一種彩色碳粉及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種彩色碳粉及其制備方法。彩色碳粉的制備方法包括以下步驟：分別制備反應(yīng)組分高分子乳液、蠟分散液和著色劑分散液；將三種反應(yīng)組分加入去離子水中并分散，調(diào)節(jié)混合物的pH值至4以下并升高體系溫度，待混合物中粒子的粒徑達(dá)到7-9μm時(shí)調(diào)節(jié)pH值至中性，得到碳粉初級(jí)粒子；升高體系溫度，并加入聚合反應(yīng)單體和引發(fā)劑進(jìn)行聚合反應(yīng)，待反應(yīng)體系中粒子的粒徑達(dá)到9-11μm時(shí)，使反應(yīng)體系在90-110℃保溫，待反應(yīng)體系中粒子的圓形度為0.90-0.98時(shí)停止保溫，再對(duì)反應(yīng)體系進(jìn)行冷卻、分離、干燥，得到碳粉顆粒；向碳粉顆粒中加入外添加劑，攪拌混合制成彩色碳粉。利用本發(fā)明制備方法制得的彩色碳粉在打印和復(fù)印時(shí)定影性和耐久性能良好。
【專利說明】
一種彩色碳粉及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及靜電成像技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種彩色碳粉及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 電子照相法是在感光體或靜電記錄介質(zhì)上形成靜電潛像，然后用彩色碳粉粘附在 所述靜電潛像上使其顯影，接著利用熱壓輥在熱和壓力的作用下，將碳粉圖像轉(zhuǎn)印到紙張 上形成固定的圖像。彩色碳粉的性能和品質(zhì)將直接影響成像質(zhì)量。
[0003] 彩色碳粉通常由聚合物樹脂、著色劑（顏料或染料）、蠟、外添加劑（電荷控制劑 等）等成分組成。傳統(tǒng)用于靜電顯影的彩色碳粉通常采用熔融粉碎法制備，該方法是將樹 月旨、著色劑、添加劑經(jīng)過熔融混合、擠出、冷卻、破碎、超細(xì)粉碎、分級(jí)、加入外添加劑等工序， 最終制成彩色碳粉。然而，這種制備方法存在著色劑無法在樹脂中均勻分散、制備的彩色 碳粉形狀不規(guī)則、粒徑較大且分布較寬等缺陷，從而導(dǎo)致打印、復(fù)印時(shí)存在定影性差（易粘 輥）、分辨率低、色澤差、廢粉率較高等缺陷，同時(shí)該方法工藝相對(duì)復(fù)雜，因此成本較高。
[0004] 由于采用熔融粉碎等物理方法制備的彩色碳粉存在諸多缺陷，后續(xù)逐漸發(fā)展有采 用化學(xué)方法制備彩色碳粉的技術(shù)，其中包括懸浮聚合法以及乳液聚合法。
[0005] 懸浮聚合法是指單體以小液滴的形式懸浮于介質(zhì)中進(jìn)行自由基聚合，該方法能夠 有效地控制彩色碳粉顆粒的大小，從而使碳粉的流動(dòng)性能、荷電性能得到明顯改善。然而， 利用該方法制備的碳粉粒度分布較寬，以致碳粉轉(zhuǎn)印效率降低以及分辨率欠佳，而且得到 的碳粉顆粒太圓，以致碳粉的回收與清潔相對(duì)困難。
[0006] 乳液聚合法相對(duì)懸浮聚合法更易獲得粒度分布較小的彩色碳粉?，F(xiàn)有的乳液聚合 法在制備彩色碳粉時(shí)為了提高彩色碳粉的抗偏印性能，通常需要提高蠟的用量，此時(shí)容易 導(dǎo)致蠟迀移到碳粉粒子的表面，不僅污染載體和顯影套筒，還會(huì)使彩色碳粉在打印時(shí)定影 性差；此外，蠟還會(huì)在感光體上形成蠟?zāi)ざ鴮?dǎo)致耐久性降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明為解決上述的技術(shù)問題，提供了一種彩色碳粉及其制備方法，利用該制備 方法制得的彩色碳粉在進(jìn)行打印和復(fù)印時(shí)定影性和耐久性能良好。
