CN111897194A - 转印带及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种转印带及其制备方法,按重量百分比计,本发明转印带的制备原料包括:聚氨酯预聚体70%‑85%,导电剂1%‑10%,固化剂3%‑20%,助剂1%‑10%和色浆0.2%‑10%。本发明提供的转印带加工工艺简单,可以实现转印带快速成型,生产效率高,本发明提供的转印带具有导电均匀、耐撕裂和高耐磨性等优势,可应用于黑白打印机和黑白复印机,使用寿命长。

Description

转印带及其制备方法
技术领域
本发明涉及通用办公耗材配件,具体涉及一种转印带及其制备方法。
背景技术
转印带是复印机和激光打印机转印组件的核心部件之一。利用转印带进行转印的过程主要包括:利用静电力将形成于感光体上且以指定极性带电的调色剂图像转印到转印带上,然后再利用静电力将转印带的调色剂图像转印到转印材料上。转印带的质量好坏直接影响图像最终的打印或复印效果。
目前,市面上的转印带根据用途,可主要分为两个类别,一种为转印薄膜带,应用于彩色复印机和彩色打印机,通常含有多层结构,包括基材、弹性层和表面层,基材主要构成材料通常采用聚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚苯硫醚树脂、聚碳酸酯等,如中国专利申请CN110568741A公开的一种含有聚酰胺酰亚胺、导电剂及分散剂,并且分散剂具有嵌段聚合物结构的中间转印带。该中间转印带通过使用具有嵌段聚合物结构的分散剂来分散导电剂,抑制导电剂彼此凝聚,从而可以保持分散稳定性。
另一种为转印胶带,应用于黑白复印机和黑白打印机,主要的制备原料为固体橡胶。传统的转印胶带生产多采用模压成型,然后磨床研磨的制备工艺,生产工艺复杂,能耗高,材料损耗大并且产品的耐磨性差,且传统的转印胶带产品使用的是物理添加导电粉末的方法来达到导电性的要求的,添加的导电粉末在分散时容易团聚,影响产品的性能,存在分散困难、分散均匀性差、电阻率不能精准控制等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种应用于黑白打印机和黑白复印机的转印带。本发明提供的转印带物理性能好,导电均匀、耐撕裂和具有高耐磨性,耐久性好。
本发明采用的技术方案如下:
一种转印带,其中,按重量百分比计,其制备原料包括如下组分:聚氨酯预聚体70%-85%,导电剂1%-10%,固化剂3%-20%,助剂1%-10%和色浆0.2%-10%。
聚氨酯预聚体是使用多元醇聚合物,如聚醚多元醇或聚酯多元醇与二异氰酸酯反应得到的端基为异氰酸酯基团的低聚物。本发明中,优选聚氨酯预聚体为由聚酯多元醇与二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)进行预聚反应得到的聚氨酯预聚体。将聚氨酯预聚体进一步与固化剂反应可以生成聚氨酯弹性体。聚氨酯本身的电导率较低,需进一步添加导电材料才能满足转印带的使用需求。本发明通过直接在聚氨酯预聚体进一步与固化剂反应的过程中添加导电剂、助剂和色浆,使得导电材料可以均匀分散在聚氨酯转印带上,从而既可以实现转印带快速成型,显著提高生产效率,又能提高聚氨酯转印带的导电性能,使之能够满足转印带的使用需求,同时还可以避免导电剂彼此团聚,保持电阻的均匀性。
在一些实施方式中,导电剂可以为锂盐。采用锂盐作为导电材料,可以使导电剂易分散且分散均匀性高。
优选的,锂盐可以选自高氯酸锂(LiClO4)、三氟甲磺酸锂(LiCF3SO3)、二氟草酸硼酸锂和四氟硼酸锂中的至少一种。进一步优选的,锂盐可以选自高氯酸锂、三氟甲磺酸锂或高氯酸锂和三氟甲磺酸锂按1:1的重量比组成的混合物中的一种。
在一些实施方式中,固化剂可以由聚氨酯扩链剂和催化剂按1:1-10:1 的重量比组成。
在一些实施方式中,聚氨酯扩链剂可以选自1,4-丁二醇、乙二醇、丙二醇、二甘醇和新戊二醇中的至少一种;催化剂可以选自双二甲氨基乙基醚、五甲基二乙烯三胺、N,N-二甲基环己胺、二月桂酸二丁基锡和有机铋中的至少一种。
在一些实施方式中,助剂可以选自有机硅、丙烯酸酯类聚合物和二氧化硅中的至少一种。添加助剂可以帮助流平。
在一些实施方式中,色浆可以为炭黑预分散液,其中,炭黑预分散液以聚酯多元醇作为载体,固体的重量百分比为60%-80%。本发明中添加的炭黑为色素炭黑,主要用于调节转印带的颜色。
在一些实施方式中,转印带的厚度可以为0.50mm-0.65mm。由此,得到的转印带的硬度适中,耐撕裂,耐压缩,并具有高耐磨性,同时,可以节约材料,降低生产成本。
本发明还提供了上述转印带的制备方法,其中,包括如下步骤:
