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具有正電荷的核殼結(jié)構(gòu)的懸浮聚合墨粉及制備方法

文檔序號(hào):2690730閱讀:207來源:國(guó)知局
專利名稱:具有正電荷的核殼結(jié)構(gòu)的懸浮聚合墨粉及制備方法
具有正電荷的核殼結(jié)構(gòu)的懸浮聚合墨粉及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及墨粉制造領(lǐng)域,具體涉及通過懸浮聚合工藝制備用于靜電荷圖像顯影的具有正電荷的核殼結(jié)構(gòu)的懸浮聚合墨粉及制備該墨粉的方法。
背景技術(shù)
墨粉是一種用于激光打印機(jī)或復(fù)印件中的顯影劑材料。打印機(jī)運(yùn)行過程大致如下:均勻充電的感光鼓表面經(jīng)曝光后形成一個(gè)靜電潛像;受顯影輥和刮刀摩擦充電的墨粉在感光鼓表面靜電潛像顯影形成影像;受到紙表面相反電荷的吸引,感光鼓表面的影像轉(zhuǎn)印到紙上,然后受到加熱輥和壓力輥的定影,就得到我們所需的打印圖像。從上述打印過程可以看到,顯影輥和刮刀對(duì)墨粉充電,墨粉表面獲得了電荷。帶電的墨粉能在感光鼓表面顯影成要打印的圖案,為了使墨粉具有較好的帶電性,要求電荷控制劑(CCA)在墨粉顆粒表面盡可能的均勻分散。從感光鼓上轉(zhuǎn)印到紙上前,要求墨粉持續(xù)的保持帶電狀態(tài)。如果墨粉的充電特性和電荷保持能力不好,就難以容易的進(jìn)行顯影或轉(zhuǎn)印,從而難以得到打印效果理想的圖像。同樣的,墨粉還需具有其他一些性能,例如優(yōu)良的轉(zhuǎn)印性、低溫定影性和儲(chǔ)存穩(wěn)定性。球形度好的墨粉具有很高的轉(zhuǎn)印效率,能夠很容易的從感光鼓轉(zhuǎn)印到紙上,減少或避免墨粉在感光鼓上的 殘留。為了減輕環(huán)境負(fù)荷,要求墨粉以盡可能低的溫度向紙上定影,于此同時(shí)墨粉還需具有即使在使用或者搬運(yùn)時(shí)暴露于高溫條件下不會(huì)熔融粘連的良好保存性。核殼結(jié)構(gòu)墨粉是通過低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(低Tg)的核來改善定影性,高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(高Tg)的殼來提高抗粘連性,通過采用這種層結(jié)構(gòu),能夠滿足兼顧低溫定影和儲(chǔ)存穩(wěn)定性的要求。傳統(tǒng)機(jī)械碎墨粉是通過將樹脂、CCA、顏料和蠟等通過熔融共混、粉碎并分級(jí)得到的。由于機(jī)械粉碎墨粉具有不規(guī)則的形狀,刮板對(duì)各個(gè)墨粉粒子施加的壓力各異,同時(shí)CCA傾向與形成與粘合劑樹脂分離的相,且外露在墨粉表面的電CCA顆粒很容易剝落,所以機(jī)械粉碎墨粉帶電不均勻,電荷分布很寬。中國(guó)專利局公開的專利文獻(xiàn)CN101427186提供了一種基于苯乙烯/丙烯酸酯和聚酯粘合劑樹脂的機(jī)械粉碎墨粉,使用與之相容性好的苯乙烯/丙烯酸酯的電荷控制劑,墨粉電荷分布均勻性和保持能力有了很大提高,但是很難滿足低溫定影的需求。而且通過75至100m/S的線速度使墨粉顆粒相互碰撞5-20分鐘進(jìn)行球形化的工藝,能耗較大,設(shè)備要求高,很難得到正球形的墨粉。與傳統(tǒng)機(jī)械粉碎墨粉相比,常規(guī)的懸浮聚合墨粉是將CCA和蠟、顏料等組份一起均勻的分散在單體中,通過高速剪切造粒后進(jìn)行聚合得到的。墨粉粒子中的CCA分散更均勻,粒子的球形度更好,從而具有更好的電荷分布均勻性和轉(zhuǎn)印效率。但是該方法仍然會(huì)有相當(dāng)大量的電荷控制分布在墨粉粒子的中心區(qū)域內(nèi)。由于墨粉的的帶電是通過刮刀和位于墨粉表面的CCA之間的摩擦產(chǎn)生的,然而分布在墨粉粒子中心區(qū)的CCA沒有參與墨粉的摩擦帶電,導(dǎo)致CCA的使用效率低下。因而需要開發(fā)有效的方法提高墨粉表面的電荷密度。
中國(guó)專利局公開的專利文獻(xiàn)CN101473274提供了一種通過殼單體組份聚合反應(yīng)形成的聚合物將電荷控制劑包覆在懸浮聚合法制備的墨粉核粒子表面,形成一個(gè)電荷控劑密集分布的剛性薄殼層的核殼墨粉。該方法需要對(duì)所使用的CCA顆粒進(jìn)行研磨分散處理,對(duì)其粒徑分布進(jìn)行嚴(yán)格控制;并且可能會(huì)存在CCA與殼樹脂的相容性不好而產(chǎn)生大量CCA游離的問題。中國(guó)專利局公開的專利文獻(xiàn)專利CN101727031提供了一種將含有至少一個(gè)反應(yīng)性官能團(tuán)的反應(yīng)性陰離子表面活性劑加入至水性分散劑中或在懸浮聚合反應(yīng)初始階段加入,通過聚合的方式接枝于墨粉粒子表面,得到了表面電荷密度高的聚合墨粉。該方法使用的反應(yīng)性陰離子表面活性劑使用量過高會(huì)導(dǎo)致懸浮體系中產(chǎn)生過細(xì)的粒子,將對(duì)打印圖像產(chǎn)生背景污染。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)缺陷,提供一種具有良好充電特性和電荷穩(wěn)定性的正電荷的核殼結(jié)構(gòu)的懸浮聚合墨粉。本發(fā)明提供的具有正電荷的核殼結(jié)構(gòu)的懸浮聚合墨粉,其是將構(gòu)成墨粉核粒子的組合物與水性分散液混合后通過升溫聚合反應(yīng)得到墨粉軟核粒子懸浮分散液,然后再將構(gòu)成剛性殼層的單體乳液、陽(yáng)離子單體與墨粉軟核粒子懸浮分散液混合均勻,通過水性聚合反應(yīng)形成在該墨粉軟核粒子外包覆有密集正電荷的剛性殼層的核殼復(fù)合粒子。