[发明专利]一种彩色墨粉及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于墨粉制备领域，具体涉及一种激光打印或静电复印用的彩色墨粉及其制备方法。

背景技术

随着办公自动化的发展，复印机和打印机等耗材的使用越来越普遍，墨粉作为激光打印和静电复印的重要耗材之一，其生产制备也越来越受到广泛的重视。目前，生产墨粉的方法主要包括熔融粉碎法、化学聚合法和聚集-融合法。

熔融粉碎法通常称为物理法技术，它是将树脂、色料和添加剂等按一定比例置于混炼机中，在树脂熔融温度之上捏合混炼，所得熔融物经挤出、冷却和粉碎，得到初级粉粒，再经粉粒筛分及加入添加剂得到成品。物理法制粉的工艺简便、生产效率高，其主要缺点是色粉粒子形状规整性和成分均匀性较差、粒度分布宽等，再就是物理法制备过程能耗高、粉尘危害性较大。

化学聚合法的基本过程是：将色料、电荷调节剂、表面活性剂和润滑剂等成份与聚合单体、引发剂和分散剂在水相中混合，通过高效分散手段使体系形成悬浮液，然后加热引发单体聚合形成固体色粉颗粒，收集干燥，最终得到色粉产品。与传统的物理法相比，化学聚合法的产品性能优良(如：粉粒形状规整呈球形或椭球形、组成均匀、粒度分布范围窄)，适合制备高品质色粉，生产过程能耗低。但这种方法存在工艺控制复杂、条件要求严格、生产效率低和产生大量工业废水等问题。

聚集-融合法在调控粒子形状、尺寸及粒度分布上有更强的能力，基本过程是：乳液聚合法制备树脂球的水基乳浆，另外分别制备水介质的颜料、蜡分散液，通过调节溶液pH值或离子强度，诱导粒子相互接近，逐步汇聚成团簇；加热使团簇长大，达到所需要的尺寸时再加入其它表面活性剂以限制其进一步增长；在树脂Tg温度之上进行加热，促使疏松团簇粘合形成致密结构团粒；收集、干燥和添加其他必要成份，得到色粉。与以上两种方法相比，聚集-融合法继承了化学聚合法品质优良的特点，也兼具传统方法工艺简单的优势。但墨粉在水相中生成，粉体表面是亲水性的，核电性能将会降低，储存的稳定性和环境性能将会降低。另外，该工艺将产生大量污水，由于墨粉从水相中得到，其干燥过程也需要大量的能耗。

发明内容

本发明的目的在于提供一种彩色墨粉的制备方法，该制备方法是在超临界条件下进行的。

本发明所述彩色墨粉的制备方法，包括如下步骤：

(1)将苯乙烯、丙烯酸酯类化合物、甲基丙烯酸酯类化合物、表面活性剂、蜡、颜料和链转移剂混合，搅拌均匀，并进行乳化，制得混合物；

(2)将步骤(1)所得混合物加入反应釜中，在超临界条件下，向混合物中加入引发剂并搅拌至聚合反应完全，收集色粉，即得所述彩色墨粉。

上述制备方法中，步骤(1)中，所述苯乙烯、丙烯酸酯类化合物、甲基丙烯酸酯类化合物、蜡、颜料、链转移剂和表面活性剂的质量比(60～83)：(10～25)：(5～12)：(5～10)：(5～8)：(1～5)：(2～5)。

所述丙烯酸酯类化合物为C1～C6的烷烃基丙烯酸酯，具体为丙烯酸乙酯和丙烯酸丁酯。

所述甲基丙烯酸酯类化合物选自如下至少一种：甲基丙烯酸-β-羧乙酯和甲基丙烯酸乙酯。

所述蜡选自如下至少一种：聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、天然蜡、酯蜡和棕榈蜡。

所述颜料为颜料黄180、颜料黄83、颜料红122、颜料红254、颜料红202、颜料红188、巴斯夫酞菁蓝L6700F、纽碧莱群青蓝Nubiperf AR、德固赛碳黑U碳和卡博特碳黑660R等。

所述链转移剂选自如下至少一种：十二硫醇、1,4-萘醌和对苯二酚。

所述表面活性剂选自如下至少一种：含氟丙烯酸酯类聚合物、苯乙烯与含氟丙烯酸酯类的共聚物、甲基丙烯酸酯类与含氟丙烯酸酯类的共聚物或聚硅氧烷类高分子；所述含氟丙烯酸酯类聚合物为聚丙烯酸1,1-二氢全氟辛酯、聚丙烯酸1,1-二氢全氟丁酯、聚丙烯酸1,1-二氢全氟庚酯等；所述苯乙烯与含氟丙烯酸酯类的共聚物为苯乙烯-丙烯酸全氟丁酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸全氟辛酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸全氟庚酯共聚物等；所述甲基丙烯酸酯类与含氟丙烯酸酯类的共聚物为甲基丙烯酸乙酯-丙烯酸全氟丙酯共聚物、甲基丙烯酸丁酯-丙烯酸全氟辛酯共聚物、甲基丙烯酸-β-羧乙酯-丙烯酸全氟辛酯共聚物等；所述聚硅氧烷类高分子为聚二甲基硅氧烷等。

上述制备方法中，步骤(1)中，所述搅拌的转速为500rpm～1000rpm，时间为0.5h～2h，具体为0.5h。

所述乳化是用乳化机来实现的，所述乳化机的转速为5000rpm～20000rpm，具体为10000rpm；所述乳化的时间为5min～10min；所述乳化的次数为2次～4次。