着色剂分散液、蜡分散液、静电热成像用墨粉及制备方法技术

着色剂分散液、蜡分散液、静电热成像用墨粉及制备方法，具体就是打印机、复印机等图像形成设备的墨粉，通过加入具有纳米孔洞结构的气凝胶，苯乙烯/丙烯酸酯类单体分别与着色剂、蜡研磨，乳化、聚合制备着色剂树脂乳液和蜡树脂乳液，然后通过共絮凝工艺制备碳粉母体，后经过水洗、干燥、外添工序制备彩色化学碳粉。本工艺中，由于引入了气凝胶结构，本利用气凝胶开放式、大表面积结构特点，将着色剂、蜡吸附在气凝胶空隙内，再与单体乳化中，单体进一步渗入气凝胶中，有效的避免的着色剂和蜡的析出，总体来说，气凝胶作为助剂，增加了蜡、着色剂、树脂相容性，解决了现有技术问题。

【技术实现步骤摘要】
着色剂分散液、蜡分散液、静电热成像用墨粉及制备方法
本专利技术涉及一种静电热成像用墨粉，具体就是打印机、复印机等图像形成设备的墨粉，该类设备通过静电荷作用形成静电潜像后转印到记录媒介物上，并被加热固化在记录媒介物上而得到肉眼可见的图像。
技术介绍
静电热成像用墨粉是激光打印、数码复印所需的关键耗材。激光打印机或复印机通过激光成光学图像然后在硒鼓上得到与光学图像对应的静电荷图像，该静电荷图像即为“静电潜像”，然后与静电热成像用墨粉接触吸附形成带电荷的墨粉像，与记录媒介物接触后被转印到记录媒介物上，最后被加热辊加热固化在记录媒介物上，最终输出即得到肉眼可见的打印纸件。静电热成像用墨粉主要由树脂、颜料、添加剂(摩擦产生电荷的电荷调节剂，如铁粉)等组成。传统制备墨粉采用物理法制备，首先通过“熔融法”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，制备墨粉颗粒，这种墨粉普遍存在着色剂不易在树脂中均匀分散、蜡析出等问题，制备的彩色墨粉颗粒大小及形状均一性差、粒径较大，导致墨粉在打印、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FujiXerox(富士施乐公司)、Konica-Minolta(柯尼卡美能达)为代表的公司开发了“乳液聚合/共絮凝法”，其采用乳液聚合法制备亚微米级树脂乳液、蜡分散液、着色剂分散液，通过表面活性剂、絮凝剂，在剪切速率的调整下共絮凝制备粒度约5μm的窄尺寸分布颗粒，通过热处理过程可以有效地控制粉体的球形度，从而提高了彩色打印、复印的分辨率和色泽，碳粉颗粒的非球形结构有利于感光体上的碳粉回收与清洁。然而，一方面，在乳液聚合/共絮凝法制备彩色碳粉时，聚合物乳液和蜡乳液、着色乳液在混合、絮凝、热处理很难使树脂粒子与着色粒子彼此均匀分散和黏附。另一方面，为提高彩色碳粉的抗偏印性能需要提高蜡的用量，由于蜡这种低表面能、难以融着的材料很难包于聚合体粒子中，因此在凝集以及融着时易迁移在颗粒表面或水相中，导致凝集过程难控制，制备碳粉污染载体和显影套筒，并且使颜料在碳粉中分布不均，导致打印、复印质量难以提高。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供着色剂分散液、蜡分散液、静电热成像用墨粉及制备方法。气凝胶通常具有低的体密度(约0.03至0.5g/cm3)、高的表面积(约600m2/g至约1000m2/g)、高的孔隙率以及相对大的孔体积。气凝胶可以具有孔小于1微米(μm)的纳米孔结构。低密度气凝胶材料(0.01-0.3g/cc)广泛地被认为是最佳的固态热绝缘体，气凝胶材料还具备许多其它有趣的声学、光学、机械及化学特性，而使其具有广泛的用途。特别的，物理材料化学领域的科研人员发现通过选择合适的亲水或疏水气凝胶可以使被气凝胶载负的物质以加速或延缓的形式被释放。