上述核殼復(fù)合粒子中的剛性殼層與所述軟性核粒子的重量比為20:80-1:99,所述剛性殼層的平均厚度為0.05-0.2 μ m,其在軟性核粒子表面的覆蓋率大于50%,由此制備的核殼復(fù)合粒子平均粒徑為5-10 μ m,粒子平均球形度為0.950-0.995。本發(fā)明還提供了一種制備上述具有正電荷的核殼結(jié)構(gòu)的懸浮聚合墨粉方法,包括下述步驟:(1)分別制備構(gòu)成墨粉軟核粒子的單體油相和用于分散該單體油相的水性分散液;(2)單體油相與水性分散液以一定的油水比(1:2-1:8)共混后,通過高速剪切懸浮造粒后,轉(zhuǎn)移至反應(yīng)器中,第一次升溫聚合反應(yīng)后(溫度60-95°C,聚合時(shí)間2-20小時(shí)),使單體油滴粒子完全轉(zhuǎn)化為聚合物顆粒,得到墨粉軟核粒子的懸浮分散液;(3)將高Tg殼單體加至含有陰離子表面活性劑濃度為0.01、.5%wt的水中,通過高速剪切或超聲形成平均粒徑為50-200nm的高Tg殼單體乳液后,與陽(yáng)離子單體分別加入到上述墨粉軟核粒子的懸浮分散體系中混合均勻,加入水性引發(fā)劑進(jìn)行第二次聚合反應(yīng)(溫度60-95°C,聚合時(shí)間2-10小時(shí)),從而得到具有密集電荷的剛性殼層的核殼復(fù)合粒子;(4)將產(chǎn)物清洗至濾液電導(dǎo)率彡10 μ S/cm后,通過加入鹽酸溶液調(diào)整pH值至4.0-6.0之間,并浸泡10-40min后,進(jìn)一步過濾、干燥后外添加二氧化硅處理,即得到具有正電荷的核殼結(jié)構(gòu)的懸浮聚合墨粉。本發(fā)明具有正電荷的核殼結(jié)構(gòu)懸浮聚合墨粉,通過采用具有至少一個(gè)不飽和雙鍵的陽(yáng)離子單體與高Tg殼單體進(jìn)行共聚反應(yīng),由于陽(yáng)離子單體與墨粉殼樹脂單體具有很好的反應(yīng)活性,可在軟性墨粉核粒子外表面包覆形成具有密集正電荷的樹脂層,因而其最終形成的墨粉粒子球形好,且具有優(yōu)異的帶電性和環(huán)境穩(wěn)定性,能夠滿足高速打印時(shí)低溫定影的需求。通過上述加工方法制備的懸浮聚合墨粉,在激光成像設(shè)備中使用時(shí)轉(zhuǎn)印效率高,感光鼓表面無污染,圖像濃度高,具有優(yōu)異的成像特性、低溫定影性和轉(zhuǎn)印性,應(yīng)用前景廣泛。

圖1為本發(fā)明工藝流程圖;圖2為制備的具有正電荷的核殼結(jié)構(gòu)的懸浮聚合墨粉粒子結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例,僅僅用于解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。參見圖2,本發(fā)明提供了一種具有正電荷的核殼結(jié)構(gòu)的懸浮聚合墨粉,其是將構(gòu)成墨粉核粒子的組合物與水性分散液按一定比例混合通過升溫聚合反應(yīng)得到墨粉軟核粒子懸浮分散液,然后再將陽(yáng)離子單體、構(gòu)成剛性殼層的高Tg單體乳液與該墨粉軟核粒子分散液混合,通過水性聚合反應(yīng)形成在該墨粉軟核粒子外包覆有密集正電荷的剛性殼層的核殼復(fù)合粒子,從而得到具有正電荷的核殼結(jié)構(gòu)的懸浮聚合墨粉。這樣,通過由具有至少一個(gè)不飽和雙鍵的陽(yáng)離子單體與高Tg單體在墨粉表面共聚反應(yīng),以形成高密度正電荷剛性樹脂層的方法,獲得的正電性懸浮聚合墨粉具有良好充電特性、電荷穩(wěn)定性及優(yōu)異的低溫定影性和存儲(chǔ)性。具體地,所述核殼復(fù)合粒子的剛性殼層與所述墨粉軟核粒子的重量比為20:80-1:99,優(yōu)選15:80-2:99 ;所述剛性殼層的平均厚度為0.05-0.2 μ m,剛性殼層在墨粉軟核粒子表面的覆蓋率大于50%,優(yōu)選80%。當(dāng)核殼復(fù)合粒子的剛性殼層與所述墨粉軟核粒子的重量比小于1:99時(shí),剛性殼層不能在墨粉軟核粒子表面充分包覆,溫度較高時(shí)墨粉粒子間容易出現(xiàn)粘連,導(dǎo)致墨粉的存儲(chǔ)穩(wěn)定性降低;而其重量比大于20:80時(shí),墨粉的剛性殼層過厚,墨粉的軟化溫度過高,導(dǎo)致墨粉的定影牢度降低,無法滿足低溫定影需求。本發(fā)明提供的具有正電荷的核殼結(jié)構(gòu)的懸浮聚合墨粉,其剛性殼層樹脂是由陽(yáng)離子單體與具有高玻璃化溫度的殼單體聚合反應(yīng)形成的共聚物,具有高電荷密度,與墨粉軟核樹脂具有良好的相容性,從而易于包覆在墨粉軟核粒子的表面,所形成的核殼復(fù)合粒子平均粒徑可為5-10 μ m ;粒子平均球形度可為0.950-0.995。采用具有正電荷的核殼結(jié)構(gòu)的懸浮聚合墨粉,在應(yīng)用于顯影輥及成像設(shè)備中,轉(zhuǎn)印效率高,打印圖像清晰,圖像濃度高,打印圖像背景無污染,在滿足定溫定影要求的同時(shí)不存在儲(chǔ)存性問題,其成像品質(zhì)較之于現(xiàn)有的設(shè)備更佳。參見圖1,本發(fā)明提供的正電荷的核殼結(jié)構(gòu)懸浮聚合墨粉制備方法包括以下步驟:( 1)分別制備構(gòu)成墨粉軟核粒子的單體油相和用于分散單體油相的水性分散液;(2)單體油相與水性分散液以一定的油水比(1:2-1:8)共混后,通過高速剪切懸浮造粒后,轉(zhuǎn)移至反應(yīng)器中,升溫聚合反應(yīng)(溫度60-95°C,聚合時(shí)間2-20小時(shí)),使單體油滴粒子完全轉(zhuǎn)化為聚合物顆粒,得到墨粉軟核粒子的懸浮分散液;
(3)將高Tg殼單體加至含有陰離子表面活性劑濃度為0.0Γ0.5%wt的水中,通過高速剪切或超聲形成平均粒徑為50-200nm的高Tg殼單體乳液后,與陽(yáng)離子單體分別加入到上述墨粉軟核粒子的懸浮分散體系中混合均勻,加入水性引發(fā)劑進(jìn)行第二次聚合反應(yīng)(溫度60-95°C,聚合時(shí)間2-10小時(shí)),從而得到具有密集電荷的剛性殼層的核殼復(fù)合粒子;(4)將產(chǎn)物清洗至濾液電導(dǎo)率彡10 μ S/cm后,通過加入鹽酸溶液調(diào)整pH值至
