CN104238296A - 微波辐射法辅助制备彩色碳粉的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微波辐射辅助制备彩色碳粉的方法，包括在微波辐射作用下，使乳液预聚体A升温至聚合反应温度并保持该温度至聚合反应结束，乳液预聚体A在引发剂的存在下发生聚合反应，以制备阴离子型含蜡聚合物复合乳液A；在微波辐射作用下，使乳液预聚体B升温至聚合反应温度并保持该温度至聚合反应结束，乳液预聚体B在引发剂的存在下发生聚合反应，以制备阳离子型含着色剂聚合物复合乳液B；将阴离子型含蜡聚合物复合乳液A与阳离子型含着色剂聚合物复合乳液B凝集得到彩色碳粉。本发明可以提高复合乳液的聚合反应速率，制备的复合乳胶粒子均一，分子量分布窄，低聚物少，单体转化率高，提高了后续凝集工艺的可控性。

Description

微波辐射法辅助制备彩色碳粉的方法

技术领域

本发明涉及一种印刷领域的彩色碳粉的制备方法，具体的说是一种微波辐射法辅助制备彩色碳粉的方法。

背景技术

随着互联网的广泛应用，大量的信息通过多彩的表格及图案方便人们的阅读，彩色激光打印机、彩色复印机和彩色一体机已成为计算机终端的必备工具。彩色碳粉作为激光打印、彩色数码复印所需的关键耗材，具有广阔的市场需求。

目前制备彩色碳粉主要采用物理粉碎法及化学聚合法。传统的物理粉碎法具有工艺相对成熟，树脂等原料选择范围广等优点，但随着市场对碳粉要求越来越高，其缺点也日渐明显：该制备方法高速剪切粉碎能耗高，同时存在着色剂在树脂中分散不均、碳粉颗粒大小及形状均一性差、粒径较大等缺陷，导致打印、复印时易粘辊、分辨率低、色泽差、废粉率较高。化学聚合法作为制备高性能的化学碳粉新方法，已逐渐体现出其优势。其中，以Fuji Xerox、Konica-Minolta为代表的公司开发了“乳液聚合/共絮凝法”，通过表面活性剂、剪切速率的调整可使粉体粒度小到5μm，甚至纳米尺度，其尺寸分布变窄，通过控制絮凝、热处理过程可以有效地控制粉体的形状，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，在乳液聚合/共絮凝法”制备彩色碳粉时，传统热传导制备复合乳液时，存在反应速度慢，反应周期长，残留单体含量较高，能耗大及环境污染等缺点。

发明内容

本发明的目的为了解决上述技术问题，提供一种工艺简单、反应周期短、单体转化率高、残留单体少、制备稳定性好、复合乳胶粒子均一，分子量分布窄的微波辐射法辅助制备彩色碳粉的方法。

本发明的技术方案是将蜡分散液和树脂单体加入含有阴离子表面活性剂的水中高速分散、混合，制备乳液预聚体A；在微波辐射作用下，使乳液预聚体A升温至聚合反应温度并保持该温度至聚合反应结束，乳液预聚体A在引发剂的存在下发生聚合反应，以制备阴离子型含蜡聚合物复合乳液A；将着色剂分散液和树脂单体加入含有阳离子表面活性剂的水中高速分散、混合，制备乳液预聚体B；在微波辐射作用下，使乳液预聚体B升温至聚合反应温度并保持该温度至聚合反应结束，乳液预聚体B在引发剂的存在下发生聚合反应，以制备阳离子型含着色剂聚合物复合乳液B；将阴离子型含蜡聚合物复合乳液A与阳离子型含着色剂聚合物复合乳液B凝集得到彩色碳粉。

