液晶微胶囊及其制备方法与流程

本申请属于液晶材料，尤其涉及一种液晶微胶囊及其制备方法。

背景技术：

1、液晶是一种介于固体与液体之间的中间态物质，它既有液体的流动性又兼具晶体的各向异性，分子排列具有长程有序性，短程无序性。液晶材料具有良好的光电性能和温敏性能，在显示领域有着广泛而重要的应用，然而液晶本身不易保存、易受环境污染，其应用受到限制。通过微胶囊技术，将液晶包覆在微胶囊中，将液晶与外部环境隔开。一方面，通过包覆作用实现了液晶的分散、保护和致稳，防止液晶在器件挠曲过程中的流动，从而确保了液晶柔性显示的可行性；另一方面，通过控制微胶囊的大小和分布来调节体系中液晶微滴的尺寸，从而提高了器件的电光性能。

2、目前，以液晶、环氧树脂单体、硅烷偶联剂以及油溶性环氧树脂固化剂的混合物作为油相，以水溶性环氧树脂固化剂进一步提高交联度，得到包覆率和强度高的液晶微胶囊，但此制备方法在包覆过程中引入了多种物质，且反应不完全，产物中会残存少量未反应的单体，形成的壁膜可透性较高，不适合包覆要求密封的液晶。

3、总而言之，如何制备液晶包覆率高、杂质残留量低、单分散好的液晶微胶囊仍是一个挑战。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种液晶微胶囊及其制备方法，旨在解决现有的液晶微胶囊液晶包覆率低、杂质残留多、单分散不好的问题。

2、为实现上述申请目的，本申请采用的技术方案如下：

3、第一方面，本申请提供一种液晶微胶囊的制备方法，包括以下步骤：

4、提供壳材微粒、活性剂溶液以及芯材液晶溶液；

5、将所述壳材微粒和所述活性剂溶液混合进行超声溶胀，形成中空微球；

6、将所述芯材液晶溶液和所述中空微球混合进行溶质共扩散反应，得到壳芯聚合物溶液；

7、将所述壳芯聚合物溶液进行干燥处理，得到液晶微胶囊。

8、在一些实施例中，所述超声溶胀的条件包括：

9、超声功率为50w～200w；和/或

10、溶胀时间为6h～24h；和/或

11、溶胀温度为30℃～50℃。

12、在一些实施例中，所述活性剂溶液包括醇分散液以及溶于所述醇分散液中的活性剂；其中，

13、所述活性剂在所述活性剂溶液中的质量占比为0.2％～0.8％；和/或

14、所述活性剂包括氯代十二烷、邻苯二甲酸二丁酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、过氧化新癸酸丁酯中的至少一种；和/或

15、所述醇分散液包括醇和水，所述醇包括甲醇、乙醇、异丙醇中的一种或多种，所述醇与所述水的体积比为1：(2～4)。

16、在一些实施例中，在所述干燥处理前，将所述壳芯聚合物溶液在50℃～60℃条件下均质5min～30min；和/或

17、所述干燥处理包括喷雾干燥，且所述壳芯聚合物溶液从出料口喷出时所述出料口的温度为80℃～120℃，压力为1mpa～3mpa。

18、在一些实施例中，所述溶质共扩散反应的条件包括：

19、搅拌速度为50rpm～200rpm；和/或

20、反应时间为12h～36h；和/或

21、反应温度为30℃～50℃；和/或

22、按所述芯材液晶溶液中的液晶与所述中空微球的质量比为1：(1～3)进行所述溶质共扩散反应。

23、在一些实施例中，所述壳材微粒的制备包括以下步骤：

24、将分散剂、预聚物、单体、表面活性剂以及引发剂溶于第一溶剂中，得到混合溶液；

25、将所述混合溶液加热反应得到壳材聚合物；

26、将所述壳材聚合物清洗、干燥后得到壳材微粒。

27、在一些实施例中，所述预聚物与所述单体的总质量在所述分散剂中的比例为10％～30％；和/或

28、所述预聚物与所述单体的质量比为1:(0.5～2)；和/或

29、所述单体的添加量为所述分散剂的1％～3％；和/或

30、所述引发剂的添加量为所述单体的1％～3％；和/或

31、所述表面活性剂的添加量为所述分散剂的1％～3％；和/或

32、所述加热反应的加热温度为40℃～70℃。

33、在一些实施例中，所述分散剂包括聚乙烯吡咯烷酮、丙二醇甲醚醋酸酯、n-甲基吡咯烷酮中的一种或多种的组合；和/或

34、所述预聚物包括聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、不饱和聚酯中的一种或多种的组合；和/或

