核殼結(jié)構(gòu)彩色墨粉制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及核殼結(jié)構(gòu)彩色墨粉的制備方法，包括以下步驟：對顏料進(jìn)行疏水改性；采用細(xì)乳液法制備封裝有顏料、蠟的低Tg核乳液及封裝有CCA樹脂的高Tg殼細(xì)乳液，通過凝集工藝使低Tg核乳液失穩(wěn)成粒后加入高Tg殼細(xì)乳液，使之在核粒子表面失穩(wěn)形成一層均勻殼膜，再通過升溫使核殼熔融、球形化，后處理后即得到核殼結(jié)構(gòu)彩色墨粉。本發(fā)明對顏料進(jìn)行改性處理，避免了炭黑團(tuán)聚體的出現(xiàn)，對顏料和蠟的封裝避免了顏料及蠟的外泄及外泄導(dǎo)致的帶電穩(wěn)定性的問題，通過凝集工藝可使CCA集中分布在墨粉殼層樹脂中，不僅具有起電速度快和電荷密度高的特點(diǎn)，而且還具有粒徑分布窄，色密度高，包覆率高等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】核殼結(jié)構(gòu)彩色墨粉制備方法 【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001] 本發(fā)明涉及成像設(shè)備墨粉制造領(lǐng)域，具體涉及一種核殼結(jié)構(gòu)彩色墨粉的制備方 法。 【【背景技術(shù)】】
[0002] 隨著辦公自動化水平不斷提高，對于文字或是圖片打印和復(fù)印的打印機(jī)及復(fù)印機(jī) 的要求越來越高，促使作為打印機(jī)、復(fù)印機(jī)耗材的墨粉市場需求巨大。在滿足高畫質(zhì)、高分 辨率的同時(shí)，要求墨粉有盡可能低的定影溫度及良好的儲存性。此外，打印穩(wěn)定性也提出了 進(jìn)一步的要求。傳統(tǒng)的熔融粉碎法已不能適應(yīng)墨粉性能的需求，墨粉市場轉(zhuǎn)向化學(xué)合成聚 合墨粉；目前，生產(chǎn)聚合墨粉的方法主要包括乳液聚合法、懸浮聚合法。
[0003] 通常乳液聚合法要分別制備樹脂乳液、顏料分散液、脫模劑分散液，這種制備工藝 繁瑣、而且容易出現(xiàn)顏料及蠟的外漏、從而影響墨粉的儲存及帶電穩(wěn)定性。如邯鄲漢光公司 專利 CN201210226541. 7 所述。
[0004] 為了解決顏料及蠟的外漏問題， 申請人:專利CN201110454218. 0公開了一種通過 轉(zhuǎn)相乳化法制備蠟粒子，再用樹脂對其進(jìn)行包覆的方法，改善了蠟與樹脂之間的相容性，可 防止蠟的外漏；另一篇專利文獻(xiàn)CN201110446293. 2則提供了采用多個核-殼結(jié)構(gòu)的小粒子 后再通過凝集工藝將其凝聚成為墨粉粒子的方法，但是此種方法有時(shí)會存在定影不良等問 題。 申請人:湖北鼎龍化學(xué)股份有限公司公開的專利CN200910272567. 3采用陰離子型聚合 物包覆蠟的復(fù)合乳液和陽離子型聚合物包覆炭黑的復(fù)合乳液，再將不同電性的復(fù)合乳膠凝 集來制備墨粉。 申請人:南京理工大學(xué)公開的專利CN201310505120. 2披露了一種細(xì)乳液制 備彩色墨粉的方法，是將顏料、蠟作為細(xì)乳液的住穩(wěn)定劑，用樹脂對其進(jìn)行封裝，減少了助 穩(wěn)定劑的污染，同時(shí)能夠減少顏料及蠟的析出；但是，上述方法中也存在部分顏料的團(tuán)聚現(xiàn) 象，造成顏料分布不均、影響墨粉的色密度及帶電穩(wěn)定性。