(1)将聚氨酯预聚体加热到30℃-120℃,加入导电剂、助剂和色浆,搅拌混合并进行真空脱泡处理,得混合物A;
(2)将固化剂加入混合物A中,搅拌混合,得混合物B;
(3)将混合物B浇注到模具上,然后加热至110℃-130℃使材料固化成型;
(4)将固化成型后的产品在105℃-115℃的温度下加热10-15小时进行二次固化,脱模,即得。
本发明提供的转印带制备方法,加工工艺简单,可实现快速成型,生产效率高。
在一些实施方式中,步骤(1)中搅拌混合的搅拌时间可以为10-40min,搅拌速度可以为200-800r/min;步骤(2)中搅拌混合的搅拌时间可以为1-10 min,搅拌速度可以为100-1000r/min。
与现有技术相比,本发明有益效果如下:
(1)本发明提供的转印带,通过直接在聚氨酯预聚体进一步与固化剂反应的过程中添加导电剂、助剂和色浆,使得导电材料可以均匀分散在聚氨酯转印带上,导电剂分散均匀性高且可以避免导电剂彼此团聚,从而可以长期保持转印带的导电均匀性,进而可以长期保持图像的转印质量,延长转印带的使用寿命;
(2)本发明提供的转印带,机械性能好,具有良好的耐撕裂性能和高耐磨性、高回弹性;
(3)本发明提供的转印带的制备方法,加工工艺简单,可实现快速成型,生产效率高。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详细的说明。本发明实施例中,如无特殊说明,所用原料均为常规市售产品,如,聚氨酯预聚体可购于朗盛化学(无锡)有限公司,炭黑预分散液可购于深圳市科晟达贸易有限公司。
实施例1
按重量百分比计,由以下组分组成:聚氨酯预聚体85%,LiClO4 2%、固化剂10%、有机硅2%、炭黑预分散液1%;其中,固化剂由1,4-丁二醇和双二甲氨基乙基醚按1:1重量比组成;炭黑预分散液中,固体的重量百分比为80%。
制备方法:
(1)将聚氨酯预聚体加热到100℃-120℃,加入导电剂、助剂和色浆,使用搅拌装置搅拌混合,其中,搅拌时间为10-40min,搅拌速度为200-800 r/min,搅拌混合的同时进行真空脱泡处理,得混合物A;
(2)将固化剂加入混合物A中,使用搅拌装置搅拌混合,搅拌时间为 1-10min,搅拌速度为100-1000r/min,得混合物B;
(3)将混合均匀后的混合物B倒入浇注罐,然后均匀地浇注到模具上,浇注厚度约为0.55mm,然后将浇注好的模具放入烤炉中,加热至 110℃-130℃使材料固化成型;
(4)将固化成型后的产品放入鼓风烘箱中,在110℃的温度下加热12 小时进行二次固化,脱模即得转印带成品。
实施例2
按重量百分比计,由以下组分组成:聚氨酯预聚体80%,LiCF3SO3 5%、固化剂10%、二氧化硅1%、炭黑预分散液4%;其中,固化剂由丙二醇和 N,N-二甲基环己胺按5:1重量比组成;炭黑预分散液中,固体的重量百分比为60%。
制备方法:
(1)将聚氨酯预聚体加热到80℃-120℃,加入导电剂、助剂和色浆,使用搅拌装置搅拌混合,其中,搅拌时间为10-40min,搅拌速度为200-800 r/min,搅拌混合的同时进行真空脱泡处理,得混合物A;
(2)将固化剂加入混合物A中,使用搅拌装置搅拌混合,搅拌时间为 1-10min,搅拌速度为100-1000r/min,得混合物B;
(3)将混合均匀后的混合物B倒入浇注罐,然后均匀地浇注到模具上,浇注厚度约为0.55mm,然后将浇注好的模具放入烤炉中,加热至 110℃-130℃使材料固化成型;
(4)将固化成型后的产品放入鼓风烘箱中,在110℃的温度下加热12 小时进行二次固化,脱模,即得转印带。
实施例3
按重量百分比计,由以下组分组成:聚氨酯预聚体75%,LiCF3SO3 5%、固化剂15%、二氧化硅3%、炭黑预分散液2%;其中,固化剂由1,4-丁二醇和二月桂酸二丁基锡按10:1重量比组成;炭黑预分散液中,固体的重量百分比为70%。
制备方法:
(1)将聚氨酯预聚体加热到80℃-120℃,加入导电剂、助剂和色浆,使用搅拌装置搅拌混合,其中,搅拌时间为10-40min,搅拌速度为200-800 r/min,搅拌混合的同时进行真空脱泡处理,得混合物A;
(2)将固化剂加入混合物A中,使用搅拌装置搅拌混合,搅拌时间为 1-10min,搅拌速度为100-1000r/min,得混合物B;
(3)将混合均匀后的混合物B倒入浇注罐,然后均匀地浇注到模具上,浇注厚度约为0.60mm,然后将浇注好的模具放入烤炉中,加热至 110℃-130℃使材料固化成型;
(4)将固化成型后的产品放入鼓风烘箱中,在110℃的温度下加热12 小时进行二次固化,脱模,即得转印带。
实施例4