进一步的，在所述微波辐射作用下，先使乳液预聚体A预升温至60～65摄氏度后加入引发剂；然后在微波辐射作用下，使乳液预聚体A继续升温至聚合反应温度并保持该温度至聚合反应结束，乳液预聚体A在聚合反应温度下发生聚合反应，以制备阴离子型含蜡聚合物复合乳液A；在所述微波辐射作用下，先使乳液预聚体B预升温至60～65摄氏度后加入引发剂；然后在微波辐射作用下，使乳液预聚体B继续升温至聚合反应温度并保持该温度至聚合反应结束，乳液预聚体B在聚合反应温度下发生聚合反应，以制备阳离子型含着色剂聚合物复合乳液B。

所制备阴离子型含蜡聚合物复合乳液A及所制备阳离子型含着色剂聚合物复合乳液B乳胶粒粒径范围均在160～210nm。

所述阴离子型含蜡聚合物复合乳液A，设定微波辐射功率为150～1000瓦，聚合反应时间(即辐射时间)为15～45分钟，聚合反应温度为70～80摄氏度，优选辐射功率为150瓦～800瓦，反应温度为75～80摄氏度。

所述阳离子型含着色剂聚合物复合乳液B，设定微波辐射功率为150～1000瓦，辐射时间为15～45分钟，聚合反应温度为70～80摄氏度，优选辐射功率为150瓦～800瓦，反应温度为75～80摄氏度。

微波系指频率为300M Hz～300G Hz的电磁波，其中2450M Hz为最常用加热频率。将该技术引入本发明聚合反应时，发明人发现该频率可使得分子的化学键发生共振但不引起化学键断裂。由于微波加热方式不同于一般的常规加热方式，微波加热是材料在电磁场中由介质损耗而引起的体加热，具有加热速率快，加热均匀无温度梯度、无滞后效应的特点。同时微波辐射反应可以使极性反应物分子运动加剧，大大增加了反应物分子之间的碰撞频率，并可以在极短的时间内达到活化状态，对反应体系有加速反应作用。微波作用下的烯烃类聚合反应时间与传统加热方法相比，可由原来的3～6小时缩短到15分钟～45分钟，大大缩短的工艺周期，采用微波辐射法制备的复合乳胶粒子均一，分子量分布窄，单体转化率高，提高了后续凝集工艺的可控性，为制备稳定、高性能的彩色碳粉提供了一种新方法。

本发明所使用的蜡并无特别限定，可以是低分子量聚乙烯蜡、低分子量聚丙烯蜡、低分子量共聚烯烃蜡、石蜡、微晶蜡等碳氢化合物蜡、二十二酸二十二酯、十八酸十八酯、巴西棕榈蜡、蜜蜡等天然系蜡、油酸酰胺、硬脂酸酰胺等高级脂肪酸酰胺等。

本发明所使用的着色剂并无特别限定，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269等；黑色着色剂有碳黑、磁铁矿等。

本发明所使用的树脂单体可以为一种或多种，可以列举出的有：苯乙烯、α-甲基苯乙烯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸特丁酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸特丁酯、甲基丙烯酸正己酯、1，3-丁二烯、1，2-丁二烯等；优选苯乙烯、丙烯酸丁酯。可使用的极性聚合性单体有丙烯酸、甲基丙烯酸、富马酸、马来酸、巴豆酸、衣康酸等；优选丙烯酸、甲基丙烯酸。

所述阳离子表面活性剂为胺盐型表面活性剂或季铵盐型表面活性剂中至少一种，胺盐型表面活性剂如：伯胺盐、仲胺盐、叔胺盐型表面活性剂、羟基胺、二胺或多胺、含酰基的胺、胍衍生物；可以列举的季铵盐型表面活性剂有：十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十六烷基二甲基苄基氯化铵、十八烷基二甲基苄基氯化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基溴化铵、十二烷基二甲基苄基溴化铵、十六烷基二甲基苄基溴化铵、十八烷基二甲基苄基溴化铵、十六烷基二甲基烯丙基氯化铵、氯化N，N-二甲基-N-苄基-3-(硬脂酰胺基)丙胺、二苄基二(十八酰胺乙基)氯化铵等。优选季铵盐型表面活性剂，更优选烷基二甲基苄基氯化铵。