[0005] 乳膠粒子的凝集工藝制備彩色墨粉主要有三種，如美國專利US5994020、 US5683847,通過相反粒子靜電作用使帶兩種電荷乳膠粒子凝結(jié)在一起；美國 專利US5994020、US6190820通過有機(jī)或無機(jī)絮凝劑使納米乳膠粒子失穩(wěn)；專利 CN201110188387. 4、CN201210226541. 7皆是通過調(diào)節(jié)體系PH值變化來調(diào)節(jié)粒子間的締合 度，使附著在乳膠表面的乳化劑失活而使乳膠粒子凝聚而制得彩色墨粉。上述方法，只涉 及一種乳液凝集技術(shù)，未具體描述核殼結(jié)構(gòu)墨粉的生產(chǎn)工藝，核殼結(jié)構(gòu)墨粉中易出現(xiàn)的殼 樹脂自聚成粒狀況、殼層包覆不均勻等問題有待于改善。 【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0006] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種采用細(xì)乳液凝 聚法制備的粒徑分布窄、色密度高、包覆率高、帶電量高且?guī)щ姺€(wěn)定的核殼結(jié)構(gòu)彩色墨粉。
[0007] 本發(fā)明提供的核殼結(jié)構(gòu)彩色墨粉制備方法，包括下述步驟：
[0008] 1)對顏料進(jìn)行疏水改性；
[0009] 2)將改性后的顏料、蠟加入到含有引發(fā)劑、CCA的低Tg單體中，然后將其加入到含 乳化劑的水溶液中高速乳化到納米級別，升溫聚合得到封裝有蠟、顏料的低Tg核細(xì)乳液； [0010] 3)將含有CCA、憎水劑、引發(fā)劑的高Tg殼單體加入到含乳化劑的水溶液中高速乳 化到納米級別，再轉(zhuǎn)移升溫聚合得到封裝有CCA的高Tg殼細(xì)乳液；
[0011] 4)通過凝集工藝使所述低Tg核乳液先凝聚成粒，然后將所述封裝有CCA的高Tg 殼細(xì)乳液加入其中，使其在核粒子表面失穩(wěn)形成一層均勻殼膜，再通過升溫使核殼烙融、球 形化；
[0012] 5)后處理后，即得到平均粒徑為5-10um，粒子平均球形度為0. 950-0. 995的核殼 結(jié)構(gòu)彩色墨粉。
[0013] 本發(fā)明首先對顏料進(jìn)行了改性處理，可使其能在單體中均勻分散，有效避免了炭 黑團(tuán)聚體的出現(xiàn)，提高了墨粉打印的色密度；同時(shí)采用改性顏料及蠟作為細(xì)乳液聚合的助 穩(wěn)定劑、用核樹脂對顏料和蠟進(jìn)行封裝，避免了顏料及蠟的外泄及其外泄引起的帶電穩(wěn)定 性的問題，憎水劑的加入可降低乳液尺寸分布，能夠保證得到粒徑小且分布均勻的CCA高 Tg殼細(xì)乳液，進(jìn)一步通過凝集工藝使核乳液失穩(wěn)成粒后通過封裝有CCA的高Tg殼細(xì)乳液的 加入而在核粒子表面失穩(wěn)形成一層均勻殼膜，不僅使CCA集中分布在墨粉殼層樹脂中，具 有起電速度快和電荷密度高的特點(diǎn)，而且可使殼樹脂能夠緩慢而均勻的在核粒子表面形成 殼膜，殼層包覆率高、包覆均勻且厚度可控。 【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0014] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的流程圖。 【【具體實(shí)施方式】】
[0015] 為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(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。
[0016] 本發(fā)明提供了采用細(xì)乳液凝集工藝制備核殼彩色墨粉的方法，包括下述步驟：
[0017] (一）、對顏料進(jìn)行疏水改性：
[0018] 采用偶聯(lián)劑對所述顏料進(jìn)行疏水改性，使其活化指數(shù)達(dá)到70-98%，改性后的炭黑 粒徑為 0· 05-0. 5um。
[0019] 具體步驟為：將相對于顏料總重量0. 5-20% Wt的偶聯(lián)劑加入到異丙醇/水的混 合溶劑（1:1)中，攪拌分散〇. 5-2h;將顏料加入其中，滴速浸潤l-2h;升溫至80°C，在高速 剪切下充分反應(yīng)2-5h ;將其烘干、研磨至粒徑0. 05-0. 5um，即可得到疏水改性顏料。
