CN104356275A - 一种纳米有色树脂乳浆的制备方法及应用 - Google Patents

一种纳米有色树脂乳浆的制备方法及应用 Download PDF

Info

Publication number
CN104356275A
CN104356275A CN201410706199.XA CN201410706199A CN104356275A CN 104356275 A CN104356275 A CN 104356275A CN 201410706199 A CN201410706199 A CN 201410706199A CN 104356275 A CN104356275 A CN 104356275A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pigment
nanometer
preparation
colouring resin
pigment red
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201410706199.XA
Other languages
English (en)
Inventor
杨联明
樊新衡
续守民
赵兵建
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HANDAN HANGUANG OFFICE AUTOMATION CONSUMABLE MATERIAL CO Ltd
Original Assignee
HANDAN HANGUANG OFFICE AUTOMATION CONSUMABLE MATERIAL CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HANDAN HANGUANG OFFICE AUTOMATION CONSUMABLE MATERIAL CO Ltd filed Critical HANDAN HANGUANG OFFICE AUTOMATION CONSUMABLE MATERIAL CO Ltd
Priority to CN201410706199.XA priority Critical patent/CN104356275A/zh
Publication of CN104356275A publication Critical patent/CN104356275A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)

Abstract

本发明涉及一种纳米有色树脂乳浆的制备方法及应用。包括下列步骤：(1)颜料在适当分散剂存在的条件下在水中高度分散，制得纳米颜料分散液；(2)将纳米颜料分散液与单体、引发剂、链转移剂混合并乳化，形成单体包覆颜料粒子的乳液，进行聚合反应后得到树脂包覆颜料的壳核结构粒子的水分散体系，即纳米有色树脂乳浆。