本发明所述阴离子表面活性剂可以为羧酸盐类、磺酸盐类、硫酸酯盐类和结构混合型表面活性剂中至少一种，也可以是其组合。可以列举的有：脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐、硬脂酸钠、直链烷基苯磺酸钠、支链烷基苯磺酸钠、二异丙基萘磺酸钠、二丁基萘磺酸钠、烷基磺酸钠、α-烯烃磺酸钠、α-磺基脂肪酸酯、直链烷基硫酸盐、支链烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐等。优选直链烷基硫酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐。

作为助乳化剂，还可以加入非离子表面活性剂，所述的非离子表面活性剂可以列举的有脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、烷醇酰胺、聚氧乙烯烷醇酰胺等。优选烷基酚聚氧乙烯醚，更优选带有8～10个碳原子的烷基酚聚氧乙烯醚。

本发明所使用的聚合引发剂可以列举的有：过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠等水溶性过硫酸盐引发剂，以及这些过硫酸盐与酸性亚硫酸钠或抗坏血酸组成的氧化还原引发剂。

所述阴离子型含蜡聚合物复合乳液A和含着色剂聚合物复合乳液B的制备过程中各组分的配比参照现有技术，下述添加量作为列举，所述阴离子型含蜡聚合物复合乳液A制备过程中，所述树脂单体质量份数为100份时，所述蜡的质量份数为5～20份，所述的聚合引发剂用量占单体用量的0.5～5％,所述阴离子表面活性剂的用量占树脂单体用量的3～10％，助乳化剂的用量占单体用量的0～5％；所述含着色剂聚合物复合乳液B制备过程中，所述树脂单体质量份数为100份时，所述着色剂的质量份数为5～20份，所述的引发剂用量占树脂单体用量的0.5～3％,所述阳离子表面活动剂的用量占单体用量的3～10％，助乳化剂的用量占单体用量的0～5％。

所述微波辐射过程可以采用市售的微波辐射微型反应器或工业化微波反应器进行，所述微波辐射微型反应器可以列举出北京祥鹄科技发展有限公司XH-100A型，XH-300A型，郑州予华MCR-3型微波辐射反应器，工业化微波反应器可以列举出东莞华青节能科技有限公司HW-DF60型微波反应釜，科威QW-20HM型微波反应釜等，本领域技术人员可以根据实际需要合理选择。

有益效果：

1本发明在现有“乳液聚合/共絮凝法”的方法中，在制备乳液预聚体时采用微波辐射法代替传统的加热升温方法，将传统的传热方式制备乳液3～6小时的反应周期缩减至15～45分钟，可以有效提高产能，减少能耗，减少污染。

2.通过预升温使乳液预聚体先达略低于聚合反应的温度，然后引发剂后再进一步升温至聚合反应的温度，这种两段式升温避免了常温下的引发剂加入时引起的乳液预聚体局部温度不均，保证了预聚体在聚合反应温度时温度的稳定性和均一性。

3本发明采用微波辐射法制备彩色碳粉，所制备的乳液单体转化率高，乳胶粒性能均一，粒径分布及分子量分布窄，可有效减少残留单体，为后续凝集工艺提供了稳定可控性，为制备制备稳定好，性能高的彩色碳粉提供了一种新方法。

4.本发明工艺极为简单可靠、生产周期短，生产的碳粉具有光泽性好、分辨率高、稳定性好的优点。

附图说明

图1a为按照实施例A1采用微波辐射法制备的复合乳液粒径分布图；

图1b为按照实施例A6采用常规加热制备的复合乳液粒粒径分布图；

图2a为按照实施例A1采用微波辐射法制备的复合乳液树脂分子量分布图；

图2b为按照实施例A6采用常规加热制备的复合乳液树脂的分子量分布图。

具体实施方式

阴离子型含蜡聚合物复合乳液制备例1：

蜡分散液的制备：将60g蜡(二十二酸二十二酯)和28g十二烷基硫酸钠和130g水在90摄氏度下进行搅拌溶解，然后将此混合物快速加入到高速分散剂中进行分散，通过2h的分散，得到乳白的蜡分散液，其粒径为130nm。该粒径通过Beckman Coulter LS230测定。

