[发明专利]多孔调色剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种打印和复印用电子照相调色剂及其制备方法。

背景技术

调色剂是激光打印、数码复印所需的关键耗材，主要由树脂、颜料、添加剂等组成。传统制备调色剂的“熔融法”是将树脂、着色剂、电荷调节剂、离型剂等经过熔融混合、机械粉碎、气流粉碎、分级等工序，属于物理法调色剂，存在着色剂不易在树脂中均匀分散、制备的彩色调色剂颗粒大小及形状均一性差、粒径较大等固有缺陷，导致调色剂在打印、复印时易粘辊、分辨率低、色泽差、废粉率较高，无法满足日益高标准的打印、复印需求。

以Fuji Xerox、Konica-Minolta等公司开发的“乳液聚合/共絮凝法”等化学手段，通过表面活性剂、剪切速率的调整，通过控制絮凝、热处理过程可以有效地控制粉体的粒径和形状，从而提高了打印、复印的分辨率和色泽，调色剂颗粒的非球形结构有利于感光体上的调色剂回收与清洁。

基于化学调色剂的制造成本较熔融法调色剂成倍增长，有必要以降低调色剂施加到基底中的电子照相过程的量。在电子照相处理多孔调色剂颗粒都会降低调色剂的量中的图像区域，简单地说，用50％的孔隙率的调色剂颗粒应该只需要一半的质量来完成相同的成像效果，同时，完成定影后会降低调色剂在纸张上的累积高度，增强与纸张的融合性，形成更薄的图像，改善调色剂厚度对图像质量的影响。除此之外，调色剂的多孔结构降低了调色剂的定影温度，有利于节能降耗，因此，具有高的孔隙度的调色剂颗粒会降低每页成本，因而发明一种降低调色剂的低灰、废粉率和消耗量，提高单位调色剂页产量的新型工艺成为一种需求。多孔调色剂的应用提供了一个降低打印成本，提高打印质量的实用方法。

然而，由于调色剂的诸多性质指标，如合适的玻璃化转变温度，交联密度和流变性，以及多孔结构的敏感脆性等，很难制备符合要求的多孔结构调色剂颗粒。采用有限聚结聚合方法成孔率高，但是多孔结构过于脆弱，在后续加工过程中易碎；采用硅油-异丙醇萃取技术，成孔率低，且萃取过程缓慢低效。

综上，现有技术制得的多孔结构调色剂敏感易碎，不具备合适的机械加工强度，在后续的工艺环节中有一定破损，这是现有多孔结构调色剂未广阔应用的主要原因。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种工艺简单、控制简便，得到的调色剂孔隙率高、机械强度高，不易脆裂的多孔调色剂的制备方法。

本发明的另一目的是为了提供一种上述制备方法制得的多孔调色剂。

本发明方法包括以下步骤：

一，将孔隙发生物和孔隙支撑物分散于去离子水中制成第一亲水胶体溶液；

二，将树脂、蜡和着色剂分散溶解于有机物溶剂中制成有机相溶液；

三，将第一亲水胶体溶液剪切分散于所述有机相溶剂中形成油包水的第一悬浊液；

四，将亲水胶体稳定剂分散于去离子水中制备第二亲水胶体溶液，将第一悬浊液剪切分散于所述第二亲水胶体溶液中形成水包油-包水的第二悬浊液；

五，从所述第二悬浊液中蒸发有机溶剂和水，并进一步干燥后得到具有多孔结构的调色剂。

所述步骤一中，所述孔隙发生物为具有水溶性或水可溶胀的天然聚合物或合成聚合物。

所述步骤一中，所述孔隙支撑物为硅溶胶。

所述步骤一中，所述孔隙发生物的添加量占第一亲水胶体溶液的质量比为1％-10％，优选比例为3％-5％。；所述孔隙支撑物的添加量占第一亲水胶体溶液质量比为1％-5％，优选比例为3％-4％。

所述步骤三中，第一亲水胶体溶液与有机相溶液的混合比为1:3到1:4之间。

所述步骤四中，所述亲水胶体稳定剂可选自硅溶胶、黄原胶、明胶、纯胶等或其混合物。

所述步骤四中，所述亲水胶体稳定剂的添加量占所述第二亲水胶体溶液总质量的0.2％-2％。

所述第一悬浊液与所述第二亲水胶体溶液的混合质量比为1：1.5-2。

所述步骤五中，所述蒸发控制干燥温度为35-40℃，压力为-0.7MPA到-0.9MPA，维持24h，测定水份残留小于0.5％。

所述多孔结构的调色剂的孔隙率为20％-90％，优选孔隙率在30％-60％。