4.0-6.0之間,并浸泡一段時(shí)間后,進(jìn)一步過濾、干燥后外添加二氧化硅處理即為本發(fā)明的正電荷的核殼結(jié)構(gòu)懸浮聚合墨粉。下面對(duì)上述步驟中各工藝詳細(xì)描述。1.單體油相制備工藝(構(gòu)成墨粉核粒子組份):構(gòu)成墨粉軟核粒子的組分包括軟性核樹脂、著色劑和脫模劑。單體油相制備工藝是將上述著色劑、脫模劑加入至形成軟性核樹脂的單體中,通過砂磨機(jī)均勻研磨分散后,進(jìn)一步加入交聯(lián)劑、分子量調(diào)節(jié)劑和引發(fā)劑,制備單體油相。本發(fā)明的單體油相制備工藝中,構(gòu)成墨粉軟性核樹脂的單體主要選自軟性核樹脂單體,包括下述一種或一種以上材料:苯乙烯、甲基苯乙烯、α -甲基苯乙烯等芳香族乙烯單體;(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸環(huán)己酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸羥乙酯、(甲基)丙烯酸月桂酯等丙烯酸類單體。墨粉中核樹脂成分占40-90%,對(duì)墨粉的定影特性具有決定性影響。如果墨粉核樹脂玻璃化溫度(Tg)太低,在打印過程中墨粉會(huì)粘附在加熱輥上,產(chǎn)生熱偏移問題;而當(dāng)墨粉核樹脂玻璃化(Tg)太高,在打印過程中不能充分的熔融,墨粉在紙上的定影牢度差。所以墨粉核樹脂玻璃化溫度(Tg)優(yōu)選40-60°C。本發(fā)明的單體油相制備工藝中,所述著色劑選自黑色、黃色、青色、品紅色顏料中的至少一種材料,其中黑色顏料主要選自一次粒徑20-40nm的色素炭黑,如MA-100 (三菱化學(xué)株式會(huì)社)、#44 (三菱化學(xué)株式會(huì)社)、#52 (三菱化學(xué)株式會(huì)社)、MA7 (三菱化學(xué)株式會(huì)社)、REGAL300R(卡博特公司)、REGAL330R(卡博特公司)、REGAL400R(卡博特公司)、MOGUL L(卡博特公司);青色顏料主要選自銅酞菁化合物及其衍生物,如C.1.Pigment Bluel5、15: 1、15:2、15:3、15:4等;品紅顏料主要選自偶氮系顏料,如C.1.Pigment Red31、48、57、58、63、68、114、122、146、150、163、187和206等;黃色顏料主要選自偶氮系顏料,如C.1.PigmentYellow3、12、13、17、65、74、83、97、155、180、185和186等。上述顏料用量一般為軟性核樹脂單體重量的l_30%wt,優(yōu)選l_15%wt。本發(fā)明的單體油相制備工藝中,所述脫模劑主要選自低分子量聚烯烴蠟及油脂類合成蠟中一種或一種以上的材料:聚烯烴蠟包括聚乙烯蠟(PE蠟)和聚丙烯蠟(PP臘);油脂類合成蠟包括季戊四醇四硬脂酸酯、季戊四醇四山崳酸酯、二季戊四醇六棕櫚酸酯、二季戊四醇六肉豆蘧酸酯、二季戍四醇六月桂酸酯等,優(yōu)選輕值小于5mgK0H/g、酸值小于ImgKOH/g的蠟的油脂類合成蠟,其熔點(diǎn)范圍為50-100°C,優(yōu)選60-80°C,用量一般為軟性核樹脂單體重量的l-40%wt,優(yōu)選2-20%wt。本發(fā)明的單體油相制備工藝中,所述交聯(lián)劑主要是含有兩個(gè)及兩個(gè)以上的不飽和乙烯基團(tuán)的單體,包括下述一種或一種以上材料:二乙烯基苯、二乙烯基醚、二乙烯砜、
乙二醇二甲基丙烯酸酯、 二丙烯酸三乙二醇酯、二甲基丙烯酸三乙二醇酯、二甲基丙烯酸1,4-丁二醇酯、二甲基丙烯酸1,6-己二醇酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯等。交聯(lián)劑與軟性核樹脂單體一起使用,能有效改善墨粉的抗高溫偏移性能。用量占軟性核樹脂單體重量的0.05-l%wt,用量過高可能使墨粉定影牢度下降。本發(fā)明的單體油相制備工藝中,所述分子量調(diào)節(jié)劑包括下述一種或一種以上材料:正十二硫醇、叔十二硫醇、四氯化碳、四溴化碳等。用量一般為軟性核樹脂單體重量的
0.01-5%wt,優(yōu)選0.l-l%wt。所述分子量調(diào)節(jié)劑(鏈轉(zhuǎn)移劑)能較好的改善墨粉的定影牢固性,但用量過高可能使墨粉抗高溫偏移性和儲(chǔ)存性下降。本發(fā)明的單體油相制備工藝中,用來聚合墨粉核樹脂單體的引發(fā)劑為油溶性引發(fā)齊U,這是因?yàn)橛托砸l(fā)劑能夠很好在軟性核樹脂單體中溶解,這樣能夠均勻分布到每個(gè)油滴粒子內(nèi),聚合反應(yīng)得到的軟性墨粉核粒子之間的樹脂分子量大小和分布幾乎沒有差異。懸浮聚合使用的油溶性引發(fā)劑主要包括過偶氮類引發(fā)劑和過氧化類引發(fā)劑。偶氮類引發(fā)劑主要包括偶氮二異庚腈、偶氮二異丁腈、偶氮二異戊腈、偶氮二異丁酸二甲酯等。過氧化類引發(fā)劑主要包括過氧化苯甲酰(BPO)、過氧化二月桂酰(LPO)、過氧化-2-乙基己酸叔丁酯、過氧化二乙基乙酸叔丁酯、過氧化異丁酸叔丁酯等。油性引發(fā)劑為上述一種或一種以上的材料,用量一般為軟性核樹脂單體重量的0.01-20%wt,優(yōu)選0.l-10%wto2.水性分散液制備工藝:水性分散液的制備主要采用懸浮分散劑,所述懸浮分散劑選自磷酸鈣、氫氧化鎂、碳酸鈣、聚乙烯醇中、羥丙基甲基纖維素的一種或一種以上材料。優(yōu)選含有難溶于水的無機(jī)氫氧化鎂膠體的分散穩(wěn)定劑,能夠獲得較窄的聚合物粒子粒徑分布,清洗后的殘留性較小,可以鮮明的再現(xiàn)圖像。