[0008] 本發(fā)明的第一方面，提供一種彩色碳粉的制備方法，包括以下步驟：
[0009] 1)分別制備反應(yīng)組分：
[0010] 制備高分子乳液，所述高分子乳液為苯丙聚合物乳液或聚酯樹脂乳液；
[0011] 將蠟和表面活性劑加入去離子水中制成蠟分散液；
[0012] 將著色劑和表面活性劑加入去離子水中制成著色劑分散液；
[0013] 2)在室溫下將所制備的高分子乳液、錯(cuò)分散液和著色劑分散液加入去離子水中 并進(jìn)行分散，調(diào)節(jié)混合物的pH值至4以下并升高體系溫度，待混合物中粒子的粒徑達(dá)到 7-9 μ m時(shí)調(diào)節(jié)混合物的pH值至中性，得到碳粉初級(jí)粒子；
[0014] 3)升高碳粉初級(jí)粒子所在體系的溫度，并加入聚合反應(yīng)單體和引發(fā)劑進(jìn)行聚合反 應(yīng)，待反應(yīng)體系中粒子的粒徑達(dá)到9-11 μ m時(shí)，使反應(yīng)體系在90-110°C保溫，待反應(yīng)體系中 粒子的圓形度為0. 90-0. 98時(shí)停止保溫，再對(duì)反應(yīng)體系進(jìn)行冷卻、分離、干燥，得到碳粉顆 粒；
[0015] 4)向上述制成的碳粉顆粒中加入外添加劑，混合制成彩色碳粉。
[0016] 在本發(fā)明中，可以綜合考慮彩色碳粉的耐久性、定影能力等打印性能來對(duì)所述高 分子乳液的各質(zhì)量參數(shù)進(jìn)行控制，質(zhì)量參數(shù)例如可以包括玻璃化溫度（Tg)、分子量范圍、分 子量分布等。經(jīng)研究表明：若高分子乳液的Tg低于40°C，碳粉的耐久性將變差，若高分子 乳液的Tg高于75°C時(shí)會(huì)促使碳粉的定影溫度升高，從而導(dǎo)致定影能力低下等問題；因此， 綜合考量下可以控制所述高分子乳液的玻璃化溫度為40-75Γ，該玻璃化溫度可以采用差 示掃描量熱儀（DSC)測得。
[0017] 此外，還可以控制所述高分子乳液的重均分子量為4000-1000000,分子量分布為 2-30,從而使制備的彩色碳粉具有更加優(yōu)異的打印性能，該高分子乳液的重均分子量及分 子量分布采用凝膠滲透色譜法（GPC)測得。并且，本發(fā)明對(duì)所制備的高分子乳液的固含量 無嚴(yán)格限制，在本發(fā)明的實(shí)施方案中，高分子乳液的固含量優(yōu)選為小于50 %。
[0018] 在本發(fā)明一實(shí)施方案中，可以通過將引發(fā)劑、表面活性劑、苯乙烯單體、丙烯酸酯 單體、鏈轉(zhuǎn)移劑加入去離子水中進(jìn)行聚合反應(yīng)，制得苯丙聚合物乳液。
[0019] 進(jìn)一步地，制備苯丙聚合物乳液時(shí)，在無氧環(huán)境下，將所述引發(fā)劑、表面活性劑、 苯乙烯單體、丙烯酸酯單體和鏈轉(zhuǎn)移劑按質(zhì)量比為（0.1-3) :(0.2-5) :(40-60) :(10-30): (0. 05-5)，加入溫度為70-90°C的去離子水中進(jìn)行聚合反應(yīng)，制成所述苯丙聚合物乳液；特 別是，對(duì)聚合反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行冷卻和過濾。其中，可以通過向反應(yīng)體系通入惰性氣體（例如氮 氣）實(shí)現(xiàn)無氧環(huán)境，并且可以在攪拌下進(jìn)行該聚合反應(yīng)，攪拌速度可以控制在150-200rpm; 此外，可以先向去離子水中加入表面活性劑，再在加入苯乙烯單體、丙烯酸酯單體和鏈轉(zhuǎn)移 劑的同時(shí)加入引發(fā)劑進(jìn)行聚合反應(yīng)，并且可以采用100目濾網(wǎng)對(duì)聚合反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行過濾。
