专利名称：嵌段共聚物和嵌段共聚物纳米粒子组合物的制作方法
嵌段共聚物和嵌段共聚物纳米粒子组合物交叉引用的相关申请不适用
关于联邦资助研究或开发的声明不适用发明背景 1.抟术领域
本发明涉及聚合物和聚合物-粒子组合物，涉及使用该聚合物-粒子组合物的装置和涉及制备聚合物-粒子组合物的方法。2.现有技术说明
超薄、柔性电子显示器(其看起来像纸上的印刷物)在可穿的计算机屏幕，电子纸和智能身份卡中的潜在应用是非常令人感兴趣的。电泳显示器是这种类型的媒体的一种重要的方案。电泳激励依赖于在电场作用下移动的粒子，因此所期望的粒子必须在非极性分散介质中表现出良好的分散性和电荷性能。非极性分散介质对于分散用于电泳显示器的粒子来说是令人期望的，因为这样的介质有助于使得电泳装置中的漏电流最小。但是，这样的粒子不容易表现出对于非极性分散介质的导电性。
发明内容
本发明的一种实施方案是一种嵌段共聚物-纳米粒子组合物，其包含其上结合有共聚物的纳米粒子。该共聚物包含第一、第二和第三嵌段单元。第一嵌段单元包含单体的重复单元，该单体包含结合基团来结合到该纳米粒子上。第二嵌段单元包含单体的重复单元， 该单体包含疏水性部分，来提供纳米粒子的空间稳定性和共聚物-纳米粒子组合物在非极性介质中的混合物的均勻性。第三嵌段单元包含单体的重复单元，该单体包含可带电基团， 其赋予该纳米粒子以电荷。该共聚物中各嵌段单元的次序和各嵌段单元中单体的重复单元的数目控制了纳米粒子在非极性介质中的稳定性、混合物的均勻性和电荷。本发明的另外一种实施方案是一种控制纳米粒子的稳定性，其在非极性介质中的混合物的均勻性和带电性的方法。该方法包括在非极性介质将纳米粒子和嵌段共聚物合并。该共聚物包含第一、第二和第三嵌段单元，第一嵌段单元包含单体的重复单元，该单体包含结合基团来结合到该纳米粒子上。第二嵌段单元包含单体的重复单元，该单体包括疏水性部分，来提供纳米粒子的混合物在非极性介质中的空间稳定性和均勻性，第三嵌段单元包含单体的重复单元，该单体包括可带电基团，其赋予该纳米粒子以电荷。该共聚物中各自的嵌段单元的次序和各自的嵌段单元中单体的重复单元的数目控制了纳米粒子的稳定性，其混合物的均勻性和电荷。本发明的另外一种实施方案是一种装置，其包含至少两个导电板，其中该导电板是通过一个或多个电压源分别激活的，和在该导电板之间的非极性介质中的嵌段共聚物-纳米粒子组合物。该嵌段共聚物-纳米粒子组合物包含纳米粒子，每个上面结合有一种或多种共聚物。该共聚物包含第一、第二和第三嵌段单元。第一嵌段单元包含单体的重复单元，该单体包含结合基团来结合到该纳米粒子上。第二嵌段单元包含单体的重复单元， 该单体包含疏水性部分，来提供纳米粒子的空间稳定性和聚合物-纳米粒子组合物在非极性介质中的混合物的均勻性。第三嵌段单元包含单体的重复单元，该单体包含可带电基团， 其赋予该纳米粒子以电荷。该共聚物中各嵌段单元的次序和各嵌段单元中单体的重复单元的数目控制了纳米粒子在非极性介质中的稳定性，其混合物的均勻性和电荷。
