[发明专利]一种核壳结构的墨粉制备方法

说明书

本发明涉及一种核壳结构的墨粉制备方法，属于激光打印/静电复印彩色粉的制备技术领域。本发明所述方法先采用物理熔融法制备色粉粒子，再采用化学反应法制备得到色粉粒子为核、苯丙树脂为壳的墨粉；所述方法融合了物理法和化学法制粉技术的各自优势，所制得的墨粉具有较好的流动性，在形态学及电学性能等方面均满足高品质激光打印/静电复印要求。

技术领域

本发明涉及一种核壳结构的墨粉制备方法，属于激光打印/静电复印彩色粉的制备技术领域。

背景技术

墨粉(Toner，又称碳粉、色调剂或静电显影剂)，是用于静电成像的粉状物体，它与载体组成显影剂，参与显影过程，并最终被定影在纸张上形成文字或图像。墨粉生产制备涉及到超细粉体加工、复合材料、化工等领域的内容，是世界上公认的高技术产品；而且墨粉是电子成像显像专用信息化学品行业在复印和打印领域的主要耗材。目前主流的墨粉制备技术是物理熔融法，它是将树脂、色料、添加剂等按一定比例置于混炼机中，在树脂熔融温度之上(120～200℃)捏合混炼，所得熔融物经挤出、冷却、粉碎，得到初级粉粒，再经粉粒筛分及加入添加剂得到成品。这种技术的特点可简单描述为“干法的Breaking-down”过程。该方法有明显的优点：技术成熟可靠，易操作且安全；生产质量稳定，总体生产成本较低；全自动封闭生产线易实现环保；原材料的选择范围广。但也存在明显的缺点：粒径分布较宽，粒子的形状不规则，颗粒表观粗糙，容易造成流动性差，表面性质难以控制等问题(这些局限在黑白打印中问题不会太突出，但对于彩色打印的品质将产生极大的不利影响)，因此，熔融粉碎法制得的墨粉无法满足高品质的显影要求。

化学法是近年来逐渐兴起的色粉制备技术，其根本是以自由基聚合反应合成树脂为出发点的色粉制备过程。目前主要有悬浮聚合法(如USP65666028、USP6740463、USP6528222)和乳液聚合聚集法(如USP4983488、USP6531256、EP0162577、EP 0225476、EP0302939、EP 0631196)两大模式。与传统制粉方法相比较，化学法的生产过程能耗低、环保性好(制备过程中以水为介质、不使用高温和高强力粉碎)以及产品性能优良(粉粒形状规整呈球形或椭球形、粒度分布窄、组成均匀)等。然而，目前化学法制粉技术还存在工艺相对复杂、条件控制要求严格、树脂类型单一(只能是自由基聚合型)、生产效率低等需要改进与完善之处。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种核壳结构的墨粉制备方法，所述方法融合了物理法和化学法制粉技术的各自优势，采用该方法制备的墨粉具有较好的流动性，在形态学及电学性能等方面均能满足高品质激光打印/静电复印要求。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种核壳结构的墨粉制备方法，所述方法步骤包括：

色粉粒子、分散剂、乙醇和水先进行超声分散，得到混合均匀的分散溶液；再将分散溶液转移至反应容器中，并在50℃～90℃下进行搅拌；将苯乙烯、丙烯酸酯和引发剂混合均匀后，逐滴加入到上述反应容器中，滴加完后继续搅拌反应3h～6h，冷却后再进行分离、洗涤、干燥，得到核壳结构的墨粉。

色粉粒子在分散溶液中的质量百分数为1％～20％。

所述墨粉中，色粉粒子为核，苯丙树脂为壳，即色粉粒子表面完全包覆一层苯丙树脂。

所述核壳结构的墨粉中还可以添加增强流动性的超细粉末，所述核壳结构的墨粉与超细粉末混合均匀，得到满足高品质激光打印/静电复印要求的彩色墨粉；超细粉末的质量与色粉粒子的质量比为0.1～2:100；所述超细粉末为二氧化硅、金属氧化物和硬脂酸盐中的一种以上；其中，优选颗粒尺寸为纳米级的超细粉末。所述金属氧化物优选二氧化钛、氧化铝、氧化锌、氧化锶或氧化镁，所述硬脂酸盐优选硬脂酸镁、硬脂酸锌或硬脂酸钙。

所述色粉粒子是采用物理熔融法制备得到的，颜色为黄、品、青或者黑。