[0020] 優(yōu)選地，控制所述苯丙聚合物乳液的玻璃化溫度為50-65Γ，重均分子量為 10000-600000,分子量分布為4-15。
[0021 ] 在本發(fā)明另一實(shí)施方案中，可以通過將聚酯樹脂加入有機(jī)溶劑中，攪拌至完全溶 解后，加入去離子水和堿進(jìn)行分散，隨后去除有機(jī)溶劑，制得所述聚酯樹脂乳液。其中，控制 所述聚酯樹脂、有機(jī)溶劑和去離子水之間的質(zhì)量比為（1-5) :(5-20) :(6-30)，并且控制所 述聚酯樹脂乳液的粒徑為50-500nm，pH為6-8 ;所采用的有機(jī)溶劑可以是醇類、酮類（甲乙 酮）、酰胺類（N，N-二甲基甲酰胺）、砜類（二甲基亞砜）、環(huán)醚類（四氫呋喃）、乙酸乙酯， 以及以上溶劑的混合物。
[0022] 優(yōu)選地，控制所述聚酯樹脂乳液的玻璃化溫度為50_70°C，進(jìn)一步為55_65°C;分子 量為5000-1000000,進(jìn)一步為10000-500000 ;分子量分布為3-30,進(jìn)一步為4-15。
[0023] 在一實(shí)施方式中，所述將蠟和表面活性劑加入去離子水中制成蠟分散液，可以 包括：將蠟和表面活性劑按質(zhì)量比為1 :(0.02-0.3)加入去離子水中，加熱使該體系的溫 度高于蠟的熔點(diǎn)后進(jìn)行分散，制成粒徑為80-500nm的蠟分散液；其中，所述蠟的熔點(diǎn)為 50-130°C ;特別是，可以選用熔點(diǎn)為50-110°C的蠟；若蠟的熔點(diǎn)高于130°C，則不利于打印 時(shí)碳粉熔融進(jìn)入紙纖維，對(duì)低溫定影性能產(chǎn)生影響，而蠟的熔點(diǎn)低于50°C時(shí)，可能使碳粉更 易于粘結(jié)在光導(dǎo)元件或計(jì)量刮刀上。上述蠟分散液的粒徑采用馬爾文激光粒徑儀MS2000 測得。
[0024] 在本發(fā)明具體方案中，使用的蠟可以為以下一種或多種的組合：石蠟、微晶蠟、凡 士林等石油系蠟及衍生物；聚乙烯蠟、聚丙烯蠟等聚烯烴蠟及其衍生物；費(fèi)托蠟等合成蠟； 米蠟、巴西棕櫚蠟等天然系蠟；還可以使用酯系蠟、植物系蠟、動(dòng)物系蠟、固體有機(jī)硅蠟、褐 煤蠟等。
[0025] 此外，本發(fā)明對(duì)所述分散的方式不作嚴(yán)格限制，例如可以為攪拌分散和/或均質(zhì) 分散，其中攪拌分散可以采用高速剪切機(jī)等常規(guī)設(shè)備進(jìn)行，均質(zhì)分散可以采用高壓均質(zhì)機(jī) 等常規(guī)設(shè)備進(jìn)行。具體地，在制備蠟分散液時(shí)，可以先實(shí)施攪拌分散〇. 5_2h，再進(jìn)行均質(zhì)分 散，從而實(shí)現(xiàn)均勻分散；并且，本發(fā)明對(duì)該蠟分散液的固含量無嚴(yán)格限制，在本發(fā)明的實(shí)施 方案中，蠟分散液的固含量優(yōu)選為小于40 %。
[0026] 在一實(shí)施方式中，所述將著色劑和表面活性劑加入去離子水中制成著色劑分散 液，可以包括：將著色劑和表面活性劑按質(zhì)量比為1 : (〇. 02-0. 4)加入去離子水后進(jìn)行分散 并研磨，制得粒徑為80-800nm的著色劑分散液。上述著色劑分散液的粒徑采用馬爾文激光 粒徑儀MS2000測得。