另外，气凝胶可以作为分散剂用于在固体或液体介质中分散固态、液态或气态物质。特别地，为了在亲水气凝胶的帮助下，将疏水(例如亲油)物质加到液体和/或准固态亲水分散介质中，和在疏水气凝胶的帮助下，为了将亲水物质加到液态疏水分散介质中，载以亲水和/或疏水物质的亲水和/或疏水气凝胶可以毫无问题的溶和到亲水和/或疏水的液态、准固态或固态介质中。由此专利技术人创造性的想到将气凝胶的结构借鉴到专利技术人的打印墨粉研发工作中来解决上述问题。然而利用气凝胶开放式、大表面积结构特点，将着色剂、蜡吸附在气凝胶空隙内，再与单体乳化中，单体进一步渗入气凝胶中，增加了单体与蜡、着色剂的相容性，总体来说，气凝胶作为助剂，增加了蜡、着色剂、树脂相容性，专利技术人的以上专利技术构思从原理上可以解决现有技术问题。然而具体如何实现却是无法预料的，需要不断的进行多角度、多因素的实验探索。在以上创造性的技术思路上，专利技术人经过多角度、多因素实验探索，得出了具体可行并经过实验验证的的具体方案。方案一本方案提供一种着色剂分散液，其特征在于，其为原料组合在润湿剂中均相碾磨分散后的产物，原料组合包括气凝胶A、着色剂颗粒以及苯乙烯/丙烯酸酯类单体，其中，气凝胶A经过分离后测定：颗粒孔径为1～40nm，比表面积为300～1000m2/g(BET法于室温下测定)，孔隙率为50％～90％，颗粒平均粒径为220～320nm(激光粒度仪测定)，原始气凝胶颗粒平均粒径为0.01～2mm，使用GMSD2000微细气凝胶研磨分散机进行研磨制备成粒径为220～320nm的气凝胶A，着色剂均相分散颗粒粒径为220～320nm。粒径过大，如大于320nm，则着色剂、蜡、气凝胶颗粒过大，在后续乳化过程容易发生沉降，不利于乳液的稳定性；粒径过小，若低于220nm，则研磨效率低，体系粘度过大，不利于乳化过程。本方案中，所使用的着色剂不作特别限定，可以为无机颜料或有机颜料、有机染料的任一种，也可以是其组合。可以列举的青色着色剂有颜料蓝15：3、颜料蓝15：4等；黄色着色剂有颜料黄12、颜料黄17、颜料黄74、颜料黄93、颜料黄94、颜料黄155、溶剂黄162、颜料黄180、颜料黄185等；品红着色剂有颜料红31、颜料红122、颜料红150、颜料红184、颜料红185、颜料红57：1、颜料红238、颜料红256、颜料红269等；黑色着色剂有炭黑、磁铁矿、苯胺等。本方案提供的着色剂分散液，还可以具有这样的特征：按质量百分比计，除润湿剂外，含有气凝胶A为0.5～1％和着色剂颗粒5～10％以及苯乙烯/丙烯酸酯单体80～90％，润湿剂剂占单体质量的0.5～2％。增加润湿剂的量往往会增加着色剂、蜡、单体油相所能够渗入的深度，由此会增加气凝胶和油相组分的相容性。但过高的含量，会破坏后续预乳液的稳定性。本方案提供的着色剂分散液，还可以具有这样的特征：其中，气凝胶A为无机气凝胶或有机气凝胶，无机气凝胶优选为二氧化硅气凝胶、三氧化二铝气凝胶、二氧化锆气凝胶或二氧化钛气凝胶；有机气凝胶优选为间苯二酚-甲醛气凝胶或三聚氰胺-甲醛气凝胶。本方案提供的着色剂分散液，还可以具有这样的特征：气凝胶A优选为SiO2、Al2O3或TiO2、ZrO2气凝胶。根据用途，气凝胶A它们可以具有亲水和/或疏水的表面基团(例如OH、OR、R)。具有亲水和/或疏水的表面基团的气凝胶的制备这里可以通过本领域普通技术人员已知的各种不同的方法完成。含有SiO2的亲水和/或疏水气凝胶，特别是SiO2气凝胶是特别优选的。优选将气凝胶材料制成粒状、丸状、珠状、粉末状或其他颗粒形式，并且具有适于预期应用的任何粒度。