35、所述单体包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸异辛酯、丙二醇二丙烯酸酯中的一种或多种的组合；和/或

36、所述表面活性剂包括油酸钠、十八胺、月桂酸钠、椰油胺、硬脂酸钠、aes、十二烷基硫酸钠、十二胺、十二烷基苯磺酸钠、磺化琥珀酸二辛酯钠中的一种或多种的组合；和/或

37、所述引发剂包括偶氮二异丁腈、偶氮二异丁酸二甲酯、偶氮二异庚腈中的一种或多种的组合；和/或

38、所述第一溶剂包括甲醇、乙醇、异丙醇中的一种或多种的组合。

39、在一些实施例中，所述芯材液晶溶液的制备步骤包括：

40、将液晶溶于第二溶剂中，得到芯材溶液；其中，

41、所述液晶包括胆甾相液晶或手性向列相液晶中的一种；和/或

42、所述第二溶剂包括二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃、乙腈中的一种或多种的组合。

43、第二方面，本申请提供一种液晶微胶囊，由第一方面提供的液晶微胶囊的制备方法制备得到。

44、本申请第一方面提供的液晶微胶囊的制备方法，通过粒子溶胀法将壳材和芯材的制备过程分开，壳材微粒的材质可调，灵活性高，能够有效控制液晶包覆率，控制杂质残留量和单分散的问题；通过微胶囊限制液晶流动，产生抗压效果，解决液晶按压后产生水波纹的问题；通过胆甾相液晶的微胶囊化，实现微胶囊的显色功能。

45、本申请第二方面提供的液晶微胶囊，由第一方面提供的制备方法制备，得到的液晶微胶囊，抗压效果好，解决液晶按压后产生水波纹的问题；壳材的材质可调，灵活性高，液晶包覆率高、杂质残留量低、单分散性好；能够批量化生产、成本低、效率高。

技术特征：

1.一种液晶微胶囊的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述超声溶胀的条件包括：

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述活性剂溶液包括醇分散液以及溶于所述醇分散液中的活性剂；其中，

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述干燥处理前，将所述壳芯聚合物溶液在50℃～60℃条件下均质5min～30min；和/或

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述溶质共扩散反应的条件包括：

6.如权利要求1至5任一项所述的制备方法，其特征在于，所述壳材微粒的制备包括以下步骤：

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述预聚物与所述单体的总质量在所述分散剂中的比例为10％～30％；和/或

8.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述分散剂包括聚乙烯吡咯烷酮、丙二醇甲醚醋酸酯、n-甲基吡咯烷酮中的一种或多种的组合；和/或

9.如权利要求1至5任一项所述的制备方法，其特征在于，所述芯材液晶溶液的制备步骤包括：

10.一种液晶微胶囊，其特征在于，由权利要求1至9任一项所述的制备方法制备得到。

技术总结
本申请涉及液晶材料技术领域，提供了一种液晶微胶囊及其制备方法，其中制备方法包括以下步骤：提供壳材微粒、活性剂溶液以及芯材液晶溶液；将所述壳材微粒和所述活性剂溶液混合进行超声溶胀，形成中空微球；将所述芯材液晶溶液和所述中空微球混合进行溶质共扩散反应，得到壳芯聚合物溶液；将所述壳芯聚合物溶液进行干燥处理，得到液晶微胶囊。本申请通过粒子溶胀法将壳材和芯材的制备过程分开，壳材的材质可调，灵活性高，能够有效控制液晶包覆率，控制杂质残留量和单分散的问题；通过微胶囊限制液晶流动，产生抗压效果，解决液晶按压后产生水波纹的问题；通过胆甾相液晶的微胶囊化，实现微胶囊的显色功能。

技术研发人员：刘晓东,周洪喜
受保护的技术使用者：深圳歌德新创科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15