[0027] 此外，在制備著色劑分散液時(shí)，可采用攪拌分散，并且可以控制攪拌分散的轉(zhuǎn)速為 2500-3500rpm，分散時(shí)間為0. 5-8h ;并且，本發(fā)明對(duì)該著色劑分散液的固含量無嚴(yán)格限制， 在本發(fā)明的實(shí)施方案中，著色劑分散液的固含量優(yōu)選為小于50 %。
[0028] 進(jìn)一步地，以各反應(yīng)組分中的固體物含量計(jì)，可以控制步驟2)中所述高分子乳 液、錯(cuò)分散液和著色劑分散液之間的質(zhì)量比為（30-50) :(5-15) :(6-20)，并且在攪拌分散 后升高體系溫度至35-50 °C。
[0029] 本發(fā)明對(duì)步驟2)中調(diào)節(jié)混合物的pH所使用的酸和堿沒有特別的限制。酸可以是 硫酸、硝酸、鹽酸中的一種或幾種；堿可以是氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水中的一種或幾種。
[0030] 進(jìn)一步地，步驟3)中，升高碳粉初級(jí)粒子所在體系的溫度至70-90°C，并控制聚合 反應(yīng)單體與引發(fā)劑之間的質(zhì)量比為100 : (〇. 3-0. 6)，同時(shí)滿足高分子乳液中固體物與聚合 反應(yīng)單體之間的質(zhì)量比為（1-10) :1。
[0031] 本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在碳粉初級(jí)粒子與聚合反應(yīng)單體及引發(fā)劑進(jìn)行聚合反應(yīng)的過程 中，當(dāng)反應(yīng)體系中粒子粒徑達(dá)到9-11 μ m時(shí)，使反應(yīng)體系在90-1KTC保溫，同時(shí)檢測粒子的 圓形度，將圓形度控制在〇. 90-0. 98,該圓形度范圍有利于碳粉的回收和清潔。本發(fā)明的實(shí) 施方案中，可基于本領(lǐng)域技術(shù)人員所具備的基礎(chǔ)常識(shí)和技能來確定粒子的圓形度，例如，可 以采用Sysmex FIPA3000檢測圓形度。
[0032] 本發(fā)明中所使用的表面活性劑為陰離子型表面活性劑和/或非離子型表面活性 劑。其中，所述陰離子型表面活性劑可以選自烷基芳基磺酸鹽，烷基硫酸鹽，烷基醚硫酸鹽， 烷基羧酸鹽，烷基烷氧基化羧酸鹽等中的至少一種，具體可以為十二烷基硫酸鈉、十四烷基 硫酸鈉、十五烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基磺酸鈉、硬脂酸甲酯聚氧乙烯醚磺 酸鈉、α烯基磺酸鈉、仲烷基磺酸鈉、異辛醇磷酸酯、月桂醇醚磷酸酯等，優(yōu)選烷基硫酸鹽， 更優(yōu)選十二烷基硫酸鈉；非離子型表面活性劑可以選自聚氧乙烯十六烷基醚、聚氧乙烯辛 基苯基醚、聚氧乙烯油基醚、聚氧化乙烯山梨糖醇酐單月桂酸酯、聚氧乙烯硬脂醚、壬基酚 聚氧乙烯醚、二烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧化乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、烷醇酰胺、聚 氧乙稀燒醇醜胺烷基乙氧基化物、烷基丙氧基化物、烷基芳基乙氧基化物、烷基芳基丙氧基 化物和環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷共聚物等中的至少一種，優(yōu)選烷基酚聚氧乙烯醚，更優(yōu)選為含 有8-10個(gè)碳原子的烷基酚聚氧乙烯醚。
