但是SiO2颗粒的密度较大（2.87g/cm3），超过了有机分散介质密度，像四氯乙烯密度（1.62g/cm3），因此导致沉降。并且在有机分散介质里表面的Zeta电位很低，从而使电泳去驱动的电压很高，响应的速度很慢，无法达到电子墨水对颗粒电泳性能的要求。所以，将SiO2颗粒的表面进行处理，减少颗粒的平均密度、减少团聚、提高表面荷电性以及改善亲油性，是非常有必要的。2、 毕业设计（论文）提纲摘 要Abstract1 绪 论1.1 立题目的及意义1.2 电子墨水用二氧化硅颗粒表面改性的国内外研究现状1.2.1 国内研究现状1.2.2 国外研究现状1.3 研究内容2 实验部分2.1 实验试剂与实验仪器2.2 SiO2颗粒的制备2.3 SiO2颗粒的表面改性2.3.1 聚乙烯醇对SiO2颗粒的表面改性2.3.2 乙烯基三甲氧基硅烷对SiO2颗粒的表面改性2.4 样品分析表征2.4.1 傅立叶变换红外光谱（FTIR）2.4.2 光学显微镜表征2.4.3 沉降行为表征3 实验结果与讨论3.1 实验步骤3.1.1 SiO2颗粒制备的实验现象3.1.2 聚乙烯醇改性SiO2颗粒实验现象3.1.3 乙烯基三甲氧基硅烷改性SiO2颗粒实验现象3.2 聚乙烯醇改性SiO2颗粒测试与表征3.2.1 FTIR分析3.2.2 光学显微镜分析3.2.3 沉降行为表征3.3 乙烯基三甲氧基硅烷改性SiO2颗粒测试与表征3.3.1 光学显微镜分析3.3.2 沉降行为表征3.4 本章小结结 论参考文献致 谢三、毕业设计（论文）研究思路、方法及进度安排研究思路与方法：本论文主要研究内容是采用溶胶-凝胶法，以正硅酸乙酯为原料，无水乙醇为分散液，三乙胺为催化剂来制备出SiO2颗粒，然后用聚乙烯醇和乙烯基三甲氧基硅烷对制备出的SiO2颗粒表面上的羟基进行接枝，最后用改性后的样品进行表征分析，并通过表征分析改性后的SiO2颗粒在分散介质中的悬浮稳定性、分散性能以及沉降性等，为显示器的寿命和显示效果找到理论上的依据。表征分析包括傅立叶变换红外光谱（FTIR）、光学显微镜以及沉降行为测试分析。通过傅立叶变换红外光谱表征硅烷偶联剂是否成功接枝到SiO2颗粒表面，通过光学显微镜表征了SiO2颗粒样品在四氯乙烯中的分散团聚情况，通过沉降表征分析不同样品在不同溶剂中不同时段的沉降情况。研究目标是用将制备出的SiO2颗粒用作电子墨水的电泳颗粒，选用聚乙烯醇为改性剂，吸附在SiO2颗粒表面，降低了表面能，增大了空间位阻，在一定程度上起到物理阻隔的作用，有效防止SiO2颗粒团聚；选用乙烯基三甲氧基硅烷为改性剂，键接在SiO2颗粒表面，同时修饰到颗粒表面的有机长链化合物在颗粒间形成有效空间位阻，减少团聚，降低密度，改善亲油性。进度安排：第一第二周（3月2日3月13日）根据论文题目实习、调研、查阅资料第三周第四周（3月16日3月27日）调研查阅资料，完成论文综述、外文翻译、实习报告、实习日记、开题报告（第一次会审）第五周第十周（3月30日5月8日）针对电子墨水用SiO2颗粒的制备及表面聚合物改性和硅烷改性的研究完成论文初稿（第二次会审）。第十一周第十四周（5月116月5日）整改论文，并完成答辩幻灯片（第三次会审）第十五周（6月8日6月12日）答辩四、毕业设计（论文）参考文献1 Sheng Liu, Gang Wu, Hong Zheng Chen, Mang Wang. 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