Description

一种纳米有色树脂乳浆的制备方法及应用
技术领域
本发明涉及一种激光打印/静电复印用彩色墨粉制备技术，具体地本发明涉及一种纳米有色树脂乳浆的制备方法及其在色粉制备中的应用。
背景技术
激光打印/静电复印是方便快捷的信息记录、储存和传递手段，在办公自动化中得到广泛应用。色粉(也称墨粉、碳粉，Toner)是激光打印/静电复印的主要耗材，其基本成份包括树脂、颜料、润滑剂(蜡)及电荷控制剂(CCA)等，是以树脂为主体(一般占70–90wt.％)的可带电荷的粉体材料。色粉是具备适当形态、粒度及粒度分布的粉体物质，是包含材料学、静电学、流变学原理的高技术产品，所以色粉的制备方法和技术一直是有关领域的研发热点。
在色粉制备方法中，聚集-融合法兼具了化学聚合法(色粉性能优良)和传统物理法(制备工艺简单)的优点，成为最受青睐的新技术之一。聚集-融合法的基本过程是：乳液聚合法制备树脂球的水基分散液(即树脂乳浆)，另外分别制备水介质的颜料、蜡、电荷调节剂等原料的分散液，然后将各种分散液按一定比例混合在一起，调节混合体系的pH值或离子强度，诱导粒子相互接近，逐步聚集成团簇，加热使团簇长大，达到所需要的尺寸时再加入其它表面活性剂(或使原有表面活性剂的活性恢复)以限制其进一步增长；在树脂Tg温度之上进行加热，促使疏松团簇融合成致密性的粒子，最后收集、干燥及添加其它外添物料，得到色粉。
采用聚集-融合法的必要条件是制备各种原料的水基分散液。具体地，对于颜料来讲，需要制备出高稳定性的超细颜料粒子水分散液，由于处于超细态粒子很大的比表面能，仅靠表面活性剂难以较长时间保持良好分散性，颜料粒子间容易发生自团聚，出现絮凝沉降现象。这样的分散体系不能很好地适用于聚集-融合法，且所得墨粉品质(如色泽、密度、均匀性等)较差。
发明内容
本发明提供一种纳米有色树脂乳浆的制备方法及应用，它色泽均匀且能长期存放，用于聚集–融合法的墨粉制备中能显著改进墨粉的色密度和均匀性。
本发明所采取的技术方案包括下列步骤：(1)颜料在适当分散剂存在的条件下在水中高度分散，制得纳米颜料分散液；(2)将纳米颜料分散液与单体、引发剂、链转移剂混合并乳化，形成单体包覆颜料粒子的乳液，进行聚合反应后得到树脂包覆颜料的壳核结构粒子的水分散体系，即纳米有色树脂乳浆。
所述步骤(1)的颜料具有水分散性，选自如下至少一种：颜料黄180(PigmentYellow 180)、颜料黄83(Pigment Yellow 83)、颜料黄183(Pigment Yellow183)、颜料红122(Pigment red 122)、颜料红254(Pigment red 254)、颜料红202(Pigment red 202)、颜料红188(Pigment red 188)、巴斯夫酞菁蓝L6700F、纽碧莱群青蓝(Nubiperf AR)、德固赛碳黑U碳、卡博特碳黑660R。
所述步骤(1)的分散剂(表面活性剂)为中性或阴离子型，选自如下至少一种：平平加、农乳、司班、十二烷基苯磺酸钠、月桂基硫酸钠和油酸钠。
所述步骤(2)的单体为苯乙烯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸羧乙酯。
所述骤(2)的引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾或偶氮二异丁腈。
所述步骤(2)的链转移剂为十二硫醇、对苯二酚或1,4-苯醌。
所制备的纳米有色树脂乳浆应用于聚集-融合法的墨粉制备；
所制备的墨粉用于彩色激光打印机。
本发明的纳米有色树脂乳浆色泽均匀且能长期存放，用于聚集–融合法的墨粉制备中能显著改进墨粉的色密度和均匀性。
具体实施方式
实施例1-黑色树脂乳浆的制备：在一个500毫升的球磨罐内，装入250毫升的锆珠(Φ＝0.5–1mm)，加入20克碳黑(德固赛碳黑U碳)和180克含2克油酸钠和2克三乙胺的水溶液，搅拌均匀，球磨机以300转/分钟的速度球磨4小时，得到碳黑的水分散液(平均粒径为100nm，固含量为10wt.％)；0.5克引发剂过硫酸钠和0.4克碳酸氢钠溶于50克水，放于锥形瓶中作为A液，待用；在1升三口反应烧瓶中加入2克十二烷基苯磺酸钠、160克去离子水、79克苯乙烯、16克丙烯酸乙酯、3克十二硫醇、100克碳黑水分散液，再加入28克的A液，混匀后将pH值调节至9，高速乳化机处理三次，每次三分钟，转速为10000转/分钟；然后反应瓶装置机械搅拌器搅拌，速率为800转/分钟，油浴加热，温度达到70度后，滴加锥形瓶中余下的A液，2小时内滴加完毕；滴完后保温3-5小时，停止反应，冷却至室温，即得壳核结构的黑色树脂乳浆(平均粒径为200nm，固含量为20wt.％)。
取部分黑色树脂乳液加入CaCl2浓溶液破乳，经过抽滤、水洗、干燥，得粉末状有色树脂，其主要参数为：Tg＝56℃，Tfs＝93℃。
实施例2-黑色墨粉的制备：在500毫升的压力反应釜内，加入所述的黑色树脂乳浆150克以及5克电荷调节剂3,5-二叔丁基水杨酸锌水基分散液，再加含1克十二烷基苯磺酸钠的去离子水100克，混合搅拌均匀；调节体系的pH值至1–1.5，加热到50–60℃，在2000–3000转/分钟强力搅拌1–3小时后，升高温度至95℃搅拌3–5小时；冷却、过滤、洗涤、晾干，得到墨粉(粉粒：近球形，5–10μm)；再加入墨粉质量1％的流动性增强剂外添成份，可得到适用于激光打印的黑色墨粉。
实施例3-红色树脂乳浆的制备：取20克颜料红202，按实施例1所述的方法和步骤，可得壳核结构的红色树脂乳浆(平均粒径～180nm，固含量～20wt.％)，树脂的主要参数为：Tg＝55℃，Tfs＝90℃，
实施例4-青色树脂乳浆的制备：在500毫升球磨罐内，加入40克巴斯夫酞菁蓝L6700F、1克平平加O-20、2克月桂基磺酸钠及180克去离子水，搅拌0.5小时混合均匀，再装入250毫升的锆珠(Φ＝1.0–1.5mm)，球磨机以300转/分钟的速率球磨3小时，可得纳米青颜料的水分散液(平均粒径～110nm，固含量～20wt.％)。
0.6克引发剂过硫酸铵和0.4克碳酸氢钠溶于100克水，放于锥形瓶中作为A液，待用；在1升三口反应烧瓶中加入2克月桂基硫酸钠、260克去离子水、76克苯乙烯、18克丙烯酸乙酯、3克十二硫醇和50克青色树脂乳浆，再加入28克的A液，混匀后将pH值调节至9，然后用高速乳化机，转速为10000转/分钟，处理混合液两次，每次5分钟；反应瓶装置机械搅拌器，搅拌速率为800转/分钟，油浴加热，温度达到70度后，滴加锥形瓶中余下的A液，2小时内滴加完毕；滴完后保温3-5小时，停止反应，冷至室温即得壳核结构的纳米青色色料乳液(平均粒径～220nm，固含量～20wt.％)。
取部分树脂乳液加入CaCl2浓溶液破乳，经过抽滤、水洗、干燥，得粉末状有色树脂：Tg＝52℃；Tfs＝89℃。
实施例5-黄色树脂乳浆的制备：取40克颜料黄180，按实施例4所述的方法和步骤，可得壳核结构的黄色树脂乳浆(平均粒径～250nm，固含量～20wt.％)，树脂的主要参数为：Tg＝59℃；Tfs＝97℃。
采用上述实施例2的方法和步骤，分别用青、红、黄色树脂乳浆替换黑色树脂乳浆(具体的各种物料配比可以变化调整)，可得到适用于彩色激光打印机的青、红、黄色墨粉。
本发明已通过以上具体实例加以说明。需要指出的是，在本发明的精神和所声明的范围内，能做若干变化和修改。因此，上述具体实施例并非用于限制本发明。

