[發(fā)明專利]一種采用原位細乳液聚合及靜電凝聚制備的彩色墨粉及其方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410476989.3
• 申請日: 2014-09-18
• 公開（公告）號: CN104252106B
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 葉明泉;李建;韓愛軍;陳昕;劉春蘭
• 申請（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類號: G03G9/08
• 分類號: G03G9/08;G03G9/097;G03G9/09
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 鄒偉紅

本發(fā)明公開了一種采用原位細乳液聚合及靜電凝聚制備的彩色墨粉及其方法。選用帶有異種電荷的表面活性劑和引發(fā)劑，采用原位細乳液聚合方法制備得到粒徑為50?160nm的兩種表面電性相反的樹脂包覆顏料、蠟及電荷調(diào)節(jié)劑的復(fù)合彩色乳膠粒子。將兩種表面帶有相反電性的彩色乳膠按照一定比例混合，乳膠粒子由于帶有相反電荷而絮凝，通過改變反應(yīng)溫度、攪拌速度及時間等，最終得到粒徑為5??10um的復(fù)合彩色墨粉粒子。本方法采用聚合樹脂包覆顏料、蠟等功能組分，有效解決了顏料及蠟的外漏、分布不均勻等問題。通過兩種表面電荷相反的彩色乳膠的凝聚，解決了常規(guī)乳液凝聚由于凝聚劑的加入引起的雜質(zhì)問題，制備的彩色墨粉復(fù)合粒子具有組分分布均勻、粒徑可控、形貌較好、雜質(zhì)少等優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種彩色打印機、復(fù)印機、傳真機及印刷機所用彩色墨粉及其制備方法，特別是一種采用原位細乳液聚合及靜電凝聚制備的彩色墨粉及其方法。

背景技術(shù)

近年來，隨著辦公自動化的發(fā)展以及彩色打印、復(fù)印的普及，作為彩色打印、復(fù)印、傳真、印刷用耗材的彩色墨粉，其市場需求巨大，發(fā)展迅猛。傳統(tǒng)的熔融粉碎法墨粉制備技術(shù)已經(jīng)不能滿足彩色打印的高性能，高分辨需求。目前彩色打印機、復(fù)印機、傳真機以及印刷機所用的彩色墨粉都是化學(xué)方法合成的聚合粉。聚合法彩色墨粉主要由樹脂、顏料、蠟、電荷劑以及添加劑組成，聚合法制備彩色墨粉的方法主要有懸浮聚合法和乳液聚合法，乳液聚合由于乳膠粒徑小、分布窄，荷電均勻、分辨率高，成為彩色墨粉的主要制備方法。Xerox，Konica，Minolta等公司是較早研究乳液聚合法制備彩色墨粉的公司，制備的墨粉粒子粒徑可達到5um，并且在打印、復(fù)印時，分辨率和色彩得到顯著的提高。

目前乳液聚合法制備彩色墨粉的研究，主要是通過乳液聚合制備納米樹脂乳液，與顏料分散乳液及蠟乳液進行混合，再通過凝聚復(fù)合的方式制備粒徑符合要求的彩色墨粉復(fù)合粒子，經(jīng)外添制得彩色墨粉；如邯鄲漢光公司(專利CN201110188387.4、CN201210226541.7)、深圳市樂普泰公司(專利CN201110446293.2)均報道了乳液聚合法制備彩色墨粉的方法。彩色墨粉的制備，也可以將顏料、蠟、電荷劑與樹脂單體混合后乳化，采用原位乳液聚合法制備彩色墨粉粒子，再通過凝聚復(fù)合及外添制備彩色墨粉，如無錫佳騰(專利CN200910233446.8)，寧波弗萊斯通專利CN201110114579.0均是通過原位乳液聚合法制備彩色墨粉；專利US 2011104606(CN200910272567.3)是采用原位乳液聚合法分別制備陰離子型含蠟和納米二氧化硅的聚合物乳膠粒子，以及陽離子型含有顏料和納米二氧化硅的聚合物復(fù)合乳膠粒子，最后再將兩種不同電性的復(fù)合乳膠粒子凝聚，過濾、洗滌、干燥制得墨粉。

目前乳液聚合法彩色墨粉的制備，顏料乳液、蠟乳液及樹脂乳液是物理混合，顏料及蠟與樹脂結(jié)合不牢固，分散不均勻，顏料和蠟易外漏，聚集在墨粉粒子表面，存在荷電不均及打印效果不佳的問題。為了解決這一問題，閆麗佳等在專利CN201110446293.2將顏料乳液、蠟乳液及成核樹脂乳液進行凝聚，再加入成核樹脂乳液，在核粒子周圍凝聚成核殼結(jié)構(gòu)，經(jīng)升溫球化處理，制的墨粉粒子，解決著色劑和蠟易脫離引起感光鼓和顯影鼓污染的問題。

納米乳膠粒子凝聚復(fù)合制備彩色墨粉粒子，凝聚方法可以通過異種電荷靜電凝聚(如專利US2011104606)、調(diào)節(jié)PH(如專利CN201110188387.4、CN201210226541.7、US2012189957)、用聚合電解質(zhì)(如專利CN201210204474.9)等方式先凝聚再熱固結(jié)制備彩色墨粉粒子。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種采用原位細乳液聚合及靜電凝聚制備的彩色墨粉及其方法，解決顏料、蠟與樹脂結(jié)合不牢固容易外漏的問題。即通過細乳液聚合法，采用樹脂包覆顏料、蠟及電荷劑，制備具有核殼結(jié)構(gòu)的兩種表面帶有異種電荷的復(fù)合乳膠粒子，再通過靜電吸引作用實現(xiàn)凝聚，繼而升溫使其熱固結(jié)，制備粒徑及形貌均符合要求的彩色墨粉粒子。

實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案如下：一種采用原位細乳液聚合及靜電凝聚制備的彩色墨粉，由以下重量分數(shù)的組分組成：