[0020] 上述步驟中，使用的顏料選自黑色、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粒徑為20-40nm的色素炭黑；青色顏料主要選自銅酞菁化合物及其衍 生物，如C LPigment Blue 15、15:1、15:2、15:3、15:4等；品紅顏料主要選自偶氮系顏料， 如 C. I.Pigment Red31、48、57:l、58、63、68、114、122、146、150、184、187、269 等；黃色顏料 主要選自偶氮系顏料，如 C. I. Pigment Yel low3、12、13、17、65、74、83、93、97、155、180、185 等。
[0021] 上述步驟中，使用的偶聯(lián)劑可選用硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑中的至少一種作 為炭黑疏水改性的偶聯(lián)劑，如硅烷偶聯(lián)劑KH-570、KH560、KH550,單烷氧型鈦酯酸偶聯(lián)劑 JSTC-201、螯合型鈦酯酸偶聯(lián)劑JSTC-311或配位型鈦酯酸偶聯(lián)劑JSTC-401等。
[0022] (二）、封裝有改性顏料、蠟的低Tg核乳液的制備：
[0023] 將樹脂型CCA(電荷控制劑）、交聯(lián)劑加入到Tg為40_65°C的墨粉核樹脂單體中 充分溶解；向體系中加入上述步驟制備的改性顏料，低速分散〇. 5-lh ;向體系中加入酯蠟， 待其充分溶解后加入油溶性引發(fā)劑；將上述混合液加入到濃度為〇. 5-5% wt的陰離子或 非離子表面活性劑的水中，利用乳化機(jī)高速乳化至納〇. 5-lum后，轉(zhuǎn)移至反應(yīng)容器，升溫至 70-90°C反應(yīng)6-12h得到封裝有顏料、蠟的核乳液。
[0024] 進(jìn)一步地，上述單體混合液的制備步驟中，還可加入鏈轉(zhuǎn)移劑。
[0025] 本步驟中，構(gòu)成墨粉核樹脂的單體主要選自單乙烯基單體，選自下述一種或一種 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。其中墨粉核樹脂占墨粉總重量的60-90%，玻璃化溫度（Tg)優(yōu)選40-60°C。 上述范圍對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 印過程中墨粉會粘附在加熱棍上，廣生熱偏移問題；而當(dāng)墨粉核樹脂玻璃化（Tg)太商，在 打印過程中不能充分的熔融，墨粉在紙上的定影牢度差。
[0026] 所述改性顏料用量一般為墨粉核樹脂重量的1-30% wt，優(yōu)選1-15% wt。
[0027] 用來聚合墨粉樹脂單體的引發(fā)劑為油溶性引發(fā)劑。所述油性引發(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。引發(fā)劑為上述其中一種或一種以上的材料，用量占墨粉核樹脂重量的〇. 5-10% Wto
[0028] 所述交聯(lián)劑主要是含有兩個及兩個以上的不飽和乙烯基團(tuán)的單體，選自下述至少 一種材料：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。交聯(lián)劑 與單乙烯基單體一起使用，能有效改善墨粉的抗高溫偏移性能。其用量為墨粉核樹脂重量 的0. 05-1% wt，用量過高可能使墨粉定影牢度下降。
[0029] 本步驟中，使用的蠟主要選自低分子量聚烯烴蠟及油脂類合成蠟中至少一種材 料：其中聚烯烴蠟包括聚乙烯蠟（PE蠟）和聚丙烯蠟（PP蠟）；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 季戊四醇六月桂酸酯等。優(yōu)選輕值小于5mgK0H/g、酸值小于lmgKOH/g的錯的油脂類合成 蠟。熔點(diǎn)范圍為50-KKTC，優(yōu)選60-80°C。蠟用量一般為墨粉核樹脂重量的l_40%wt，優(yōu) 選 2-20% wt。
