[發(fā)明專利]一種陰離子型納米蠟乳液及其制備方法與應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410558852.2
• 申請日: 2014-10-20
• 公開（公告）號: CN104330960A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 樊新衡;李剛;續(xù)守民;楊聯(lián)明
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院化學(xué)研究所
• 主分類號: G03G9/08
• 分類號: G03G9/08
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 關(guān)暢;趙靜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于蠟乳液及其制備領(lǐng)域，具體涉及一種陰離子型納米蠟乳液及其制備方法與應(yīng)用。?

背景技術(shù)

色粉(也稱墨粉或碳粉，Toner)是激光打印或靜電復(fù)印的主要耗材，其基本成份包括樹脂、顏料、潤滑劑(蠟)和電荷控制劑(CCA)等，是以樹脂為主體(一般占70–90wt.％)的可帶電荷的粉體材料。?

色粉的制備方法包括物理法和化學(xué)法。化學(xué)法制備的色粉粒子具有性能優(yōu)良(粉粒形狀規(guī)整呈球形或橢球形、組成均勻和粒度分布范圍窄)，適合制備高品質(zhì)色粉，而且具有生產(chǎn)過程能耗低等優(yōu)點(diǎn)，所以受到市場的青睞。而化學(xué)法中常用的聚集-融合法制粉的聚集步驟一般在調(diào)節(jié)pH值條件下完成，使各乳液中的成分均勻聚集，這就要求各成分有足夠小的粒徑。?

蠟乳液是利用乳化劑將蠟和水經(jīng)乳化過程形成的一種均勻分散體系。由于蠟乳液是用水代替有機(jī)溶劑，可大大地減少環(huán)境污染，有利于環(huán)境保護(hù)，且具有安全、高效、經(jīng)濟(jì)和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，所以，蠟乳液的開發(fā)和利用具有廣泛的社會和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。?

另一方面，由于蠟本身有很強(qiáng)的疏水性，不容易均勻分散在水相。這種情況容易產(chǎn)生一個(gè)突出的問題，即蠟的分散不均勻或者分散后在一定時(shí)間內(nèi)不能穩(wěn)定存放，容易形成大顆粒的聚集，使色粉粒子在聚集形成時(shí)成分不均勻，不能滿足增亮和脫膜的要求，影響打印的品質(zhì)；另外產(chǎn)生大量廢粉，影響收率。因此，聚集-融合法技術(shù)所用的蠟乳液這一問題亟待改進(jìn)。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種納米蠟乳液的制備方法。?

本發(fā)明所述納米蠟乳液的制備方法包括如下步驟：?

1)將蠟和表面活性劑加熱至蠟的熔點(diǎn)以上，然后攪拌至蠟和表面活性劑混合均勻；所述表面活性劑為陰離子表面活性劑或陰離子表面活性劑和中性表面活性劑按照質(zhì)量比為(2:1)～(8:1)組成的混合物；?

2)再向步驟1)的體系中加入表面活性劑的水溶液并進(jìn)行乳化反應(yīng)，乳化反應(yīng)結(jié)束后繼續(xù)攪拌直至體系冷卻至室溫，即得所述納米蠟乳液。?

上述制備方法中，步驟1)中，所述蠟選自如下至少一種：聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、?天然蠟、酯蠟和棕櫚蠟；所述天然蠟具體為蜂蠟；所述酯蠟具體為科萊恩Licowax?E；所述棕櫚蠟具體為巴西棕櫚蠟。?

所述表面活性劑的親水疏水平衡值(HLB)為10～30。?

所述表面活性劑具體選自如下至少一種：脂肪醇聚氧乙烯醚(即平平加)、十二烷基苯磺酸鈉、月桂基硫酸鈉、山梨醇酐單油酸酯(即司班80)和油酸鈉。?

所述蠟和表面活性劑的質(zhì)量比為(3:1)～(10:1)。?

所述蠟的熔點(diǎn)為50℃～130℃。?

所述加熱至蠟的熔點(diǎn)以上為加熱至高于所述蠟熔點(diǎn)10℃～40℃。?

所述攪拌的轉(zhuǎn)速為100rpm～1500rpm，具體為500rpm～600rpm。?

所述攪拌的時(shí)間為1h～2h。?

上述制備方法中，步驟2)中，所述表面活性劑選自陰離子表面活性劑和/或中性表面活性劑，具體選自如下至少一種：十二烷基苯磺酸鈉、月桂基硫酸鈉、油酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚(即平平加)、山梨醇酐單油酸酯(即司班80)和油酸鉀。?

所述表面活性劑的水溶液中表面活性劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1％～3％。?

所述表面活性劑的水溶液質(zhì)量與步驟1)中所述蠟和表面活性劑的質(zhì)量之和的比為(3:1)～(10:1)。?

所述乳化反應(yīng)是用乳化機(jī)實(shí)現(xiàn)的，所述乳化機(jī)的轉(zhuǎn)速為10000rpm～20000rpm，具體為10000rpm。?

所述乳化反應(yīng)的溫度為50℃～150℃，具體為90℃～100℃。?

所述乳化反應(yīng)的時(shí)間為5min～20min。?

所述乳化反應(yīng)的次數(shù)為2次～4次。?

所述攪拌的轉(zhuǎn)速為1000rpm～2000rpm。?

所述攪拌的時(shí)間為0.5h～3h，具體為1h。?

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種由所述制備方法制備得到的納米蠟乳液。?

所述納米蠟乳液為陰離子型。?

所述納米蠟乳液中納米蠟的粒徑為50nm～150nm。?

本發(fā)明再一個(gè)目的在于提供一種所述納米蠟乳液在制備墨粉方面的應(yīng)用。?

所述墨粉為彩色墨粉。?

所述應(yīng)用為在常規(guī)聚集-融合法制備彩色墨粉方面的應(yīng)用。?