微波辐射法制备阴离子型含蜡聚合物复合乳液：将15g十二烷基硫酸钠溶解于300g水中，然后将75g上述蜡分散液，225g苯乙烯，66g丙烯酸丁酯，9g甲基丙烯酸和7.5g十二烷基硫醇混合物加入反应釜，室温下搅拌制备乳液预聚体，设定微波辐射最大功率为500瓦,快速升温至65摄氏度，然后向反应釜中加入3g过硫酸钾溶解于150g水中的溶液，加完后设定微波辐射最大输出功率为800瓦，设定微波辐射反应釜反应温度恒定为75摄氏度，在此温度下反应40分钟，即可得到含蜡的阴离子复合乳液，该粒径通过Beckman Coulter LS230纳米粒度仪测定，树脂分子量通过VARIAN PL-GPC 50测定，测得其粒径为172nm，将其作为复合乳液(A-1)。

阴离子型含蜡聚合物复合乳液制备例2：

在微波辐射法制备阴离子型含蜡聚合物复合乳液制备例1中，按照制备例1制备乳液预聚体，设定微波辐射反应釜功率恒定为150瓦，当反应釜温度达到65摄氏度时，向反应釜中加入将3g过硫酸钾溶解于150g水中的溶液，加完后设定微波辐射反应釜反应温度恒定为75摄氏度，维持150瓦恒定功率，在此功率下反应45分钟，即可得到含蜡的阴离子复合乳液，以纳米粒度仪测得其粒径为180nm，将其作为复合乳液(A-2)。

阴离子型含蜡聚合物复合乳液制备例3：

在微波辐射法制备阴离子型含蜡聚合物复合乳液制备例1中，除了设定微波辐射反应釜最大输出功率为600瓦，反应温度恒定为80摄氏度，反应时间为30分钟以外，其他条件相同得到阴离子型含蜡聚合物复合乳液。该复合乳液的粒径为162nm,将该粒子称为复合乳液(A-3)。

阴离子型含蜡聚合物复合乳液制备例4：

在微波辐射法制备阴离子型含蜡聚合物复合乳液制备例1中，除了当反应釜温度达到62摄氏度时，向反应釜中加入将3g过硫酸钾溶解于150g水中的溶液，设定微波辐射最大功率为1000瓦，反应釜反应温度恒定为80摄氏度，反应时间为15分钟以外，其他条件相同得到阴离子型含蜡聚合物复合乳液。该复合乳液的粒径为179nm,将该粒子称为复合乳液(A-4)。

阴离子型含蜡聚合物复合乳液制备例5：

在微波辐射法制备阴离子型含蜡聚合物复合乳液制备例1中，除了当反应釜温度达到60摄氏度时，向反应釜中加入将3g过硫酸钾溶解于150g水中的溶液，设定微波辐射最大功率为700瓦，反应釜反应温度恒定为70摄氏度，反应时间为30分钟以外，其他条件相同得到阴离子型含蜡聚合物复合乳液离子复合乳液。该复合乳液的粒径为182nm,将该粒子称为复合乳液(A-5)。

阴离子型含蜡聚合物复合乳液制备例6(比较例)：

在微波辐射法制备阴离子型含蜡聚合物复合乳液制备例1中，按照制备例1制备乳液预聚体，采用传统水浴加热，加热升温至65摄氏度时，然后向反应釜中加入3g过硫酸钾溶解于150g水中的溶液，加完后水浴升温至75摄氏度，在此温度下反应6h,即可得到含蜡的阴离子复合乳液，以纳米粒度仪测得其粒径为192nm，将其作为复合乳液(A-6)。