本方案提供的着色剂分散液，还可以具有这样的特征：其中，润湿剂为表面活性剂，具体为：离子型表面活性剂，优选自十二烷基硫酸铵、以及十二烷基聚氧乙烯醚硫酸钠；或两性表面活性剂，优选自甜菜碱型的烷基二甲基甜菜碱或环氧型的烷基二甲基胺环氧化物；或非离子表面活性剂，优选自脂肪酸甘油酯、脂肪酸丙二醇酯、脂肪酸脱水山梨醇酯、脂肪酸聚氧乙烯脱水山梨醇酯、四油酸聚氧乙烯山梨醇、聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯聚氧丙烯二醇、聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚、脂肪酸聚乙二醇酯、高级脂肪酸醇酯、脂肪酸多元醇酯。本方案提供的着色剂分散液，还可以具有这样的特征：其中，苯乙烯/丙烯酸酯类单体为苯乙烯、α-甲基苯乙烯、氯苯乙烯、二氯苯乙烯、对叔丁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种着色剂分散液，其特征在于，其为原料组合在润湿剂中均相碾磨分散后的产物，所述原料组合包括气凝胶A、着色剂颗粒以及苯乙烯/丙烯酸酯类单体，其中，所述气凝胶A经过分离后测定：颗粒孔径为1～40nm，比表面积为300～1000m2/g(BET法于室温下测定)，孔隙率为50％～90％，颗粒平均粒径为220～320nm(激光粒度仪测定)。

【技术特征摘要】
1.一种着色剂分散液，其特征在于，其为原料组合在润湿剂中均相碾磨分散后的产物，所述原料组合包括气凝胶A、着色剂颗粒以及苯乙烯/丙烯酸酯类单体，其中，所述气凝胶A经过分离后测定：颗粒孔径为1～40nm，比表面积为300～1000m2/g(BET法于室温下测定)，孔隙率为50％～90％，颗粒平均粒径为220～320nm(激光粒度仪测定)。2.根据权利要求1所述的着色剂分散液，其特征在于：按质量百分比计，含有气凝胶A为0.5～1％和着色剂颗粒5～10％以及苯乙烯/丙烯酸酯单体80～90％。3.根据权利要求1所述的着色剂分散液，其特征在于：气凝胶A为无机气凝胶或有机气凝胶，其中，无机气凝胶为二氧化硅气凝胶、三氧化二铝气凝胶、二氧化锆气凝胶或二氧化钛气凝胶中的一种或多种；有机气凝胶为间苯二酚-甲醛气凝胶或三聚氰胺-甲醛气凝胶中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的着色剂分散液，其特征在于：其中，着色剂分散液均相分散颗粒粒径为220～320nm。5.一种蜡分散液，其特征在于，其为原料组合在润湿剂中均相碾磨分散后的产物，所述原料组合包括气凝胶B、蜡颗粒以及苯乙烯/丙烯酸酯类单体，其中，所述气凝胶B经过分离后测定：颗粒孔径为1～30nm，比表面积为300～1000m2/g(BET法于室温下测定)，孔隙率为50％～90％，颗粒平均粒径为220～250nm(激光粒度仪测定)。6.根据权利要求5所述的蜡分散液，其特征在于：按质量百分比计，含有气凝胶B为0.5～1％和蜡5～10％以及苯乙烯/丙烯酸酯单体80～90％。7.根据权利要求5所述的蜡分散液，其特征在于：气凝胶B为无机气凝胶或有机气凝胶，其中，无机气凝胶为二氧化硅气凝胶、三氧化二铝气凝胶、二氧化锆气凝胶或二氧化钛气凝胶中的一种或多种；有机气凝胶为间苯二酚-甲醛气凝...

【专利技术属性】
技术研发人员：李小龙，肖桂林，朱顺全，
申请(专利权)人：湖北鼎龙控股股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42