具體而言,氫氧化鎂膠體制備工藝如下:氫氧化鈉和氯化鎂以1:廣1:2摩爾比用去離子水分別配置成氫氧化鈉溶液和氯化鎂溶液,體積比優(yōu)選1: 1:10 ;然后將氯化鎂溶液緩慢加入氫氧化鈉溶液中,用高速乳化機(jī)或管線式乳化泵或二者的結(jié)合使用進(jìn)行高速剪切乳化,高速剪切0.5-2h,高速剪切時(shí)的線速度為25-45m/s,超聲陳化l_5h。制備的氫氧化鎂濃度0.5 5%wt,粒徑D95 (個(gè)數(shù)粒徑分布的95%累積值)小于0.8 μ m。3.懸浮造粒工藝:懸浮造粒階段是懸浮聚合法制備墨粉工藝中極為關(guān)鍵的一步,直接影響墨粉的粒徑大小和分布。本發(fā)明的懸浮造粒工藝中:首先將低Tg單體油相和水性分散液以1:2-1:8的油水比攪拌共混,形成初級(jí)油滴粒子,然后通過高速乳化劑或高剪切乳化泵對(duì)油水混合液懸浮剪切造粒,油滴粒徑分布范圍為3-20 μ m,優(yōu)選5-15 μ m,懸浮造粒溫度優(yōu)選20_60°C。上述水性分散液中分散劑的濃度優(yōu)選為水質(zhì)量份的0.5_5%wt,或分散液中分散劑用量占低Tg單體油相的l_20%wt。分散劑濃度過低或分散劑用量過少,分散體系不穩(wěn)定,油滴粒子間容易出現(xiàn)聚并,導(dǎo)致粒徑分布變寬;分散劑濃度過高或分散劑用量過多,在高速剪切時(shí)容易產(chǎn)生大量過細(xì)的乳膠粒子,打印時(shí)容易造成背景污染。上述制備過程中,用于剪切分散的設(shè)備包括間歇式Ultratalax T50 (由IKA公司制造)、Clearmix CLM-0.8S (由 Μ-Technique 公司制造);連續(xù)式 Process Pilot2000 (由IKA公司制造)等,懸浮剪切造粒使用轉(zhuǎn)速范圍為6000-25000rpm,高速剪切線速度范圍為15-40m/s,通過調(diào)控剪切轉(zhuǎn)速可達(dá)到所需的平均粒徑要求。
4.聚合工藝:(I)墨粉軟核粒子將懸浮造粒后的油滴分散液轉(zhuǎn)移至聚合反應(yīng)器中,保持?jǐn)嚢柁D(zhuǎn)速50-1000rpm,優(yōu)選100-300rpm,使分散液滴懸浮分散,通入氮?dú)獬鹾?,升溫至預(yù)定反應(yīng)溫度,持續(xù)一定時(shí)間的聚合(第一次聚合反應(yīng))后,得到墨粉軟核粒子的懸浮分散液。上述升溫聚合溫度優(yōu)選60-95°C,聚合時(shí)間2-20小時(shí),優(yōu)選4-15小時(shí)。(2)密集正電荷剛性殼層將高Tg殼單體加至含有表面活性劑濃度為0.0Γ0.5%wt的水中,通過高速剪切或超聲形成平均粒徑為50-200nm的細(xì)乳液(高Tg單體乳液)后,與陽(yáng)離子單體分別加入到上述墨粉軟核粒子的懸浮分散體系中,加入水性引發(fā)劑繼續(xù)進(jìn)行第二次聚合反應(yīng),從而得到具有正電荷的剛性殼層的核殼結(jié)構(gòu)懸浮聚合墨粉。核殼結(jié)構(gòu)墨粉的殼層與核粒子的重量比優(yōu)選20:80-1:99;殼層樹脂的平均厚度優(yōu)選0.05-0.2 μ m ;殼層樹脂在核粒子表面的覆蓋率大于50%,優(yōu)選大于80%。在該比例范圍內(nèi),能夠兼具墨粉的保存性和低溫定影性。本發(fā)明聚合工藝中,形成剛性殼層的高Tg單體選自苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸叔丁酯等形成玻璃化轉(zhuǎn)變溫度超過80°C的聚合物的單體一種或一種以上材料。高Tg單體用量?jī)?yōu)選占墨粉軟核粒子質(zhì)量的19Tl5%wt。所述表面活性劑優(yōu)選陰離子表面活性劑,選自月桂酸鉀、油酸鈉、硬脂酸鈉、硫酸辛酯、硫酸月桂酯;十二烷基硫酸鹽、十二烷基苯磺酸鹽、月桂基磺酸鹽中一種或一種以上材料;陰離子表面活性劑用量占高Tg殼單體質(zhì)量份的0.l-5%wt ;高Tg殼單體乳液平均粒徑優(yōu)選50-200nm。乳化劑用量過少,乳液粒徑過大,吸附在墨粉核粒子表面相對(duì)困難;乳化劑用量過多,容易形成大量游離的乳膠粒子。所述陽(yáng)離子單體選自(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯(甲基)丙烯酸二乙氨基乙酯、(甲基)丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、二甲基二烯丙基氯化銨、4-二甲基氨基苯乙烯中具有胺或銨鹽的一種以上單體,占高Tg殼單體質(zhì)量份的0.l-20%wto陽(yáng)離子單體用量過低,墨粉表層電荷密度偏低,墨粉帶電量低,容易出現(xiàn)背景污染和圖像密度不夠的問題。陽(yáng)離子用量過高時(shí),與高Tg殼單體共聚形成的聚合物親水過強(qiáng),容易在水中游離,導(dǎo)致包覆在墨粉核粒子表面變得困難,同樣會(huì)出現(xiàn)墨粉帶電量低的問題。陽(yáng)離子單體在水中具有較好的溶解性,可以直接加入的墨粉軟核粒子的懸浮分散液中;同時(shí)陽(yáng)離子單體對(duì)陰離子乳液具有較強(qiáng)的破乳能力,能夠較好的抑制游離的乳膠粒子產(chǎn)生,促進(jìn)高Tg殼單體向墨粉軟核粒子表面吸附。作為聚合上述陽(yáng)離子單體和高Tg殼單體的共聚合反應(yīng)的引發(fā)劑優(yōu)選水溶性引發(fā)劑。這是因?yàn)樗苄砸l(fā)劑的自由基容易移動(dòng)至殼單體吸附的墨粉核粒子表面附近,容易得到具有核殼結(jié)構(gòu)的墨粉粒子。本發(fā)明中使用的水溶性引發(fā)劑選自過硫酸鉀、過硫酸銨、2,2-雙(2-甲基-N- (2-羥乙基)丙酰胺)、2,2-偶氮雙(2-甲基_N_(1,1-雙(羥甲基)-2-羥乙基)丙酰胺)中一種或一種以上材料。水性引發(fā)劑的用量占高Tg殼單體質(zhì)量份的 0.5-40%wt,優(yōu)選 l-30%wt。。