[0030] 所述鏈轉(zhuǎn)移劑選自下述至少一種材料：正十二硫醇、叔十二硫醇、四氯化碳、四溴 化碳等。用量一般為墨粉核樹脂重量的0. 01-5% Wt ;優(yōu)選0. 1-2% wt。本發(fā)明中鏈轉(zhuǎn)移劑 能夠改善墨粉的定影牢固性，用量過高可能使墨粉抗高溫偏移性和儲存性下降。
[0031] 本步驟中，核乳液的粒徑為0· 05-0. 8um、Tg為40-60°C、分子量為5000-50000。
[0032] (三）、封裝有CCA的高Tg殼細(xì)乳液制備
[0033] 將CCA、憎水劑、油性引發(fā)劑、交聯(lián)劑、鏈轉(zhuǎn)移劑溶解在Tg為70_95°C疏水性殼單體 中，然后加入至濃度為〇. 5-5% wt的陰離子表面活性劑或非離子表面活性劑的水中，利用 乳化機(jī)高速乳化后，轉(zhuǎn)移至反應(yīng)容器升溫至70-90°C反應(yīng)6-12h，得到粒徑為50-800nm的殼 樹脂細(xì)乳液。
[0034] 構(gòu)成殼層的高Tg殼單體選自單乙烯基單體，如苯乙烯、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。殼樹脂的玻璃化溫度（Tg)優(yōu)選 70_95°C，用量占墨粉總重量的10-30%。
[0035] 所述CCA選擇正電性樹脂電荷控制劑或負(fù)電性樹脂電荷控制劑，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度 范圍為55-90°C，優(yōu)選60-80°C ;分子量為5000-50000,優(yōu)選10000-30000,不僅可給墨粉提 供理想的帶電量，而且能夠在單體相中均勻分散、溶解。
[0036] 所述非離子表面活性劑選自脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、聚乙烯醇或 聚乙烯吡咯烷酮等，優(yōu)選烷基酚聚氧乙烯醚。
[0037] 所述陰離子表面活性劑可以為磺酸鹽、硫酸酯鹽、羧酸鹽類表面活性劑，選自脂烷 基苯磺酸鈉、烷基磺酸鈉、烷基硫酸鈉、肪醇聚氧乙烯醚羧酸鹽或肪醇聚氧乙烯醚羧酸鹽。
[0038] 本步驟中，所述憎水劑采用長鏈脂肪烴、長鏈脂肪醇或低極性的長鏈酯，如十六 烷、十六醇、甲基丙烯酸十八烷酯。
[0039] 常規(guī)乳液聚合反應(yīng)主要發(fā)生在增溶膠束或者水相中，單體液滴僅僅作為儲存單體 的倉庫，單體源源不斷的由單體油珠通過水相擴(kuò)散到乳膠粒中，以補(bǔ)充聚合反應(yīng)對單體的 消耗。所以溶解在油滴中的高分子物質(zhì)很容易隨著單體的不斷擴(kuò)散發(fā)生析出。
[0040] 加入憎水劑后，細(xì)乳液聚合可在憎水劑的作用下，在連續(xù)相中通過乳化設(shè)備高速 剪切生成50-800nm的單體液體，水相中沒有膠束和自由的表面活性劑，單體液滴成為主要 聚合場所。高速乳化后，體系中單體液滴的大小是不均勻的，小液滴的比表面積大，表面能 高，于是在大小液滴之間就產(chǎn)生Laplace壓差，迫使小液滴中單體通過水相向大液滴擴(kuò)散， 使液滴尺寸分布變寬。由于憎水劑的高疏水性使其不會通過水相擴(kuò)散，當(dāng)Laplace壓差使 小液滴中的單體擴(kuò)散到大液滴后，大液滴中的憎水劑濃度會降低，小液滴內(nèi)憎水劑濃度增 力口，導(dǎo)致大小液滴內(nèi)滲透壓增大；滲透壓差的增大又會驅(qū)使大液滴中的單體部分的返回到 小液滴中；如此反復(fù)，直至Laplace壓差和滲透壓差平衡。故而，憎水劑的存在能夠起到降 低乳液尺寸分布的作用，使得細(xì)乳液聚合能夠得到粒徑小且分布均勻的乳液。另外，由于單 體很少通過水相發(fā)生擴(kuò)散，高分子物質(zhì)不會發(fā)生析出，同時(shí)溶解在油滴中的疏水性高分子 物質(zhì)也能起到助穩(wěn)定劑的作用。
[0041] (四）、凝集工藝制備核殼結(jié)構(gòu)墨粉：