此处提供的附图用于便于理解本发明的某些实施方案，而并非对附加的权利要求的范围进行限制。图1是一个图，表示了根据本发明的一种实施方案，制造带电的官能化的三嵌段共聚物-纳米粒子组合物的方法。图2是一个图，表示了根据本发明的另外一种实施方案，制造带电的官能化的三嵌段共聚物-纳米粒子组合物的方法。图3是一个图，表示了根据本发明的另外一种实施方案，制造带电的官能化的三嵌段共聚物-纳米粒子组合物的方法。图4是一个示意图，表示了使用根据本发明的一种实施方案的聚合物-纳米粒子组合物的电泳显示装置。
具体实施例方式一般讨论
本发明方法和组合物的实施方案涉及到提高在非极性介质中含有例如纳米粒子的混合物的稳定性，均勻性和纳米粒子的电荷。在这样的实施方案中，使用嵌段共聚物来结合到该纳米粒子上(这里该共聚物的嵌段是官能化结合到纳米粒子上)，来稳定该纳米粒子和来控制该纳米粒子在非极性介质中的混合物的均勻性以及赋予在非极性介质中的该纳米粒子以电荷，例如以使得该纳米粒子能够电泳运动。在一些实施方案中，该共聚物是三嵌段共聚物，其包含第一、第二和第三嵌段单元。第一嵌段单元包含单体的重复单元，该单体包含结合基团来结合到该纳米粒子上。第二嵌段单元包含单体的重复单元，该单体包含疏水性部分，来提供纳米粒子混合物的空间稳定性和均勻性。第三嵌段单元包含单体的重复单元，该单体包含可带电基团，其赋予该纳米粒子以电荷。该共聚物中各嵌段单元的次序和各嵌段单元中单体的重复单元的数目控制了该粒子在非极性介质中的稳定性，其混合物的均勻性和该粒子的电荷。每个嵌段单元中单体单元的数目可以通过控制单体单元的摩尔浓度来控制。聚合物的具体实施方案
在一些实施方案中，上述嵌段共聚物包含重复单体单元的嵌段，并且是式其中
权利要求
1. 一种嵌段共聚物-纳米粒子组合物，其包含 纳米粒子，该粒子上结合有共聚物，该共聚物包含包含单体的重复单元的第一嵌段单元，该单体包含结合基团来结合到纳米粒子上； 包含单体的重复单元的第二嵌段单元，该单体包含疏水性部分，来提供纳米粒子的空间稳定性和该共聚物-纳米粒子组合物在非极性介质中的混合物的均勻性；和包含单体的重复单元的第三嵌段单元，该单体包含可带电基团来赋予纳米粒子电荷， 其中该共聚物中各嵌段单元的次序和各嵌段单元中单体的重复单元的数目控制了纳米粒子在非极性介质中的稳定性，其混合物的均勻性和电荷。
2.权利要求1的共聚物-纳米粒子组合物，其具有式
3.权利要求2的共聚物-纳米粒子组合物，其中BG独立的选自伯胺、仲胺、叔胺、酰胺、腈、异腈、氰酸酯、异氰酸酯、硫氰酸酯、异硫氰酸酯、叠氮化物、硫醇、硫醇盐、硫化物、亚磺酸盐、磺酸盐、磷酸盐、羟基、醇化物、酚盐、羰基、 羧酸盐、膦、氧化膦、膦酸、磷酰胺和磷酸盐，SG独立的选自烷基、取代的烷基、烷氧基、取代的烷氧基、芳基和取代的芳基， L1^L2 ^P L3各自独立的选自
4.权利要求1的共聚物-纳米粒子组合物，其具有式
5.权利要求1的共聚物-纳米粒子组合物，其具有式
6.权利要求1的共聚物-纳米粒子组合物，其是处于非极性介质中的均勻混合物。
7.权利要求1的共聚物-纳米粒子，其中该纳米粒子包含选自下面的元素第IIA族元素、第IIB族元素、第IIIA族元素、第IVB族元素、第VB族元素和第VIB族元素及其组合和其氧化物和硫化物。
8.权利要求1的共聚物-纳米粒子组合物，其中该纳米粒子选自TiO2粒子、粒子和HfO2粒子。