本發(fā)明剛性殼層組分中可進(jìn)一步加入交聯(lián)劑, 來提高殼層樹脂對(duì)墨粉核粒子的包覆效率及殼的硬度,包括選自下述一種或一種以上材料:二乙烯基苯、二乙烯基醚、二乙烯砜、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二丙烯酸三乙二醇酯、二甲基丙烯酸三乙二醇酯、二甲基丙烯酸1,4-丁二醇酯、二甲基丙烯酸1,6_己二醇酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯等。用量占高Tg殼單體質(zhì)量份的0.05-5%wt,用量過高可能使墨粉定影牢度下降。第二次聚合反應(yīng)時(shí),成殼的聚合溫度優(yōu)選60_95°C,聚合時(shí)間2-10小時(shí),優(yōu)選3_8小時(shí)。5.過濾/清洗工藝:該工藝中,需使用大量的去離子水將分散劑去除。當(dāng)使用無機(jī)氫氧化鎂膠體作為分散穩(wěn)定劑時(shí),可先加酸將氫氧化鎂反應(yīng)后,再用去離子水清洗??墒褂昧蛩帷Ⅺ}酸及硝酸等無機(jī)酸,優(yōu)選硫酸。將聚合得到的墨粉顆粒懸浮液的PH調(diào)到6.5以下,然后通過大量的去離子反復(fù)清洗、過濾。當(dāng)清洗濾液的電導(dǎo)率< 10 μ S/cm時(shí),用pH值在4-6之間的稀鹽酸溶液對(duì)過濾產(chǎn)物進(jìn)行浸泡10_30mim后過濾??梢酝ㄟ^離心過濾法、真空過濾法、加壓過濾法等方式過濾。6.干燥工藝:該工藝是對(duì)經(jīng)過清洗處理的墨粉粒子進(jìn)行干燥處理。作為用于墨粉干燥處理的干燥器,包括真空冷凍干燥器,減壓干燥器,、流化床干燥器等。為了防止墨粉粒子粘連,干燥溫度優(yōu)選低于50°C。7.外部添加劑工藝:該工藝是在經(jīng)過干燥處理后的墨粉粒子中添加外添加劑。通過使外添加劑附著、埋沒到墨粉粒子表面等,可以調(diào)整粒子的帶電性、流動(dòng)性、儲(chǔ)存穩(wěn)定性等。墨粉用外添加劑包括選自二氧化硅、氧化鋁、氧化鈦等無機(jī)粒子中一種或一種以上材料,優(yōu)選經(jīng)過疏水改性的二氧化硅和二氧化鈦粒子。用量為墨粉重量的0.l-5%wt。作為用于添加外添加劑的裝置,可使用亨舍爾混合機(jī)等各種公知的混合裝置。以下結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明制備工藝做進(jìn)一步詳述。下述實(shí)施例中,“份”表示質(zhì)量份。實(shí)施例和對(duì)比例所得的評(píng)估結(jié)果總結(jié)于表I。實(shí)施例1將苯乙烯81份、丙烯酸正丁酯19份、二乙烯基苯0.3份、正十二硫醇1.0份、炭黑(NP60,由德固賽公司制造)8份,酯蠟(WE-5,由日本油脂株式會(huì)社制造)10份,將上述組分在室溫下用珠磨機(jī)分散制備單體油相。進(jìn)一步加入油溶性引發(fā)劑過氧化-2-乙基乙酸叔丁酯7份,充分分散30min。另外,將100份去離子水溶解13份氯化鎂的水溶液緩慢加入200份去離子水溶解
8.3份氫氧化鈉的水溶液中,高速剪切分散lh,再在室溫下超聲陳化4h,獲得氫氧化鎂懸浮分散液,其中剩余電解質(zhì)氯化鎂濃度為水的1.0%wto將制備的單體油相加入上述含有氯化鎂電解質(zhì)的氫氧化鎂懸浮分散液,用高速分散機(jī)(Ultratalax T50,由IKA制造)以3000rpm剪切5min形成平均粒徑為100 μ m的初級(jí)油滴粒子后,接著用高速分散機(jī)(Ultratalax T50,由IKA制造)以9000rpm剪切l(wèi)Omin。然后轉(zhuǎn)移至氮?dú)獗Wo(hù)的反應(yīng)器中,升溫至90V聚合反應(yīng)8小時(shí),得到平均粒徑為8.Ομ m的墨粉軟核粒子懸浮分散液。
將甲基丙烯酸甲酯5份、二甲基丙烯酸1,4- 丁二醇酯0.2份加入至溶解有0.05份十二烷基苯磺酸鈉的30份去離子水中,通過高速分散機(jī)(Ultratalax T50,由IKA制造)以IOOOOrpm轉(zhuǎn)速高速乳化5min,加入至上述懸浮分散體系中分散30min。將甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(淄博萬多?;び邢薰局圃?0.3份加入至上述墨粉軟核粒子懸浮分散液中分散lOmin。然后將過硫酸銨1.0份溶于10份去離子水中,然后加入上述懸浮分散體系中,在90°C聚合反應(yīng)5小時(shí)。將聚合產(chǎn)物用硫酸溶液去除氫氧化鎂,然后反復(fù)用大量的去離子清洗至電導(dǎo)率^ 10 μ S/cm。用pH值為5的稀鹽酸溶液對(duì)過濾產(chǎn)物進(jìn)行浸泡20mim后過濾。將濾餅產(chǎn)物干燥后,添加二氧化硅RA200HS (12nm,由德固賽公司制造)I份、二氧化硅TG-C190 (115nm,由卡博特公司制造)0.5份和二氧化鈦NKT-90 (21nm,由德固賽公司制造)0.25份處理后得到本發(fā)明的懸浮聚合墨粉。所得墨粉特性評(píng)價(jià)結(jié)果示于表I中。實(shí)施例2除了將甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨0.3份、甲基丙烯酸甲酯5份、二甲基丙烯酸1,4- 丁二醇酯0.2份變更為4- 二甲基氨基苯乙烯0.5份、苯乙烯4份、二乙烯基苯0.1份外,與實(shí)施例1同樣的操作,得到平均粒徑為8.4μπι的本發(fā)明懸浮聚合墨粉。所得墨粉特性評(píng)價(jià)結(jié)果示于表I中。實(shí)施例3除了將甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨0.3份、甲基丙烯酸甲酯5份、二甲基丙烯酸1,4- 丁二醇酯0.2份變更為甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(淄博萬多?;び邢薰局圃?