阳离子型含着色剂聚合物复合乳液制备例1：

颜料分散液的制备：将60g碳黑(Cabot公司)和20g十二烷三甲基氯化铵和120g水在室温下进行搅拌预分散，然后将此分散液加入到高速分散剂中进行分散，通过2h的分散，得到颜料分散液，其粒径为120nm。

微波法制备阳离子型含着色剂聚合物复合乳液：将10g十二烷三甲基氯化铵溶解于200g水中，然后将其加入聚合反应釜中，将上述颜料分散液50g，苯乙烯150g，丙烯酸丁酯44g，甲基丙烯酸6g和十二烷基硫醇5g混合物加入反应釜高速搅拌制备预乳液。设定微波辐射最大功率为500瓦,快速升温至65摄氏度，然后向反应釜中加入2g过硫酸钾溶解于50g水中的溶液，加完后设定微波辐射最大输出功率为800瓦，设定微波辐射反应釜反应温度恒定为75摄氏度，在此温度下反应40分钟，即可得到阳离子型含着色剂聚合物复合乳液，以纳米粒度仪测得其粒径为193nm，将其作为复合乳液(B-1)。该粒径通过Beckman CoulterLS230测定，树脂分子量通过VARIAN PL-GPC 50。

阳离子型含着色剂聚合物复合乳液制备例2：

在微波辐射法制备阳离子型含着色剂聚合物复合乳液例1中，按照制备例1制备乳液预聚体，设定微波辐射反应釜功率恒定为150瓦，当反应釜温度达到65摄氏度时，向反应釜中加入将2g过硫酸钾溶解于50g水中的溶液，加完后设定微波辐射反应釜反应温度恒定为75摄氏度，维持150瓦恒定功率，在此功率下反应45分钟，即阳离子型含着色剂聚合物复合乳液，以纳米粒度仪测得其粒径为197nm，将其作为复合乳液(B-2)。

阳离子型含着色剂聚合物复合乳液制备例3：

在阳离子型含着色剂聚合物复合乳液的制备例1中，除了将碳黑改为颜料黄155，当反应釜温度达到62摄氏度时，向反应釜中加入将3g过硫酸钾溶解于150g水中的溶液，设定微波辐射反应釜最大输出功率为600瓦，反应釜反应温度恒定为70摄氏度，反应时间为30分钟以外，其他条件相同得到阳离子型含着色剂聚合物复合乳液。该复合乳液的粒径为190nm,将该粒子称为复合乳液(B-3)。

阳离子型含着色剂聚合物复合乳液制备例4：

在阳离子型含着色剂聚合物复合乳液的制备例1中，除了将碳黑改为颜料红184，当反应釜温度达到60摄氏度时，向反应釜中加入将2g过硫酸钾溶解于50g水中的溶液，设定微波辐射反应釜最大输出功率为1000瓦，反应釜反应温度恒定为80摄氏度，反应时间为15分钟以外，其他条件相同得到阳离子型含着色剂聚合物复合乳液。该复合乳液的粒径为205nm,将该粒子称为复合乳液(B-4)。

阳离子型含着色剂聚合物复合乳液制备例5：

在阳离子型含着色剂聚合物复合乳液的制备例1中，除了将碳黑改为颜料蓝15：4以外，其他条件相同得到阳离子型含着色剂聚合物复合乳液。该复合乳液的粒径为187nm,将该粒子称为复合乳液(B-5)。

阳离子型含着色剂聚合物复合乳液制备例6(比较例)：

在微波辐射法制备阳离子型含着色剂聚合物复合乳液例1中，按照制备例1制备乳液预聚体，采用传统水浴加热，当反应釜温度达到65摄氏度时，向反应釜中加入将2g过硫酸钾溶解于50g水中的溶液，加完后水浴加热升温至75摄氏度，在此温度下反应6小时，即可得到复合乳液(B-6)。