按重量百分比计,由以下组分组成:聚氨酯预聚体70%,导电剂10%、固化剂10%、有机硅5%、炭黑预分散液5%;其中,导电剂由LiClO4和 LiCF3SO3按重量比1:1组成;固化剂由乙二醇和双二甲氨基乙基醚按8: 1的重量比组成;炭黑预分散液中,固体的重量百分比为65%。
制备方法:
(1)将聚氨酯预聚体加热到80℃-120℃,加入导电剂、助剂和色浆,使用搅拌装置搅拌混合,其中,搅拌时间为10-40min,搅拌速度为200-800 r/min,搅拌混合的同时进行真空脱泡处理,得混合物A;
(2)将固化剂加入混合物A中,使用搅拌装置搅拌混合,搅拌时间为 1-10min,搅拌速度为100-1000r/min,得混合物B;
(3)将混合均匀后的混合物B倒入浇注罐,然后均匀地浇注到模具上,浇注厚度约为0.55mm,然后将浇注好的模具放入烤炉中,加热至 110℃-130℃使材料固化成型;
(4)将固化成型后的产品放入鼓风烘箱中,在110℃的温度下加热12 小时进行二次固化,脱模,即得转印带。
试验例转印带性能检测
1、试验样品:按实施例1-3的材料配比和制备方法制备宽度为4.0mm 的哑铃状试样和厚度约为0.6mm的直角试样。
2、试验方法:
拉伸性能:参考ASTMD412-1998(2002)硫化橡胶、热塑性弹性材料拉伸强度试验方法;
撕裂性能:参考GB/T529-1999硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定;
硬度:ASTMD2240-2004用硬度计测定橡胶硬度的试验方法;
压缩永久变形性能:ASTMD395-2003橡胶性能的试验方法中压缩永久变形的试验方法;其中,由于压缩变形标准厚度要求为12mm,因此,测试时是将20个试样片叠加起来后再进行测试;
磨耗性:GB/T1689-1998硫化橡胶耐磨性能的测定;
电性能:ASTMD257-2007绝缘材料直流电阻或电导率的标准试验方法。
3、试验结果:如表1和表2所示。
表1哑铃状试样物理性能检测数据
Figure RE-GDA0002669149360000061
表2直角试样物理性能检测数据
Figure RE-GDA0002669149360000062
由表1和表2的结果可知,本发明提供的转印带,导电均匀,机械性能优异,具有良好的耐撕裂和耐压缩性能,以及高耐磨性。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.转印带,其中,按重量百分比计,其制备原料包括如下组分:聚氨酯预聚体70%-85%,导电剂1%-10%,固化剂3%-20%,助剂1%-10%和色浆0.2%-10%。
2.根据权利要求1所述的转印带,其特征在于,所述导电剂为锂盐。
3.根据权利要求2所述的转印带,其特征在于,所述锂盐选自高氯酸锂、三氟甲磺酸锂、二氟草酸硼酸锂和四氟硼酸锂中的至少一种。
4.根据权利要求1-3任一项所述的转印带,其特征在于,所述固化剂由聚氨酯扩链剂和催化剂按1:1-10:1的重量比组成。
5.根据权利要求4所述的转印带,其特征在于,所述聚氨酯扩链剂选自1,4-丁二醇、乙二醇、丙二醇、二甘醇和新戊二醇中的至少一种;所述催化剂选自双二甲氨基乙基醚、五甲基二乙烯三胺、N,N-二甲基环己胺、二月桂酸二丁基锡和有机铋中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的转印带,其特征在于,所述助剂选自有机硅、丙烯酸酯类聚合物和二氧化硅中的至少一种。
7.根据权利要求5或6所述的转印带,其特征在于,所述色浆为炭黑预分散液,其中,所述炭黑预分散液以聚酯多元醇作为载体,固体的重量百分比为60%-80%。
8.根据权利要求7所述的转印带,其特征在于,转印带的厚度为0.50mm-0.65mm。
9.根据权利要求1-8任一项所述的转印带的制备方法,其中,包括如下步骤:
(1)将聚氨酯预聚体加热到30℃-120℃,加入导电剂、助剂和色浆,搅拌混合并进行真空脱泡处理,得混合物A;
(2)将固化剂加入混合物A中,搅拌混合,得混合物B;
(3)将混合物B浇注到模具上,然后加热至110℃-130℃使材料固化成型;
(4)将固化成型后的产品在105℃-115℃的温度下加热10-15小时进行二次固化,脱模,即得。
10.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述搅拌混合的搅拌时间为10-40min,搅拌速度为200-800r/min;步骤(2)中所述搅拌混合的搅拌时间为1-10min,搅拌速度为100-1000r/min。
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