0.3份、二甲基二烯丙基氯化銨(淄博萬多?;び邢薰局圃?0.2份、苯乙烯5份外,與實(shí)施例I同樣的操作,得到平均粒徑為8.4μπι的本發(fā)明懸浮聚合墨粉。所得墨粉特性評(píng)價(jià)結(jié)果不于表I中。對(duì)比例I將苯乙烯83份、丙烯酸正丁酯17份、二乙烯基苯0.5份、正十二硫醇1.0份、正電性電荷控制劑(FCA-201-PS,苯乙烯-丙烯酸共聚物,由日本騰倉(cāng)化成株式會(huì)社制造)2份,炭黑(ΝΡ60,由德固賽公司制造)7份,酯蠟(WE-5,由日本油脂株式會(huì)社制造)10份,將上述組分在室溫下用珠磨機(jī)分散制備單體油相。進(jìn)一步加入油溶性引發(fā)劑過氧化-2-乙基乙酸叔丁酯7份,充分分散30min。另外,將100份去離子水溶解13份氯化鎂的水溶液緩慢加入200份去離子水溶解溶解8.3份氫氧化鈉的水溶液中,高速剪切分散lh,再在室溫下超聲陳化4h,獲得氫氧化鎂懸浮分散液,其中剩余電解質(zhì)氯化鎂濃度為水的l%wt。將制備的單體油相加入上述含有氯化鎂電解質(zhì)的氫氧化鎂懸浮分散液,用高速分散機(jī)(Ultratalax T50,由IKA制造)以3000rpm剪切5min形成平均粒徑為100 μ m的初級(jí)油滴粒子后,接著用高速分散機(jī)(Ultratalax T50,由IKA制造)以9000rpm剪切l(wèi)Omin。然后轉(zhuǎn)移至氮?dú)獗Wo(hù)的反應(yīng)器中,升溫至90V聚合反應(yīng)12小時(shí),得到平均粒徑為8.2 μ m的懸
浮墨粉。將聚合產(chǎn)物用硫酸溶液去除氫氧化鎂,然后反復(fù)用大量的去離子清洗至濾液電導(dǎo)率< 10 μ S/cm ο將濾餅產(chǎn)物干燥后, 添加二氧化硅RA200HS (12nm,由德固賽公司制造)1份和二氧化硅TG-C190 (115nm,由卡博特公司制造)0.5份處理后得到平均粒徑為8.2 μ m對(duì)比懸浮聚合墨粉。所得墨粉特性評(píng)價(jià)結(jié)果示于表I中。對(duì)比例2其他操作與對(duì)比例I相同,只是在90°C聚合反應(yīng)10小時(shí)后,將甲基丙烯酸甲酯5份加入30份去離子水中,通過高速分散機(jī)(Ultratalax T50,由IKA制造)以IOOOOrpm轉(zhuǎn)速高速乳化5min,加入至懸浮分散體系中分散30min,然后將過硫酸銨I份溶于10份去離子水中,然后加入上述懸浮分散體系中,在90°C聚合反應(yīng)5小時(shí),得到平均粒徑為8.2 μ m的對(duì)比懸浮墨粉。所得墨粉特性評(píng)價(jià)結(jié)果示于表I中。對(duì)比例3將甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨0.25份、甲基丙烯酸甲酯5份、二甲基丙烯酸1,4-丁二醇酯0.2份變更為已研磨分散后至平均0.2μπι的正電性電荷控制劑(ΤΡ-415,保土谷化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社)0.5份、甲基丙烯酸甲酯5份外,與實(shí)施例1同樣的操作,得到平均粒徑為8.6μπι的對(duì)比懸浮墨粉。所得墨粉特性評(píng)價(jià)結(jié)果示于表I中。對(duì)比例4其他操作與對(duì)比例2相同,只是先添加CCAMP_5500(0.4 μ m,由綜研化學(xué)株式會(huì)社制造)0.5份對(duì)墨粉進(jìn)行包覆處理后,再添加二氧化硅RA200HS (12nm,由德固賽公司制造)I份和二氧化硅TG-C190 (115nm,由卡博特公司制造)處理后得到平均粒徑為8.0 μ m對(duì)比懸浮聚合墨粉。所得墨粉特性評(píng)價(jià)結(jié)果示于表I中。墨粉評(píng)價(jià)方式( I)墨粉粒子粒徑分布作為構(gòu)成本發(fā)明的墨粉粒子的體積平均粒徑優(yōu)選5-9 μ m。當(dāng)體積平均粒徑在上述范圍時(shí),可提聞轉(zhuǎn)印效率,并提聞涉及細(xì)線、斑點(diǎn)等圖像質(zhì)量。具體測(cè)定方式如下:稱量測(cè)定墨粉粒子約0.lg,放入燒杯中,加入十二烷基苯磺酸鈉0.0lg,去離子水30ml,在60W超聲波分散器中超聲中分散3min,使用庫(kù)爾特顆粒計(jì)數(shù)器(Multisizer3,由美國(guó)貝克曼公司制造),在孔徑100 μ m、測(cè)定粒子個(gè)數(shù):50000個(gè)的條件下,測(cè)定墨粉粒子的體積平均粒徑(Dv)和顆粒平均粒徑(Dn),算出粒徑分布(Dv) / (Dn)。(2)墨粉粒子平均球形度從提高轉(zhuǎn)印效率的觀點(diǎn)出發(fā),構(gòu)成本發(fā)明的墨粉粒子的平均球形度優(yōu)選為
0.950-0.995。具體測(cè)定方式如下:向容器中預(yù)先加入去離子水,加入表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉0.02g,然后加入墨粉粒子0.02g,用60W超聲波分散器超聲分散分散3min。將測(cè)定時(shí)的著色劑樹脂粒子濃度調(diào)整為1000-10000個(gè)/μ L,使用流動(dòng)式粒子圖像分析裝置(FPIA-2100,由Sysmex公司制造)進(jìn)行測(cè)定。由測(cè)定值求得平均球形度。球形度以下述計(jì)算式(I)表示,平均球形度取其平均值。計(jì)算式(I):球形度=與粒子的投影面積相等的圓的周長(zhǎng)/粒子投影圖像的的周長(zhǎng)(3) pH 值將墨粉5g分散在去IOOg離子水(pH=6.8)中,進(jìn)行加熱并保持煮沸狀態(tài)10分鐘,揮發(fā)的水分用另外預(yù)先煮沸約10分鐘的去離子水補(bǔ)充,冷卻至室溫(25°C),使用梅特勒pH計(jì)測(cè)定萃取液的pH值。