[0042] 將步驟（二）制備的核乳液置于帶齒形分散盤的高速分散罐中，在室溫、高速下分 散；加酸調(diào)節(jié)PH值至1-2,向體系中滴加凝聚劑、升溫，使粒子凝聚成墨粉核粒子；滴加完成 后降速并升溫至核樹脂Tg之上5-KTC，保持2-4h，使顆粒初步融合以增加核粒子密實(shí)度， 再調(diào)節(jié)體系PH至弱酸性或中性，往體系中緩慢滴加封裝有CCA的高Tg殼細(xì)乳液，緩慢滴加 凝聚劑，并加酸調(diào)節(jié)PH值至2-4,使殼顆粒在墨粉核顆粒表面富集，然后升溫至殼樹脂Tg 之上2-KTC，保持2-4h，核殼初步融合；升溫至殼樹脂Tg之上15-25°C，保持l-6h，使核殼 完全融合球形化，得到具有核殼結(jié)構(gòu)的墨粉顆粒。
[0043] 本步驟中，所述的酸為無機(jī)酸，包括硫酸、鹽酸及硝酸等，優(yōu)選硫酸。
[0044] 所述凝聚劑為無機(jī)鹽、高分子凝聚劑，其中無機(jī)鹽主要包括氯化鉀、氯化鎂、硫酸 鎂、氯化鋁或氯化鐵等，高分子凝聚劑包括褐藻酸、聚丙烯酰胺或聚合氯化鋁等，本發(fā)明優(yōu) 選氯化鋁水溶液。
[0045] 本步驟中，在加入凝聚劑成核時(shí)，升高溫度至核樹脂Tg溫度之上5-KTC，升溫速 率影響成核粒子粒徑分布、成核溫度影響成核平均粒徑。在加入殼樹脂之前，需要調(diào)整體系 的PH至弱酸性或中性，使殼乳液均勻分散于體系中，然后緩慢加入酸或者凝聚劑，使殼乳 液緩慢失穩(wěn)并均勻包覆在墨粉核粒子表面，避免了殼樹脂自聚成粒；另外，包殼過程中，殼 樹脂粒子較小，僅為50-800nm且均勻分散于整個體系中，殼粒子的比表面能較高易吸附于 核粒子表面從而使體系能量降低，形成均勻的殼膜。核殼熔融溫度維持在殼樹脂Tg之上 2-KTC，保持2-4h，使核殼能夠初步熔融增加核殼墨粉密實(shí)度，避免加堿后出現(xiàn)掉殼現(xiàn)象。 升高溫度至殼樹脂Tg之上15-25°C，使核殼能夠充分融合并且完善球形度。
[0046] 本發(fā)明中殼樹脂與墨粉核粒子的質(zhì)量比為50:50-1:99 ;所述殼層的平均厚度為 0. l-2um、包覆率80-98% ;所述墨粉球形度為0. 95-0. 995。
[0047] (五）后處理：
[0048] 1、過濾/清洗：
[0049] 該步驟中，需要加酸中和墨粉堿性，并通過大量的去離子水反復(fù)清洗、過濾，將體 系中溶解的無機(jī)鹽離子、高分子分散劑和表面活性劑進(jìn)行去除，反復(fù)過濾洗滌至墨粉濾液 電導(dǎo)率彡lOus/cm，并調(diào)節(jié)其PH為5- 8,以免影響墨粉帶電量及環(huán)境穩(wěn)定性?？梢酝ㄟ^離 心過濾法、真空過濾法、加壓過濾法等方式過濾。
[0050] 2、干燥：
[0051] 該步驟是對經(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。
[0052] 3、外部添加：
[0053] 該步驟是在經(jīng)過干燥處理后的墨粉粒子中添加外添加劑。
[0054] 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、流動性、 儲存穩(wěn)定性等。墨粉用外添加劑選自二氧化硅、氧化鋁、氧化鈦等無機(jī)粒子中至少一種材 料，優(yōu)選經(jīng)過疏水改性的二氧化硅和二氧化鈦粒子。用量為墨粉重量的〇. 1-5% wt。
[0055] 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。
[0056] 以下結(jié)合實(shí)施例和比較例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。下述實(shí)施例中，"份"表示質(zhì)量 份。
[0057] 各物性和特性的測定方法或評價(jià)方法如下所示：
[0058] (1)墨粉粒子粒徑分布
[0059] 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1?轉(zhuǎn)印效率，并提1?涉及細(xì)線、斑點(diǎn)等圖像質(zhì)量。
