开题报告：电子纸用丙烯酸树脂包裹二氧化钛颗粒的研究

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 吴冲 学 号 201110830832 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）题目电子纸用丙烯酸树脂包裹二氧化钛颗粒的研究立题目的及意义： 近年来，电子纸因其超薄，易折叠，便于阅读的特点，逐渐成为大众获取知识的主要工具，随着互联网技术的飞速发展，电子纸技术的应用研究也成为科研人员的兴趣之一。电子纸显示技术主要是通过让电泳颗粒在微胶囊中的电泳运动来完成显示的，因此电泳颗粒决定了它在分散介质中的分散稳定性和表面荷电量，继而改变影响显示器的显示质量，如：对比度，图像灰度和响应时间等。 Ti02颗粒白度好、着色力高、遮盖力强、折射率高、介电系数高，且具有良好的化学稳定性和光散射能力，所以一般会选用其作为显示器的电泳粒子。但是未处理过的Ti02具有较高的密度(3.8-4.2g/cm3)，而电泳液的密度远低于它(小于 2 g/cm3)，且微小颗粒的表面能高，容易发生团聚沉降，导致二次粒子的形成，甚至在有机体系之中存在难以浸润，亲和性和分散稳定性极差。因此需要对Ti02进行改性，以降低其密度，提高其分散稳定性，以满足电子墨水的需求。 聚合物包覆法是通过在纳米Ti02表面包覆聚合物分子层而产生了一种空间位阻斥力, 从而减小了粒子间的范德华力的方法。这种方法与其他方法相比, 更有利于提高电泳颗粒在有机介质中的分散稳定性, 增强无机颗粒与聚合物基体之间的相容性。经查阅大量文献书籍，比较得知，丙烯酸树脂有很高的机械强度，耐腐蚀，高透明性，密度小等，比聚苯乙烯的性能要好，所以本次研究的聚合物选用丙烯酸树脂。 二、毕业设计（论文）提纲摘 要Abstract1 绪 论 引 言 1.1 选题意义 1.2 国内外研究现状1.2.1 国外研究现状1.2.2 国内研究现状 1.3 研究内容1.3.1 Ti02颗粒的制备1.3.2 聚合物包裹Ti02 2 实验部分 2.1 实验试剂与仪器2.1.1 实验药品与试剂2.1.2 实验仪器及测试仪器 2.2 试验步骤2.2.1 Ti02颗粒的制备2.2.2 Ti02颗粒的改性2.2.3 聚合物包裹Ti02 2.3 测试分析2.3.1 XRD测试 2.3.2 FTIR测试2.3.3 沉降行为测试2.3.4 光学显微镜测试3 结果与讨论 3.1 Ti02颗粒制备实验现象 3.2 XRD分析 3.3 Ti02颗粒改性实验现象 3.4 FTIR测试分析 3.5 沉降测试分析 3.6 聚合物包裹Ti02实验现象 3.7光学显微镜测试分析 3.8本章小结4 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、方法： （1）制备Ti02颗粒：采用溶胶-凝胶法制备，使用钛酸四丁酯和醋酸为原料，在无水乙醇和去离子水等水介质中，于30水浴中搅拌一定时间，然后通过沉降，干燥，高温煅烧和研磨等步骤，得到纳米TiO2颗粒；使用XRD分析表征。 （2）改性：用乙烯基三乙氧基硅烷对自制的Ti02颗粒进行简单改性；使用FTIR分析表征；测试沉降性能。 （3）表面包裹：采用细乳液聚合法，以丙烯酸为原料，十二烷基硫酸钠为乳化剂，十六醇为助乳化剂，过硫酸铵（或者偶氮二异丁腈）为引发剂，制的聚合物包裹的复合粒子；使用光学显微镜分析表征。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TiO2颗粒的制备及及其表面聚合物改性的研究，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 韩金容.电子纸及其应用展望J.印刷世界,2010(11):48-49.2 郑春辉,郑淑荣.电子纸的现状与未来J.观察,2012:52-533 李文波,徐征,张卓,王刚,邵喜斌,刘宏宇,李云飞.微胶囊电泳显示与TFT-LCD之比较 分析J.2010,4(25):576-577.4 陈国权.电子纸：昂贵的报纸替代品J.中国报业,2012:63-64.5 郭慧林,王允韬,刘曙,赵乾,赵晓鹏.电子墨水的组成及制备方法J.2003,4(34):386-387.6 B.J.Park, S.Y.Hong, H.H.Sim, H.J.Choi, Y.S.Yoon. Effect of charge control agent on electrophoretic characteristics of polymer encapsulated titania nano-particleJ.2012:259- 260.7 马军.平板电脑与电子纸书作为电子阅读器的优缺点比较J.Technology,2013:111-112.8 I. B. Jang, J. H. Sung, H. J. Choi, I. Chin. Synthesis and characterization of titania coated polystyrene core-shell spheres for electronic inkJ. Synthetic Metals，2005,(152): 9-12.9 Dong-Guk Yu, Jeong Ho An, Jin Young Bae, Dong-Jun Jung,Sanghyo Kim, Seong Deok Ahn, Seung-Youl Kang, Kyung Soo Suh. Preparation and Characterization of Acr ylic-Based Electronic Inks by In Situ Emulsifier-Free E-mulsion Polymerization for Electrophoretic DisplaysJ.Chem. Mater. 