(4)帶電量在以600dpi高速非磁性單組分顯影方式的打印機(jī)的顯影裝置中加入墨粉,分別在溫度23°C、濕度50%的(N/N)環(huán)境中和溫度為35°C、濕度80%的(H/H)環(huán)境中放置24小時(shí),通過法拉第籠對(duì)墨粉帶電量測(cè)定。(5)耐久性在以600dpi高速非磁性單組分顯影方式的打印機(jī)的顯影裝置中加入墨粉,在溫度23°C、濕度50%的(N/N)環(huán)境中以5%濃度進(jìn)行連續(xù)印刷5000頁(yè),其中每500頁(yè)進(jìn)行全黑印刷,通過黑度計(jì)測(cè)定全黑圖像濃度。(6)定影溫度使用按能夠改變定影輥溫度的改造的單組份顯影式打印機(jī),進(jìn)行定影實(shí)驗(yàn)。定影實(shí)驗(yàn)如下進(jìn)行:每5°C改變打印機(jī)定影輥的溫度,測(cè)定各溫度下的墨粉的定影率。定影率是對(duì)打印全黑區(qū)域使用膠帶剝離操作前后的圖像濃度的比率算出。將定影率大于等于80%的定影輥的最低溫度作為墨粉的定影溫度。該定影溫度較低時(shí),適用于更高速的印刷中使用。(7)儲(chǔ)存性將約20g墨粉加入至密閉容器中,在50°C的環(huán)境下放置2周后取出,盡量不破壞結(jié)構(gòu),小心的轉(zhuǎn)移至篩孔為500 μ m的振動(dòng)篩上,將振幅設(shè)定為1.0mm,振動(dòng)30秒后,測(cè)定殘留在該篩子上的墨粉重量,將此作為結(jié)塊的墨粉重量。算出相對(duì)于最初加入容器的墨粉重量,結(jié)塊墨粉所占的比重。I個(gè)樣測(cè)定3次,將其平均值作為存儲(chǔ)性的指標(biāo),墨粉的儲(chǔ)存性以數(shù)值小者為優(yōu)。表權(quán)利要求
1.一種具有正電荷的核殼結(jié)構(gòu)的懸浮聚合墨粉,其特征在于,其是將構(gòu)成墨粉核粒子的組合物與水性分散液混合后通過升溫聚合反應(yīng)得到墨粉軟核粒子懸浮分散液,然后再將構(gòu)成剛性殼層的單體乳液、陽(yáng)離子單體與墨粉軟核粒子懸浮分散液混合均勻,通過水性聚合反應(yīng)形成在該墨粉軟核粒子外包覆有密集正電荷的剛性殼層的核殼復(fù)合粒子。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有正電荷的核殼結(jié)構(gòu)的懸浮聚合墨粉,其特征在于,所述核殼復(fù)合粒子的剛性殼層與所述軟核粒子的重量比為20:80-1:99 ;所述剛性殼層的平均厚度為0.05-0.2 μ m ;所述剛性殼層在軟核粒子表面的覆蓋率大于50%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有正電荷的核殼結(jié)構(gòu)的懸浮聚合墨粉,其特征在于,所述核殼復(fù)合粒子平均粒徑為5-10 μ m ;粒子平均球形度為0.950-0.995。
4.一種如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的具有正電荷的核殼結(jié)構(gòu)的懸浮聚合墨粉制備方法,其特征在于包括下述步驟: (1)分別制備構(gòu)成墨粉軟核粒子的單體油相和用于分散該單體油相的水性分散液; (2)單體油相與水性分散液以一定的油水比共混后,通過高速剪切懸浮造粒后,轉(zhuǎn)移至反應(yīng)器中,第一次升溫聚合反應(yīng)后使單體油滴粒子完全轉(zhuǎn)化為聚合物顆粒,得到墨粉軟核粒子的懸浮分散液; (3)將高Tg殼單體加至含有陰離子表面活性劑濃度為0.01~0.5%wt的水中,通過高速剪切或超聲形成平均粒徑為50-200nm的高Tg殼單體乳液后,與陽(yáng)離子單體分別加入到上述墨粉軟核粒子的懸浮分散體系中混合均勻,加入水性引發(fā)劑進(jìn)行第二次聚合反應(yīng),從而得到具有密集電荷的剛性殼層的核殼復(fù)合粒子; (4)將產(chǎn)物清洗至濾液電導(dǎo)率≤10μ S/cm后,通過加入鹽酸溶液調(diào)整pH值至4.0-6.0之間,并浸泡10-40min后,進(jìn)一步過濾、干燥后外添加二氧化硅處理,即得到具有正電荷的核殼結(jié)構(gòu)懸浮聚合墨粉。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有正電荷的核殼結(jié)構(gòu)的懸浮聚合墨粉制備方法,其特征在于,所述步驟(1)中,制備墨粉軟核粒子的單體油相是將著色劑、脫模劑加入至軟性核樹脂單體中,通過砂磨機(jī)均勻研磨分散后,進(jìn)一步加入交聯(lián)劑、分子量調(diào)節(jié)劑和引發(fā)劑形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有正電荷的核殼結(jié)構(gòu)的懸浮聚合墨粉制備方法,其特征在于,所述步驟(1)中,所述軟性核樹脂單體主要選自芳香族乙烯類單體或/和丙烯酸類單體中的一種或一種以上材料,其中所述芳香族乙烯單體為苯乙烯、甲基苯乙烯或α-甲基苯乙烯,所述丙烯酸類單體為(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸環(huán)己酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸羥乙酯或(甲基)丙烯酸月桂酯。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有正電荷的核殼結(jié)構(gòu)的懸浮聚合墨粉制備方法,其特征在于,所述著色劑選自黑色、黃色、青色、品紅色顏料中的至少一種材料,其中所述黑色顏料選自一次粒徑20-40nm的色素炭黑,所述青色顏料選自銅酞菁化合物及其衍生物,所述品紅顏料選自偶氮系顏料,所述黃色顏料選自偶氮系顏料;上述顏料用量為所述軟性核樹脂單體重量的l-20%wt。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有正電荷的核殼結(jié)構(gòu)的懸浮聚合墨粉制備方法,其特征在于,所述脫模劑選自羥值小于5mgK0H/g、酸值小于lmgKOH/g的蠟的油脂類合成蠟及低分子量聚乙烯蠟、聚丙烯蠟中的一種或一種以上混合物;蠟熔點(diǎn)范圍50-100°C,蠟用量為軟性核樹脂單體重量的l_40%wt。