[0060] 具體測定方式如下：稱量測定墨粉粒子約0. lg，放入燒杯中，加入十二烷基苯磺 酸鈉0. Olg，去離子水30ml，在60W超聲波分散器中超聲中分散3min，使用庫爾特顆粒計(jì)數(shù) 器（Multis izer3,由美國貝克曼公司制造），在孔徑100 μ m、測定粒子個數(shù)：50000個的條 件下，測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)。
[0061] 計(jì)算式：
[0062] 球形度=與粒子的投影面積相等的圓的周長/粒子投影圖像的周長
[0063] (2) pH值和電導(dǎo)率
[0064] 用250ml燒杯量取IOOml墨粉清洗并抽濾產(chǎn)生的濾液，用校準(zhǔn)好的梅特勒PH計(jì) (S-20)和梅特勒電導(dǎo)率儀（FE30K)測量讀取數(shù)據(jù)。
[0065] (3)帶電量
[0066] 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60%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Q/M帶電量測試儀對墨粉帶電量測定。
[0067] (4)色密度
[0068] 打印機(jī)打印出含有兩個色磚的標(biāo)準(zhǔn)印子畫稿，用X-Rite EXACT分光密度儀測試下 全色稿的右下、中心、左上三點(diǎn)，即可得到濃度D。
[0069] (5)帶電穩(wěn)定性
[0070] 帶電穩(wěn)定性由打印頁數(shù)來標(biāo)準(zhǔn)，在23. 5°C、60%的濕度下進(jìn)行打印，打印出現(xiàn)問題 時(shí)的打印頁數(shù)。
[0071] (6)儲存性
[0072] 將約20g墨粉加入至密閉容器中，在55°C的環(huán)境下放置8h后取出，盡量不破壞結(jié) 構(gòu)，小心的轉(zhuǎn)移至篩孔為40目的振動篩上，將振幅設(shè)定為I. 0mm，振動30秒后，測定殘留在 該篩子上的墨粉重量，將此作為結(jié)塊的墨粉重量。算出相對于最初加入容器的墨粉重量，結(jié) 塊墨粉所占的比重。1個樣測定3次，將其平均值作為存儲性的指標(biāo)，墨粉的儲存性以數(shù)值 小者為優(yōu)。
[0073] 實(shí)施例1
[0074] 1)改性炭黑的制備
[0075] 將I. Og的硅烷偶聯(lián)劑KH-570加入到IOOmL的異丙醇/水的混合溶劑中（體積比 1:1)中，在300rpm下超聲分散0. 5h。向體系中加入IOg的炭黑NP60,先200rpm下潤濕lh。 升溫至80°C同時(shí)以2000rpm下高速分散2h。將分散液烘干、研磨即可得到疏水改性炭黑B。
[0076] 2)封裝有改性炭黑、蠟的低Tg的核乳液A的制備
【權(quán)利要求】
1. 核殼結(jié)構(gòu)彩色墨粉制備方法，其特征在于，包括下述步驟： 1) 對顏料進(jìn)行疏水改性； 2) 將改性后的顏料、蠟加入到含有引發(fā)劑、CCA的低Tg單體中，然后將其加入到含乳化 劑的水溶液中高速乳化到納米級別，升溫聚合得到封裝有蠟、顏料的低Tg核細(xì)乳液； 3) 將含有CCA、憎水劑、引發(fā)劑的高Tg殼單體加入到含乳化劑的水溶液中高速乳化到 納米級別，再轉(zhuǎn)移升溫聚合得到封裝有CCA的高Tg殼細(xì)乳液； 4) 通過凝集工藝使所述低Tg核乳液先凝聚成粒，然后將所述封裝有CCA的高Tg殼 細(xì)乳液加入其中，使其在核粒子表面失穩(wěn)形成一層均勻殼膜，再通過升溫使核殼烙融、球形 化； 5) 后處理后，即得到平均粒徑為5-lOum，粒子平均球形度為0. 950-0. 995的核殼結(jié)構(gòu) 彩色墨粉。