碳粉制备例1

将复合乳液(A-1)100g加入到反应釜中，调节搅拌的速度为500rpm，然后将复合乳液(B-1)在搅拌下在20分钟内逐渐加入到反应釜中，搅拌30min后开始升温，通过30min将体系的温度升到60摄氏度，然后将体系的搅拌速度降低到200rpm，然后开始检测体系的粒径的变化，当凝集粒子的粒径增大到7μm时，向体系中加入非离子表面活性剂X-405(陶氏化学)，然后将搅拌速度增加到400rpm，然后升温到95摄氏度进行球形化，当粒子的球形度到达0.96(使用FPIA-3000测定)以上时，冷却，使用离心分离机过滤、用水洗净、加热减压干燥。对干燥后粒子加入外添剂处理即得碳粉。得到的碳粉称为碳粉(T-1)。

碳粉制备例2

在碳粉制备例1中，除了将复合乳液(B-1)更换为复合乳液(B-2)以外，其他条件相同得到碳粉。得到的碳粉称为碳粉(T-2)。

碳粉制备例3

在碳粉制备例1中，除了将复合乳液(B-1)更换为复合乳液(B-3)以外，其他条件相同得到碳粉。得到的碳粉称为碳粉(T-3)。

碳粉制备例4

在碳粉制备例1中，除了复合乳液(B-1)更换为复合乳液(B-4)以外，其他条件相同得到碳粉。得到的碳粉称为碳粉(T-4)。

碳粉制备例5

在碳粉制备例1中，除了将复合乳液(B-1)更换为复合乳液(B-5)以外，其他条件相同得到碳粉。得到的碳粉称为碳粉(T-5)。

碳粉制备例6

在碳粉制备例1中，除了将复合乳液(A-1)更换为复合乳液(A-2)以外，其他条件相同得到碳粉。得到的碳粉称为碳粉(T-6)。

碳粉制备例7

在碳粉制备例1中，除了将复合乳液(A-1)更换为复合乳液(A-3)以外，其他条件相同得到碳粉。得到的碳粉称为碳粉(T-7)。

碳粉制备例8

在碳粉制备例1中，除了将复合乳液(A-1)更换为复合乳液(A-4)以外，其他条件相同得到碳粉。得到的碳粉称为碳粉(T-8)。

碳粉制备例9

在碳粉制备例1中，除了将复合乳液(A-1)更换为复合乳液(A-5)以外，其他条件相同得到碳粉。得到的碳粉称为碳粉(T-9)。

碳粉制备例10

在碳粉制备例1中，除了将复合乳液(A-1)更换为采用传统加热法制备的复合乳液(A-6)，将复合乳液(B-1)更换为采用传统加热法制备的复合乳液(B-6)以外，其他条件相同得到碳粉。得到的碳粉称为碳粉(T-10)。

将本发明实施例中的碳粉在惠普3525型打印机进行上机测试，消耗量使用ISO/ICE 24712样张测试，通过VARIAN GS3900气相色谱测定碳粉残单含量，其结果如下：

性能名称

显影密度

底灰

废粉率

消耗量

分辨率

残单含量ug/g

碳粉(T-1)

1.32

0.002

7％

27mg

9

301.43

碳粉(T-2)

1.49

0.001

5％

20mg

6

311.12

碳粉(T-3)	1.31	0.001	10％	23mg	12	342.91
							碳粉(T-4)	1.38	0.003	8％	25mg	11	401.15
碳粉(T-5)	1.41	0.002	6％	26mg	12	333.67
							碳粉(T-6)	1.33	0.002	8％	23mg	10	376.97
碳粉(T-7)	1.45	0.003	6％	25mg	8	345.21
							碳粉(T-8)	1.37	0.002	8％	24mg	10	396.57
碳粉(T-9)	1.32	0.001	7％	22mg	8	312.98
							碳粉(T-10)	1.31	0.007	12％	31mg	5	2121.64