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有正電荷的核殼結(jié)構(gòu)的懸浮聚合墨粉制備方法,其特征在于,所述交聯(lián)劑含有兩個(gè)及兩個(gè)以上的不飽和乙烯基團(tuán)的單體,包括下述一種或一種以上材料:二乙烯基苯、二乙烯基醚、二乙烯砜、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二丙烯酸三乙二醇酯、二甲基丙烯酸三乙二醇酯、二甲基丙烯酸1,4- 丁二醇酯、二甲基丙烯酸1,6-己二醇酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯或季戊四醇三丙烯酸酯;用量為軟性核樹脂單體重量的0.05-l%wto
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有正電荷的核殼結(jié)構(gòu)的懸浮聚合墨粉制備方法,其特征在于,所述分子量調(diào)節(jié)劑選自下述一種或一種以上材料:正十二硫醇、叔十二硫醇、四氯化碳或四溴化碳,用量為軟性核樹脂單體重量的0.01-5%wt。
11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有正電荷的核殼結(jié)構(gòu)的懸浮聚合墨粉制備方法,其特征在于,用于制備墨粉軟核粒子的單體油相的所述引發(fā)劑選自油溶性引發(fā)劑,用量占軟性核樹脂單體重量的0.5-10%wt。
12.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有正電荷的核殼結(jié)構(gòu)的懸浮聚合墨粉制備方法,其特征在于,所述步驟(3)中,所述陽(yáng)離子單體選自(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙氨基乙酯、(甲基)丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、二甲基二烯丙基氯化銨、4-二甲基氨基苯乙烯中具有胺或銨鹽的一種或一種以上單體,用量占高Tg殼單體質(zhì)量份的0.l-10%wto
13.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有正電荷的核殼結(jié)構(gòu)的懸浮聚合墨粉制備方法,其特征在于,所述步驟(3 )中,構(gòu)成剛性殼層的所述高Tg殼單體選自苯乙烯或甲基丙烯酸酯中形成玻璃化轉(zhuǎn)變溫度超過80°C的聚合物的單體一種或一種以上材料,用量占墨粉軟核粒子質(zhì)量的I 15%wt。
14.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有正電荷的核殼結(jié)構(gòu)的懸浮聚合墨粉制備方法,其特征在于,所述步驟(3)中,所述表面活性劑為陰離子表面活性劑,選自月桂酸鉀、油酸鈉、硬脂酸鈉、硫酸辛酯、硫酸月桂酯或十二烷基硫酸鹽、十二烷基苯磺酸鹽、月桂基磺酸鹽中一種或一種以上材料;所述陰離子表面活性劑用量占高Tg殼單體的0.r5%wt0
15.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有正電荷的核殼結(jié)構(gòu)的懸浮聚合墨粉制備方法,其特征在于,所述步驟(3)中用于聚合反應(yīng)的所述水溶性聚合引發(fā)劑選自過硫酸鉀、過硫酸銨、2,2-雙(2-甲基-N-( 2-羥乙基)丙酰胺)、2,2-偶氮雙(2-甲基-N- (1,1-雙(羥甲基)_2_羥乙基)丙酰胺)中一種或一種以上材料;所述水性引發(fā)劑的用量占高Tg殼單體總量的0.5-40%wt ;成殼的聚合溫度為60-95°C,聚合時(shí)間2_10小時(shí)。
16.根據(jù)權(quán)利要求4-15任一項(xiàng)所述的具有正電荷的核殼結(jié)構(gòu)的懸浮聚合墨粉制備方法,其特征在于,所述步驟3)之剛性殼層制備過程中還進(jìn)一步加入交聯(lián)劑,所述交聯(lián)劑包括下述一種或一種以上材料:二乙烯基苯、二乙烯基醚、二乙烯砜、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二丙烯酸三乙二醇酯、二甲基丙烯酸三乙二醇酯、二甲基丙烯酸1,4-丁二醇酯、二甲基丙烯酸1,6-己二醇酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯或季戊四醇三丙烯酸酯,用量占高Tg殼單體重量的0.05-5%wt。
全文摘要
具有正電荷的核殼結(jié)構(gòu)的懸浮聚合墨粉,是將構(gòu)成墨粉核粒子的組合物與水性分散液混合后通過升溫聚合反應(yīng)得到墨粉軟核粒子懸浮分散液,再經(jīng)水性聚合反應(yīng)形成在該軟核粒子外包覆有密集正電荷的剛性殼層的核殼復(fù)合粒子。其制備方法是將構(gòu)成墨粉軟核樹脂的單體油相與水性分散液混合,懸浮造粒后經(jīng)升溫聚合反應(yīng)使單體油滴粒子轉(zhuǎn)化為墨粉軟核粒子懸浮分散液;將高Tg殼單體加入陰離子表面活性劑中乳化后,與陽(yáng)離子單體分別加入具有軟性墨粉核粒子的懸浮分散液中混合后第二次聚合,再清洗、過濾。本發(fā)明由于陽(yáng)離子單體與墨粉殼樹脂單體具有很好的反應(yīng)活性,可在軟性墨粉核粒子外表面包覆具有密集正電荷的樹脂層,形成的墨粉成像特性、低溫定影性和轉(zhuǎn)印性佳。
文檔編號(hào)G03G9/08GK103105752SQ20121057939
公開日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月27日
發(fā)明者劉志軍, 張媛媛, 張歡, 孟鴻, 羊輝 申請(qǐng)人:深圳市樂普泰科技股份有限公司
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