[发明专利]硅-钛复合微粒在蜂窝状壳核调色剂中的应用及应用方法

说明书

技术领域

本发明属于调色剂技术领域，涉及硅-钛复合微粒在调色剂中的应用，更具体地，涉及硅-钛复合微粒在蜂窝状壳核调色剂中的应用及应用方法。

背景技术

调色剂用于在静电复印或者打印中形成静电潜像，其所带的静电电量的高低及带电量分布不仅会直接影响形成图像的调色剂颗粒浓度，进而影响输出图像的质量，而且会影响调色剂的利用率。调色剂使用环境的变化(主要为湿度变化)是直接影响调色剂电量的重要因素。因此，为了保证输出图像品质的稳定，提高调色剂的利用率，增强调色剂的环境稳定性非常重要。一般来说，调色剂在高湿和低湿条件下平均摩擦带电量Q/m的差异越小即认为其环境稳定性越好。

蜂窝状壳核调色剂(以下简称壳核调色剂)的表面材质主要为树脂，树脂合成过程中难免残余微量的聚合物单体、溶剂、乳化剂等易吸湿性残余物，而且聚酯类树脂的表面还带有大量羟基、羧基等亲水性基团。以上因素均使壳核调色剂易受环境变化、尤其环境湿度变化的影响。由于易与水气结合，该类型调色剂在打印过程中所带摩擦电荷易泄露，造成各种打印品质缺陷或者调色剂转印率降低等。

目前常见的提高调色剂电量稳定性的方法有：在调色剂造粒过程中加入电荷控制剂(CCA)、电荷控制树脂(CCR)，在后混过程中加入特殊外添加剂等。但由于各厂家制造调色剂基础颗粒的方法、工艺、设备等不尽相同，选择合适的CCA或者CCR非常困难，有时即使找到合适的CCA或CCR，但仅仅使用CCA和/或CCR也往往不能达到理想的效果，需要多种稳定电荷手段相互配合才能达到较好的效果。通过后混过程提高调色剂电荷稳定性的方法包括：(1)在调色剂中单独使用疏水性强的二氧化硅来使调色剂具有一定的摩擦带电水平以及适当的流动性；(2)结合二氧化硅使用电阻率低的二氧化钛或氧化铝作为外添加剂，从而提高调色剂的电量稳定性。但是，在调色剂后混步骤中单独使用二氧化硅难以实现合适的体积电阻率。而在壳核调色剂中使用二氧化钛和/或氧化铝来提高电量稳定性时，其虽能使壳核调色剂电量稳定，但由于这两者的电阻率较小，也常使得壳核调色剂带电量总体偏低，电量分布过宽。尤其是用于聚酯类调色剂时，调整二氧化钛和/或氧化铝的使用量很难在带电量水平和带电量稳定性之间达到平衡。另外，由于调色剂外添加剂原生粒径多为纳米级的，而纳米二氧化钛极易形成体积较大的附聚体，将其用于调色剂中时，该附聚体很难均匀地附着在壳核调色剂表面。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中单独使用二氧化硅难以实现合适的体积电阻率、使用二氧化钛和/或氧化铝来调节电阻率时难以在带电量水平和带电量稳定性之间达到平衡、且二氧化钛易形成体积较大的附聚体而难以均匀附着在壳核调色剂表面的问题，提供一种硅-钛复合微粒在蜂窝状壳核调色剂中的应用及应用方法。硅-钛复合微粒外层为二氧化硅，内核为二氧化钛。由于暴露在空气中时，氧化钛较氧化硅表面的羟基基团多，更易吸收水气。采用硅包钛的结构，可以减少该微粒表面的羟基基团数量，降低亲水程度，进而稳定其电阻率。该复合微粒的应用可使壳核调色剂表面具有合适的带电量、提高其环境稳定性，硅-钛复合微粒形成的附聚体数量少且体积小、可均匀附着在壳核调色剂表面。

本发明要解决的技术问题通过以下技术方案得以实现：提供硅-钛复合微粒在蜂窝状壳核调色剂中的应用。

在上述硅-钛复合微粒在蜂窝状壳核调色剂中的应用中，所述硅-钛复合微粒为壳核结构的硅-钛复合微粒，其中所述硅-钛复合微粒以二氧化钛为核、以二氧化硅为壳。

在上述硅-钛复合微粒在蜂窝状壳核调色剂中的应用中，所述硅-钛复合微粒的原生粒径大小为6～200nm。

在上述硅-钛复合微粒在蜂窝状壳核调色剂中的应用中，所述硅-钛复合微粒中，所述二氧化硅与所述二氧化钛所占的质量百分比分别为5-95％和95-5％。

根据本发明的另一方面，提供硅-钛复合微粒在蜂窝状壳核调色剂中的应用方法，其中，所述方法包括以下步骤：

S1：向干燥的蜂窝状壳核调色剂基础颗粒中加入小粒径二氧化硅并搅拌均匀，形成第一改性的蜂窝状壳核调色剂；

S2：向步骤S1的第一改性的蜂窝状壳核调色剂中加入所述硅-钛复合微粒并搅拌均匀，形成第二改性的蜂窝状壳核调色剂。