[發明專利]一種核殼結構的墨粉制備方法

有效

• 申請號: 201710514752.3
• 申請日: 2017-06-29
• 公開（公告）號: CN107153332B
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 樊新衡;趙兵建;彭立政;楊聯明;續守民
• 申請（專利權）人: 邯鄲漢光辦公自動化耗材有限公司
• 主分類號: G03G9/08
• 分類號: G03G9/08
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 楊志兵;仇蕾安

本發明涉及一種核殼結構的墨粉制備方法，屬于激光打印/靜電復印彩色粉的制備技術領域。本發明所述方法先采用物理熔融法制備色粉粒子，再采用化學反應法制備得到色粉粒子為核、苯丙樹脂為殼的墨粉；所述方法融合了物理法和化學法制粉技術的各自優勢，所制得的墨粉具有較好的流動性，在形態學及電學性能等方面均滿足高品質激光打印/靜電復印要求。

技術領域

本發明涉及一種核殼結構的墨粉制備方法，屬于激光打印/靜電復印彩色粉的制備技術領域。

背景技術

墨粉(Toner，又稱碳粉、色調劑或靜電顯影劑)，是用于靜電成像的粉狀物體，它與載體組成顯影劑，參與顯影過程，并最終被定影在紙張上形成文字或圖像。墨粉生產制備涉及到超細粉體加工、復合材料、化工等領域的內容，是世界上公認的高技術產品；而且墨粉是電子成像顯像專用信息化學品行業在復印和打印領域的主要耗材。目前主流的墨粉制備技術是物理熔融法，它是將樹脂、色料、添加劑等按一定比例置于混煉機中，在樹脂熔融溫度之上(120～200℃)捏合混煉，所得熔融物經擠出、冷卻、粉碎，得到初級粉粒，再經粉粒篩分及加入添加劑得到成品。這種技術的特點可簡單描述為“干法的Breaking-down”過程。該方法有明顯的優點：技術成熟可靠，易操作且安全；生產質量穩定，總體生產成本較低；全自動封閉生產線易實現環保；原材料的選擇范圍廣。但也存在明顯的缺點：粒徑分布較寬，粒子的形狀不規則，顆粒表觀粗糙，容易造成流動性差，表面性質難以控制等問題(這些局限在黑白打印中問題不會太突出，但對于彩色打印的品質將產生極大的不利影響)，因此，熔融粉碎法制得的墨粉無法滿足高品質的顯影要求。

化學法是近年來逐漸興起的色粉制備技術，其根本是以自由基聚合反應合成樹脂為出發點的色粉制備過程。目前主要有懸浮聚合法(如USP65666028、USP6740463、USP6528222)和乳液聚合聚集法(如USP4983488、USP6531256、EP0162577、EP 0225476、EP0302939、EP 0631196)兩大模式。與傳統制粉方法相比較，化學法的生產過程能耗低、環保性好(制備過程中以水為介質、不使用高溫和高強力粉碎)以及產品性能優良(粉粒形狀規整呈球形或橢球形、粒度分布窄、組成均勻)等。然而，目前化學法制粉技術還存在工藝相對復雜、條件控制要求嚴格、樹脂類型單一(只能是自由基聚合型)、生產效率低等需要改進與完善之處。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的目的在于提供一種核殼結構的墨粉制備方法，所述方法融合了物理法和化學法制粉技術的各自優勢，采用該方法制備的墨粉具有較好的流動性，在形態學及電學性能等方面均能滿足高品質激光打印/靜電復印要求。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的。

一種核殼結構的墨粉制備方法，所述方法步驟包括：

色粉粒子、分散劑、乙醇和水先進行超聲分散，得到混合均勻的分散溶液；再將分散溶液轉移至反應容器中，并在50℃～90℃下進行攪拌；將苯乙烯、丙烯酸酯和引發劑混合均勻后，逐滴加入到上述反應容器中，滴加完后繼續攪拌反應3h～6h，冷卻后再進行分離、洗滌、干燥，得到核殼結構的墨粉。

色粉粒子在分散溶液中的質量百分數為1％～20％。

所述墨粉中，色粉粒子為核，苯丙樹脂為殼，即色粉粒子表面完全包覆一層苯丙樹脂。

所述核殼結構的墨粉中還可以添加增強流動性的超細粉末，所述核殼結構的墨粉與超細粉末混合均勻，得到滿足高品質激光打印/靜電復印要求的彩色墨粉；超細粉末的質量與色粉粒子的質量比為0.1～2:100；所述超細粉末為二氧化硅、金屬氧化物和硬脂酸鹽中的一種以上；其中，優選顆粒尺寸為納米級的超細粉末。所述金屬氧化物優選二氧化鈦、氧化鋁、氧化鋅、氧化鍶或氧化鎂，所述硬脂酸鹽優選硬脂酸鎂、硬脂酸鋅或硬脂酸鈣。

所述色粉粒子是采用物理熔融法制備得到的，顏色為黃、品、青或者黑。