比较实验例：

图1a为按照实施例A1，采用微波辐射法制备的复合乳液粒径分布图(PDI＝0.020，d10＝140.6nm，d50＝170.2nm，d90＝206.2nm)，图1b为按照实施例A6，采用常规加热制备的复合乳液粒粒径分布图(PDI＝0.020，d10＝140.6nm，d50＝170.2nm，d90＝206.2nm)(PDI＝0.222)。从图中可以看出，采用微波辐射法制备的粒径更为均一，粒径分布更窄(PDI＝0.020)，平均粒径粒径的窄分布，代表微波辐射法所制备乳液粒子的更均一。

图2a为按照实施例A1，采用微波辐射法制备的复合乳液树脂分子量分布图，图2b为按照实施例A6，采用常规加热制备的复合乳液树脂的分子量分布图。从图中可以看出，采用微波辐射法制备的乳液树脂分子量分布更窄，树脂的性能更均一。同时，从图中还可以看出，采用微波辐射法制备的乳液中残留的低聚物含量更少，所占比例0.385％(wt)，而采用常规乳液聚合法制备的乳液中残留低聚物含量较高，达到1.02％(wt)。因此，微波辐射法制备的乳液均一性更好，同时可减少低聚物的含量，可有效避免后期打印中产生沾辊等不良现象。

Claims (6)

1.一种微波辐射法辅助制备彩色碳粉的方法，其特征在于：将蜡分散液和树脂单体加入含有阴离子表面活性剂的水中高速分散、混合，制备乳液预聚体A；在微波辐射作用下，使乳液预聚体A升温至聚合反应温度并保持该温度至聚合反应结束，乳液预聚体A在引发剂的存在下发生聚合反应，以制备阴离子型含蜡聚合物复合乳液A；将着色剂分散液和树脂单体加入含有阳离子表面活性剂的水中高速分散、混合，制备乳液预聚体B；在微波辐射作用下，使乳液预聚体B升温至聚合反应温度并保持该温度至聚合反应结束，乳液预聚体B在引发剂的存在下发生聚合反应，以制备阳离子型含着色剂聚合物复合乳液B；将阴离子型含蜡聚合物复合乳液A与阳离子型含着色剂聚合物复合乳液B凝集得到彩色碳粉。

2.如权利要求1所述的微波辐射法辅助制备彩色碳粉的方法，其特征在于：在所述微波辐射作用下，先使乳液预聚体A预升温至60～65摄氏度后加入引发剂；然后在微波辐射作用下，使乳液预聚体A继续升温至聚合反应温度并保持该温度至聚合反应结束，乳液预聚体A在聚合反应温度下发生聚合反应，以制备阴离子型含蜡聚合物复合乳液A；在所述微波辐射作用下，先使乳液预聚体B预升温至60～65摄氏度后加入引发剂；然后在微波辐射作用下，使乳液预聚体B继续升温至聚合反应温度并保持该温度至聚合反应结束，乳液预聚体B在聚合反应温度下发生聚合反应，以制备阳离子型含着色剂聚合物复合乳液B。

3.如权利要求所述1或2的微波辐射法辅助制备彩色碳粉的方法，其特征在于，微波辐射功率为150～1000瓦。

4.如权利要求所述1或2的微波辐射法辅助制备彩色碳粉的方法，其特征在于，在微波辐射作用下，控制所述聚合反应时间为15～45分钟。

5.如权利要求所述1或2的微波辐射法辅助制备彩色碳粉的方法，其特征在于，控制所述聚合反应温度为70～80摄氏度。

6.如权利要求所述1或2的微波辐射法辅助制备彩色碳粉的方法，其特征在于，所制备阴离子型含蜡聚合物复合乳液A及所制备阳离子型含着色剂聚合物复合乳液B乳胶粒粒径范围均在160～210nm。