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的核殼結(jié)構(gòu)彩色墨粉制備方法，其特征在于，所述步驟1)中，采 用偶聯(lián)劑對所述顏料進(jìn)行疏水改性，使其活化指數(shù)達(dá)到70-98%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的核殼結(jié)構(gòu)彩色墨粉制備方法，其特征在于，對顏料進(jìn)行疏水 改性具體步驟為： 將0. 5-15%的偶聯(lián)劑加入到異丙醇/水的混合溶液中混合分散，加入顏料在一定溫度 下高速分散2-化，然后烘干，研磨至粒徑0. 05-0. 5um即可。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的核殼結(jié)構(gòu)彩色墨粉制備方法，其特征在于，所述步 驟2)之制備封裝有顏料、蠟的低Tg核乳液的具體包括： 將改性顏料、樹脂型CCA溶解于低Tg的單體中，并超聲分散20min，向體系中加入蠟，待 其充分溶解后加入油溶性引發(fā)劑得到混合分散液，然將上述混合分散液加入到乳化劑含量 為0. 5wt% -5wt%的乳化劑水溶液中，乳化共混至納米級別后，升溫聚合成低Tg核乳液。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的核殼結(jié)構(gòu)彩色墨粉制備方法，其特征在于，所述步驟2)制 備的所述封裝有顏料、蠟的低Tg核乳液的Tg為40-6(TC，分子量為5000-50000,粒徑為 0. 05-0.加m。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的核殼結(jié)構(gòu)彩色墨粉制備方法，其特征在于，制備所 述封裝有CCA的高Tg殼乳液的步驟3)具體包括；將包含CCA、憎水劑、引發(fā)劑的高Tg殼單 體加入到乳化劑含量為0. 5wt % -5wt %的乳化劑水溶液中，乳化共混至納50-500nm，升溫 聚合成具有納米級別的封裝有CCA的高Tg殼細(xì)乳液。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的核殼結(jié)構(gòu)彩色墨粉制備方法，其特征在于，所述步驟3)制 備的所述封裝有CCA的高Tg殼細(xì)乳液的Tg為70-95 °C、分子量為5000-50000、粒徑為 50-800nm。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的核殼結(jié)構(gòu)彩色墨粉制備方法，其特征在于，所述步 驟4)中，通過凝聚工藝使所述低Tg核乳液凝集成4-6um核粒子，再使所述高Tg殼細(xì)乳液 失穩(wěn)吸附于所述核粒子表面而形成0. 5-2um的殼層。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的核殼結(jié)構(gòu)彩色墨粉制備方法，其特征在于，所述步驟4)具體 包括；向所述低Tg核乳液中加入酸/凝聚劑使其失穩(wěn)凝聚成4-6um的核粒子，調(diào)節(jié)體系PH 后加入所述高Tg殼細(xì)乳液，再用酸/凝聚劑使所述高Tg殼細(xì)乳液失穩(wěn)并吸附于所述核粒 子的表面而形成0. 5-2um的殼層，并升溫使其核殼烙融、球形化。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的核殼結(jié)構(gòu)彩色墨粉制備方法，其特征在于，所述步 驟5)之后處理具體包括；加酸中和墨粉堿性，反復(fù)過濾洗涂至墨粉濾液電導(dǎo)率《lOus/cm， 并調(diào)節(jié)其PH為5-8,然后干燥，用二氧化娃外部添加劑處理，即可得到具有核殼結(jié)構(gòu)的彩色 里暫V垂初〇
【文檔編號】G03G9/08GK104460255SQ201410777998
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月15日
【發(fā)明者】路雨青, 劉志軍, 曹方敏, 李東瑩, 程衛(wèi)峰, 李紹昌, 羊輝 申請人:深圳市樂普泰科技股份有限公司