[发明专利]悬浮聚合墨粉制备方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及墨粉制造领域，具体涉及通过悬浮聚合工艺制备用于静电荷图像显影的化学墨粉的方法。

【背景技术】

传统粉碎法制备小粒径墨粉不仅产生粉碎能量、消耗增加和分级收率下降的问题，而且产生大量着色剂和蜡在粉碎的墨粉表面露出的问题，然而以悬浮聚合法、乳化凝集法(EA)、溶解悬浮法等为代表的化学墨粉较少存在上述问题。

美国专利US5741618中公开了一种悬浮聚合墨粉制备方法：着色剂、蜡、电荷控制剂在单体组分中溶解或分散，然后在含有分散剂的水相中形成初级油滴粒子；往水相加入油溶性引发剂，在初级油滴粒子与油溶性引发剂充分接触后，进一步高速剪切形成符合墨粉粒径要求的次级油滴粒子。该方法的优点是油溶性引发剂在初级油滴粒子形成后加入比直接加入到单体油相中分散更均匀，使墨粉粒子之间树脂分子量大小和分布差异更小，单体残余量也更低。

然而上述方法仍可能存在着色剂、蜡在单体中分散的均匀性问题，从而影响墨粉粒子之间组成的均匀分布。由于该悬浮聚合方法是在水性介质中将可聚合单体、蜡、着色剂组分剧烈并高速的搅拌来调节粒子在悬浮状态下具有适当的尺寸，一般情况下，可聚合单体和蜡的粘度极大的不同，并且两者相容性较差，因此，极难均匀分散它们。蜡在单体中呈游离状态，将导致油滴粒径分布变宽及产生大量蜡含量极低或不包含蜡的油滴粒子。目前，在悬浮聚合方法中，没有建立有效抑制蜡的游离的技术。另外，如果着色剂在单体中没有充分润湿和均匀分散，将导致油滴粒径分布变宽及产生大量不包含着色剂的小粒子。结果墨粉粒子之间组成的不均匀分布变大，存在的问题是不能充分满足墨粉所需的各种性能如定影性、着色性和带电性。

特别是在彩色图像形成中，为实现高精细图像，墨粉的粒径最小化和粒径均匀化的倾向愈加明显。为此，必须更剧烈、更高速度的搅拌分散液。然而在此情况下，存在的问题是不仅进一步助长了墨粉粒子之间组成的不均匀分布，而且加宽了墨粉的粒径分布。当使用具有宽粒径分布的墨粉形成图像时，由于墨粉中较细粒子存在，墨粉分散变得严重，并且难以同时实现高图像质量和高可靠性。

乳液聚合凝集方法(EA)法是将树脂微粒子(乳液)、着色剂分散液、蜡分散液通过破乳剂破乳后凝集、融合制备墨粉。该方法提高了蜡和着色剂在墨粉粒子之间及内部均匀分散性，并能够获得狭窄的墨粉粒径分布，但是由于表面活性剂的大量使用，不利于墨粉的带电性及给环境造成极大的负担。

目前有研究提供了一种悬浮聚合制备墨粉方法：将炭黑在含有分散剂和表面活性剂水相中的均匀分散，然后加入至单体油相中进行高速剪切造粒得到符合墨粉粒径要求的包含着色剂的油滴粒子。该方法虽然能够减小墨粉粒子之间炭黑浓度分布差异，但是存在炭黑主要分布在墨粉粒子表面的问题。

【发明内容】

本发明的目的在于克服上述现有技术缺陷，提供一种悬浮聚合墨粉制备方法，可使着色剂组分在墨粉粒子之间均匀分布以及墨粉具有尖锐粒径分布、良好的带电性和环境稳定性。

本发明提供的悬浮聚合墨粉制备方法，包括以下步骤：

(1)制备平均粒径小于1微米的蜡包覆疏水性着色剂的水性分散液；

(2)将上述着色剂-蜡水性分散液加入至含有电荷控制剂的单体油相中进行挤水转相，使着色剂-蜡颗粒从水相转移至单体油相中；

(3)加入含有电解质的悬浮分散液搅拌共混；高速剪切悬浮造粒后，转移至反应器中，升温聚合反应使单体转化为聚合物；

(4)将聚合产物清洗、过滤，干燥后外添加二氧化硅即为本发明的悬浮聚合墨粉。

本发明提供的悬浮聚合墨粉制备方法，利用蜡和着色剂在单体油相中容易均匀分散的特性，将蜡和疏水性着色剂先制备成水性分散液，通过挤水转相的方式均匀分散于单体油相中，再通过蜡包覆疏水性着色剂的方式抑制着色剂在墨粉粒子中聚集，使着色剂在墨粉粒子中具有良好的分散稳定性，从而提高了蜡和着色剂的分散的均匀性和稳定性，可获得尖锐粒径分布的悬浮聚合墨粉，并改善了墨粉的带电性和环境稳定性。

【附图说明】

图1为本发明工艺流程图。

【具体实施方式】

为实现本发明目的，以下结合附图及实施例，对本发明作进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例，仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

参见图1，本发明提供的悬浮聚合墨粉制备方法包括以下步骤：

(1)制备平均粒径小于1微米的蜡包覆疏水性着色剂的水性分散液；