Claims (8)

1.一种纳米有色树脂乳浆的制备方法，其特征在于包括下列步骤：(1)颜料在适当分散剂存在的条件下在水中高度分散，制得纳米颜料分散液；(2)将纳米颜料分散液与单体、引发剂、链转移剂混合并乳化，形成单体包覆颜料粒子的乳液，进行聚合反应后得到树脂包覆颜料的壳核结构粒子的水分散体系，即纳米有色树脂乳浆。
2.根据权利要求1所述的纳米有色树脂乳浆的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)的颜料具有水分散性，选自如下至少一种：颜料黄180(Pigment Yellow180)、颜料黄83(Pigment Yellow 83)、颜料黄183(Pigment Yellow 183)、颜料红122(Pigment red 122)、颜料红254(Pigment red 254)、颜料红202(Pigment red 202)、颜料红188(Pigment red 188)、巴斯夫酞菁蓝L6700F、纽碧莱群青蓝(Nubiperf AR)、德固赛碳黑U碳、卡博特碳黑660R。
3.根据权利要求1所述的纳米有色树脂乳浆的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)的分散剂为中性或阴离子型，选自如下至少一种：平平加、农乳、司班、十二烷基苯磺酸钠、月桂基硫酸钠和油酸钠。
4.根据权利要求1所述的纳米有色树脂乳浆的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)的单体为苯乙烯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸羧乙酯。
5.根据权利要求1所述的纳米有色树脂乳浆的制备方法，其特征在于：所述骤(2)的引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾或偶氮二异丁腈。
6.根据权利要求1所述的纳米有色树脂乳浆的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)的链转移剂为十二硫醇、对苯二酚或1,4-苯醌。
7.一种纳米有色树脂乳浆的应用，其特征在于：所制备的纳米有色树脂乳浆应用于聚集-融合法的墨粉制备。
8.根据权利要求7所述的纳米有色树脂乳浆的应用，其特征在于：所制备的墨粉用于彩色激光打印。
CN201410706199.XA 2014-11-27 2014-11-27 一种纳米有色树脂乳浆的制备方法及应用 Pending CN104356275A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410706199.XA CN104356275A (zh) 2014-11-27 2014-11-27 一种纳米有色树脂乳浆的制备方法及应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410706199.XA CN104356275A (zh) 2014-11-27 2014-11-27 一种纳米有色树脂乳浆的制备方法及应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104356275A true CN104356275A (zh) 2015-02-18

