[发明专利]一种墨粉用粘合剂树脂及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于树脂制造领域，具体涉及一种适用于墨粉之用的粘合剂树脂及其制备方法与应用。

背景技术

墨粉是以电子照相为原理的激光打印机或复印机中使用的显影材料。其工作过程为：在电子照相装置中，先由图像读取装置读取图像，并在感光体上形成静电潜像，再通过显像器将静电潜像形成墨粉图像，将墨粉图像转印到中间转印带上，最后通过定影辊定影到纸上。因此，定影的性能决定了装置复印/打印的速度及能耗的高低。为了减少能量的消耗，提高复印/打印速度，要求墨粉具有较好的低温定影性能；同时，为了提高复印/打印质量，还要求墨粉能够在较宽温度范围保持良好的定影稳定性能。

在墨粉中，树脂的用量通常要占墨粉总质量的80%～90%，其定影性能主要依靠所添加的树脂的粘结性提供，因此，所添加树脂的结构、性能对墨粉的定影性能会产生巨大的影响。在墨粉逐渐走向低温定影和宽温度下保持定影稳定性能的方向引导下，要求墨粉所采用的树脂具有合适的粘弹性，具体地说，要求墨粉树脂：1）在较低温度下受热时能迅速融化；2）在较宽的温度范围内保持黏度稳定；3）在脱离定影辊时能保持较高的熔体强度并迅速固结。

一般情况下，树脂的粘弹性会在一定程度上受到树脂分子量的影响，通常树脂的分子量过高会导致得到的墨粉因融化不良而引起图像光泽变差，而树脂的分子量过低则易导致定影辊粘附，产生油墨污染问题。因此，如何通过适当的成分组成及配比使得所述树脂获得较好的分子量并进而获得较为理想的粘性是目前所要解决的关键问题。

针对墨粉用树脂的粘性问题，现有技术提出了许多针对墨粉用树脂的改进方案。如中国专利文献CN102934032A以及CN1646995A中公开的墨粉树脂，通过加宽树脂分子量分布，使墨粉树脂的分子量呈现多峰分布来改善树脂的粘弹性。中国专利文献CN1597722A中公开的墨粉树脂，通过引入共轭二烯烃作为共聚单体，使得到的树脂中同时包含线性聚合物（提供低温定影性）和支化聚合物（防止粘辊）。中国专利文献CN1347014A中公开的墨粉树脂，将苯乙烯-丙烯酸酯共聚物与聚酯进行化学混合，充分利用聚酯的结晶特性提高低温熔化速度。中国专利文献CN102792231A中公开的墨粉树脂采用与巴西棕榈蜡等相比碳原子数更少、熔程较窄的天然向日葵蜡与树脂混合，以提高低温定影性。然而，经实践表明，上述方法仅能在较低温度下受热时迅速融化、在较宽的温度范围内保持黏度较小变化、在脱离定影辊时能保持较高的熔体强度并迅速固结中的某一、两个方面取得一定的效果，其综合性能仍然有待提高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种在较低温度下受热时能融化迅速、在较宽的温度范围内保持黏度稳定、在脱离定影辊时熔体强度较高且固结迅速的墨用粘合剂树脂的制备方法。

本发明还提供了上述粘合剂树脂的制备方法以及其用于制备墨粉的应用。

为此，本发明提供了一种墨粉用粘合剂树脂的制备方法，包括以下步骤：

1）制备种子乳液：取乙烯基单体、丙烯酸酯类单体、功能单体、链转移剂以及卤代烃混合得到单体混合物，并取其中部分的所述单体混合物与乳化剂水溶液混合，并加入pH缓冲剂，调节pH值至6-9，搅拌混合均匀，得到种子乳液Ⅰ；

2）制备预乳液：取步骤（1）中剩余的所述单体混合物与乳化剂水溶液混合，并加入pH缓冲剂，调节pH值至4.5-7.5，加入引发剂，混合均匀，得到预乳液Ⅱ；

3）聚合反应：取所述步骤1）得到的所述种子乳液Ⅰ，加入引发剂，控制温度85-90℃聚合，然后将所述步骤2）得到的预乳液Ⅱ均匀加入所述种子乳液Ⅰ中，滴加完毕后保温反应，随后将反应温度升高2-5℃并持续反应1-2小时；

4）蒸馏：将所述步骤3）反应后的反应物在30-98℃下减压蒸馏，蒸除可挥发性组分，即得到所需的低分子量苯乙烯-丙烯酸酯乳液共聚物；

5）凝聚：向步骤4）中得到的乳液共聚物中加入絮凝剂，即得粘合剂树脂。

需要说明的是，步骤1）中，所述卤代烃的作用为除去制得的粘合剂树脂的不良气味，本领域技术人员可根据情况，选择是否添加所述卤代烃及对所使用的卤代烃进行筛选。

进一步地，所述墨粉用粘合剂树脂的制备方法，具体包括如下步骤：

1）制备种子乳液：取所述乙烯基单体、丙烯酸酯类单体、功能单体、链转移剂以及卤代烃混合得到所述单体混合物，并选取占所述单体混合物总质量5-20%的部分单体混合物与浓度为0.5-1.0%的乳化剂水溶液混合，并加入pH缓冲剂，调节pH值至6-9，搅拌混合均匀，得到种子乳液Ⅰ；