2004,(16):4693-4698.10 M. P. L. Werts, M. Badila, C. Brochon, A. Hebraud, G. Hadziioannou.Titanium Dioxide-Polymer Core-Shell Particles Dispersions as Electronic Inks for Electrophoretc DisplaysJ. Chem. Mater. 2008, (20):1292-1298.11 I.B .JANG, J .H. SUNG, H .J .CHOI., I.CHIN. Synthesis and characterization of Ti02/polystyrene hybrid nanoparticles via admicellar polymerization J.JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE 2005,(40): 3021-3024.12 B.J.Park, J.Y. Lee, J.H. Sung, H.J. Choi. Microcapsules containing electrophoretic suspension of Ti02 modified with poly(methyl methacrylate)J.Current Applied Physics 2006,(6):632-635.13 Comiskey B, Albert J.D, Yoshizawa H, et al. An Electrophoretic Ink for All-printed Reflective Electronic DisplaysJ.Nature,1998,394(16):253-254.14 J. Y. Lee, J. H. Sung, I. B. Jang, B.J. Park, H. J. Choi.Electrophoretic re sponse of poly(methyl methacrylate) coated Ti02 nanoparticlesJ.Synthetic Metals 2005,(153): 221-224.15 B.J. Park, S.Y. Hong, H.H. Sim, H.J. Choi, Y.S. Yoon. Effect of charge control agent on electrophoretic characteristics of polymer encapsulated titania nanoparticleJ. Materials Chemistry and Physics 2012,(135):259-263.16 M. K Kim,C, A. Kim, S. D. Ahn, et al., Density compatibility of encapsu lation of white inorganic TiOz particles using dispersion polymerization technique for electroph -oretic displayJ. Synthetic Metals,2004,146(2):197-199.17 Park J H, Lee M A, Park B J, et al. Preparation and Electrophoretic Response of P-oly(methyl methacrylate-co-methacrylic acid) Coated TiO2 Nanop-articles for Electronic Paper Application J. Curr. Appl Phys., 2007, 7(4): 349-351.18 孟宪伟,唐芳琼,彭波.新型电子纸显示技术用电泳粒子的设计与制备J.技术开发与 研究,2010,4:3-5.19 张君红,罗春荣,赵晓鹏.用于电子墨水的纳米炭黑颗粒表面电荷改性J.功能材料, 2011,9(12):1559-1563.20 孙世伟,任俊,孟宪伟,唐芳琼.电泳显示器用聚合物包覆颗粒的制备及其分散稳定性 的紫外透光率表征J.过程工程学报,2012,12(3):497-502.21 由常泉,潘道成,路庆华.包覆酞菁蓝电泳液的脲醛树脂微胶囊的制备与表征J.功能高 分子学报,2013,26(1) :29-35.22 王静,冯亚青,李祥高,张雪峰.电泳粒子的制备及其在电子墨水中的应用J. 材料科学 与工程学报,2013,6(31):782-784.23 Xujia Fang, Hong Yang, Gang Wu,Weigang Li, Hongzheng Chen,Mang Wang. Prepar -ation and characterization of low density polystyrene/TiOz core-shell particles for elect -ronic paper applicationJ. Current Applied Physics , 2010,(9):755-759.24 刘勇,王俏.甲基丙烯酸甲酯悬浮聚合工艺条件的研究J.化学与黏合,2010,32,(5):78-80.25 黄四平,于占江.悬浮聚合法制备聚甲基丙烯酸甲酯的工艺优化研究J.咸阳师范学院 学报,2013,28(2):17-20.26 Da Li，Yuan Lea, Xin-Yan Hou， Jian-Feng Chen, Zhi-Gang Shen. Colored nanopart -icles dispersions as electronic inks for electrophoretic display J.Synthetic Metals, 2011,(161):1270-1275.27 Jingjing Li, Liandong Deng，Jinfeng Xing, Anjie Dong, Xianggao Li.Preparation and characteriz ation of Ti02-cationic hybrid nanoparticles as electrophoretic particlesJ.A pplied Surface Science,2012,