Family

ID=52523600

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410706199.XA Pending CN104356275A (zh) 2014-11-27 2014-11-27 一种纳米有色树脂乳浆的制备方法及应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104356275A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105085759A (zh) * 2015-09-10 2015-11-25 中国科学院化学研究所 一种磁性纳米树脂球乳液的制备方法及应用
CN105566549A (zh) * 2016-03-21 2016-05-11 浙江精通科技股份有限公司 一种纳米级黑色树脂粒子乳液的制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1333063A2 (en) * 2002-01-31 2003-08-06 Konica Corporation Colored particle aqueous dispersion, water-based ink, and image forming method
CN101220103A (zh) * 2007-12-19 2008-07-16 中国科学院化学研究所 具有硬核-软壳结构的聚合物乳胶粒及制法和在复印机或激光打印机墨粉中的应用
CN102809905A (zh) * 2012-08-14 2012-12-05 西北工业大学 基于改性乳胶粒及改性颜料乳液凝聚制备化学碳粉的方法
CN103555069A (zh) * 2013-10-21 2014-02-05 扬州大学 一种水性日光荧光颜料色浆的制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1333063A2 (en) * 2002-01-31 2003-08-06 Konica Corporation Colored particle aqueous dispersion, water-based ink, and image forming method
CN101220103A (zh) * 2007-12-19 2008-07-16 中国科学院化学研究所 具有硬核-软壳结构的聚合物乳胶粒及制法和在复印机或激光打印机墨粉中的应用
CN102809905A (zh) * 2012-08-14 2012-12-05 西北工业大学 基于改性乳胶粒及改性颜料乳液凝聚制备化学碳粉的方法
CN103555069A (zh) * 2013-10-21 2014-02-05 扬州大学 一种水性日光荧光颜料色浆的制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张明俊等: "乳液聚合法包覆酞菁蓝的制备及性能", 《精细化工》 *
陈少刚: "细乳液聚合法制备彩色墨粉用有色乳胶粒子", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技I辑》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105085759A (zh) * 2015-09-10 2015-11-25 中国科学院化学研究所 一种磁性纳米树脂球乳液的制备方法及应用
CN105566549A (zh) * 2016-03-21 2016-05-11 浙江精通科技股份有限公司 一种纳米级黑色树脂粒子乳液的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103642281B (zh) 改性炭黑及其制备方法与用于制备黑色化学墨粉的应用
CN101864194B (zh) 一种微表面自由基聚合超细包覆有机颜料的制备方法
KR20070012260A (ko) 토너의 제조방법
CN102127343A (zh) 高细度水性色浆及制备方法
CN105944634A (zh) 一种高活性染料吸附量彩色复合微球的制备方法
CN102243452B (zh) 一种彩色墨粉的制备方法
CN106752391A (zh) 一种用于乳胶制品的环保性水性炭黑色浆及其制备方法
CN102736458B (zh) 一种聚集–融合法制备黑色、彩色墨粉的方法
CN104356275A (zh) 一种纳米有色树脂乳浆的制备方法及应用
CN102286223B (zh) 一种儿童绘画用颜料组合物及制备方法
CN103172779B (zh) 粒径可控的聚合物微球的制造方法及其制备的聚合物微球
CN104330960A (zh) 一种阴离子型纳米蜡乳液及其制备方法与应用
EP2490074A2 (en) Electrostatic image-developing toner
CN104252106B (zh) 一种采用原位细乳液聚合及静电凝聚制备的彩色墨粉及其方法
CN102718911B (zh) 包蜡型纳米树脂球乳液及其制备方法与应用
CN104298083A (zh) 一种彩色墨粉及其制备方法
CN109679411A (zh) 一种包覆钛白颜料水性分散体的制备方法
CN103257537B (zh) 一种彩色墨粉的制备方法
CN105153634B (zh) 一种酚醛树脂黑色功能母料及其制备方法
CN105527806A (zh) 一种化学法正电性彩色墨粉的制备方法
CN102603952B (zh) 一种树脂、树脂纳米乳液及其制备方法
CN103631104B (zh) 一种彩色碳粉及其制备方法
CN102809905A (zh) 基于改性乳胶粒及改性颜料乳液凝聚制备化学碳粉的方法
CN110426924A (zh) 一种高颜料含量陶瓷墨粉及其制备方法
CN105085759A (zh) 一种磁性纳米树脂球乳液的制备方法及应用

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20150218