[發明專利]一種碳粉

無效

• 申請號: 201310730326.5
• 申請日: 2013-12-26
• 公開（公告）號: CN103772917A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 童華東
• 申請（專利權）人: 東莞市廣海大橡塑科技有限公司
• 主分類號: C08L67/00
• 分類號: C08L67/00;C08L25/06;C08L67/04;C08K3/04;C08J3/12
• 代理公司: 東莞市中正知識產權事務所 44231
• 代理人: 劉林

技術領域

????本發明涉及一種碳粉。

背景技術

樹脂及其添加劑的組合物經過熔融混煉、固化粉碎等步驟制成微粒形態的碳粉，用這種方法制造碳粉時，粉碎時產生的一些粒徑過大微粒不易被去除，使其產生帶電性、固著性能較差的問題。

為了解決這個問題，近年來的碳粉制造工藝中，一般會將著色后的樹脂溶液乳化分散，使聚酯樹脂、著色劑等非水溶性有機溶劑等形成乳濁液，接下來隨有機溶劑一并排出后形成著色的樹脂微粒，凝集后即可得到碳粉微粒。該方法會排出大量的有機溶劑，不夠環保。現在也有一些不使用有機溶劑，直接使用液態二氧化碳替代有機溶劑的構想，此時，聚酯類的溶解態樹脂與液化二氧化碳在靜態混合器中混合得到混合物，靜態混合器頂端裝有噴嘴使所述混合物在20℃標準大氣壓下排出，通過減壓膨脹制造碳粉。

然而，含有溶解態樹脂及二氧化碳的高壓流體混合時，因為二者的粘度較差無法得到均一的混合物，如果無法降低混合物的粘度，其結果就會使混合物從噴嘴噴出時，所述混合物在微粒成型前就會整體固化，無法使樹脂很好的微粒化。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠使樹脂較好微粒化的樹脂微粒成型配方及產品制造方法，并利用其制造碳粉。

本發明是通過以下技術方案實現的：

????所述碳粉，包括樹脂微粒、磁粉及著色劑，所述微粒包括壓力變形材料，所述壓力變形材料與高壓流體接觸溶解，在靜態混合器中得到粘度在100mPa·s以下的溶解態混合物，將所述溶解態混合物利用噴嘴噴出即可得到微粒。

????進一步地，所述壓力變形材料為聚酯樹脂、苯酚樹脂、聚苯乙烯樹脂或聚乳酸樹脂。

????進一步地，所述的高壓流體為一氧化碳、二氧化碳，空氣、氮氣的混合物，或惰性氣體，乙烷、氨氣中的一種或幾種的混合物。

????進一步地，所述接觸溶解的壓力為高壓流體自身的蒸氣壓的1～8倍。

????進一步地，所述的微粒粒徑在200nm至300nm之間。

????進一步地，所述壓力變形材料的玻璃態轉化溫度相對于壓力的變化率低于5℃/MPa。

本發明的有益效果在于：使高壓流體與壓力變形材料接觸，此時高壓流體產生的壓力促使壓力變形材料塑化，從而使二者均質混合，粘度降低，取得良好的樹脂微粒化效果。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本發明進行進一步闡述：

本發明所述微粒成型方法，包括如下步驟：

（1）使高壓流體及壓力變形材料在接觸溶解，在靜態混合器中得到粘度在100mPa·s以下的溶解態混合物；（2）將所述溶解態混合物利用噴嘴噴出。

????所述壓力變形材料和高壓流體形成為預混料混合至適宜粘度即可。

所述壓力變形材料為聚酯樹脂、苯酚樹脂、聚苯乙烯樹脂，聚乳酸樹脂。

1.?所述的高壓流體為一氧化碳（毒性較強，盡量少使用）、二氧化碳，空氣、氮氣的混合物，或惰性氣體（如氬氣），乙烷（乙烷雖為有機物，但常溫會氣化，不必產生液體排放污染）、氨氣中的一種或幾種的混合物。流體的主要目的在于產生壓力溶解樹脂，并且，不宜采用分子量較大的溶劑，會使粘度過高。

所述接觸溶解的壓力為高壓流體自身在常溫的壓力，或該壓力的1～8倍。正常的氣體在常溫下變為液態本身即需要高壓，但是該壓力對樹脂的溶解分散還是不夠，一般而言，對于蒸氣壓較高的液體，2至3倍即可，對于蒸氣壓較低的液體，需要6至8倍，當然粘度還與溶劑的其他性能有關。最理想的狀態下所述溶解態混合物優選在20mPa·s以下。

本發明所述的微粒粒徑在200nm至300nm之間，該粒徑更適應作為碳粉，此處一樣需要靠調節壓力來控制。

本發明還添加有一些界面活性劑、分散劑等，如HMPS（甲基丙烯酸羥丙基磺酸鈉）、HPMA、石蠟、聚乙二醇等，該部分并沒有特殊要求，活性劑只是便于樹脂在流體中溶解分散。

本發明還加入有常用打印用品的帶電控制劑、著色劑（如炭黑或其他），該部分為成熟的現有技術，不再贅述。

所述壓力變形材料的玻璃態轉化溫度相對于壓力的變化率低于5℃/MPa。該變化率過大時，如果給混合器內加壓，其玻璃態轉化溫度隨之變化，若變化過快時，加壓后該壓力變形材料的變形性能會打折扣。例如，對于上述變化率，在應用區間內的均值而言，聚苯乙烯樹脂9℃/MPa，聚乳酸樹脂為2℃/MPa，后者更優。

所述微粒成型方法在向體系內供給高壓流體的同時將所述的溶解態混合物噴出。