9.一种显示装置，其包含权利要求1的共聚物-纳米粒子组合物。
10.一种控制纳米粒子的稳定性，其混合物在非极性介质中的均勻性和带电性的方法， 该方法包括将纳米粒子和嵌段共聚物在非极性介质中进行合并，该嵌段共聚物包含第一、第二和第三嵌段单元，第一嵌段单元包含单体的重复单元，该单体包含结合基团来结合到该纳米粒子上，第二嵌段单元包含单体的重复单元，该单体包括疏水性部分，来提供纳米粒子的混合物在非极性介质中的空间稳定性和均勻性，第三嵌段单元包含单体的重复单元，该单体包括可带电基团，其赋予该纳米粒子以电荷，其中该共聚物中各嵌段单元的次序和各嵌段单元中单体的重复单元的数目控制了纳米粒子的稳定性，其混合物的均勻性和电荷。
11.权利要求10的方法，其中该聚合物具有式
12.权利要求11的方法，其中BG独立的选自伯胺、仲胺、叔胺、酰胺、腈、异腈、氰酸酯、异氰酸酯、硫氰酸酯、异硫氰酸酯、叠氮化物、硫醇、硫醇盐、硫化物、亚磺酸盐、磺酸盐、磷酸盐、羟基、醇化物、酚盐、羰基、 羧酸盐、膦、膦氧化物、膦酸、磷酰胺和磷酸盐，SG选自烷基、取代的烷基、烷氧基、取代的烷氧基、芳基、取代的芳基、芳氧基和取代的芳氧基，L1、L2 、P L3各自独立的选自
13.权利要求12的方法，其中一个或多个BG基团结合到该纳米粒子上。
14.权利要求11的方法，其中该纳米粒子包含选自下面的元素第IIA族元素、第IIB 族元素、第IIIA族元素、第IVB族元素、第VB族元素和第VIB族元素及其组合和其氧化物和硫化物。
15.一种装置，其包含(a)至少两个导电板，其中该导电板是通过一个或多个电压源来分别激活的；和(b)在该导电板之间的非极性介质中的嵌段共聚物-纳米粒子组合物，其中该嵌段共聚物-纳米粒子组合物包含纳米粒子，每个粒子上结合有一种或多种共聚物，该共聚物包含包含单体的重复单元的第一嵌段单元，该单体包含结合基团来结合到纳米粒子上；包含单体的重复单元的第二嵌段单元，该单体包含疏水性部分，来提供纳米粒子的空间稳定性和该聚合物-纳米粒子组合物在非极性介质中的混合物的均勻性；和包含单体的重复单元的第三嵌段单元，该单体包含可带电基团来赋予纳米粒子电荷，其中该共聚物中各嵌段单元的次序和各嵌段单元中单体的重复单元的数目控制纳米粒子在非极性介质中的稳定性，其混合物的均勻性和电荷。
全文摘要
共聚物和使用该共聚物来控制纳米粒子的稳定性，其混合物的均匀性和带电性的方法。一种嵌段共聚物-纳米粒子组合物包括第一、第二和第三嵌段单元，其每个包括各自单体的重复单元。第一嵌段单元的单体包括结合基团来结合到该纳米粒子上。第二嵌段单元的单体包括疏水性部分，来提供纳米粒子的空间稳定性和共聚物-纳米粒子组合物在非极性介质中的混合物的均匀性。第三嵌段单元的单体包括可带电基团，其赋予该纳米粒子以电荷。共聚物中各嵌段单元的次序和各嵌段单元中单体的重复单元的数目控制纳米粒子的稳定性，其混合物的均匀性和电荷。
文档编号C08K7/16GK102300890SQ200980155858
公开日2011年12月28日 申请日期2009年1月30日 优先权日2009年1月30日
发明者吉布森 G., 加纳帕蒂亚潘 S., 周 Z-L. 申请人:惠普开发有限公司