[0033] 本發(fā)明使用的著色劑為染料和/或顏料，從耐水性、耐光性和耐氣體性的角度考 慮，優(yōu)選為顏料。本發(fā)明對(duì)顏料的具體選擇沒有限制，其可以包括但不限于青色顏料，例如 C. I.顏料藍(lán)2、顏料藍(lán)3、顏料藍(lán)15、顏料藍(lán)15 :1、顏料藍(lán)15 :2、顏料藍(lán)15 :3、顏料藍(lán)15 :4 等；品紅色顏料，例如C. I.顏料紅30、顏料紅31、顏料紅32、顏料紅37、顏料紅38、顏料紅 48 :1、顏料紅53 :1、顏料紅57 :1、顏料紅112、顏料紅114、顏料紅122、顏料紅184等；黃色 顏料，例如C. I.顏料黃74、顏料黃81、顏料黃83、顏料黃97、顏料黃110、顏料黃138等；黑 色顏料，例如苯胺黑、炭黑、非磁性鐵氧體、氧化銅、活性炭等。
[0034] 本發(fā)明使用的聚合反應(yīng)單體可以為以下一種或多種的組合：苯乙烯單體，例如苯 乙烯、鄰甲基苯乙烯、間甲基苯乙烯、對(duì)甲基苯乙烯、對(duì)甲氧基苯乙烯、對(duì)乙基苯乙烯等；乙 烯基酯單體，例如：乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯、丁酸乙烯酯等；丙烯酸酯單 體，例如：丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸 正辛酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸-2-羥基乙基酯、丙烯酸硬脂酰 酯、丙烯酸-2-氯乙酯等；甲基丙烯酸酯單體，例如：甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲 基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸 正辛酯、甲基丙烯酸十二酯、甲基丙烯酸-2-羥丙酯、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯、甲基丙烯 酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸硬脂酰酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、甲 基丙烯酸二乙基氨基乙酯等；不飽和羧酸單體，例如丙烯酸或甲基丙烯酸；含鹵素乙烯基 單體，例如氯乙烯；硝基類單體，例如硝基苯乙烯等的共聚物；還可以采用丙烯腈、馬來酸 酐、乙烯醚、甲基丙烯腈、丙烯酰胺，異丁烯酸、馬來酸等酸性極性基聚合物單體等。其中，優(yōu) 選的聚合反應(yīng)單體包括苯乙烯單體和（甲基）丙烯酸酯單體，所述苯乙烯單體與（甲基） 丙烯酸酯單體的質(zhì)量配比為（40-60) :(10-30)。
[0035] 本發(fā)明使用的引發(fā)劑為過硫酸銨、過硫酸鉀、過硫酸鈉或過氧化氫等。
[0036] 本發(fā)明通過使用鏈轉(zhuǎn)移劑來調(diào)節(jié)聚合物乳液的分子量，鏈轉(zhuǎn)移劑可以是正十二硫 醇、叔十二硫醇、四氯化碳等。
[0037] 進(jìn)一步地，在步驟4)中，所述碳粉顆粒與外添加劑的質(zhì)量比為100 :(0. 1-8)，即： 相對(duì)于碳粉顆粒100重量份，外添加劑的含量為〇. 1-8重量份，優(yōu)選為100 : (0. 2-5)。如果 外添加劑的含量小于〇. 1重量份，碳粉打印過程中起電速度慢，流動(dòng)性較差，高溫下的帶電 穩(wěn)定性差；如果外添加劑的含量大于8重量份，則部分外添加劑容易從碳粉表面分離，在打 印過程中可能粘附到感光體表面，容易形成膜，或在顯影槽內(nèi)部堆積引起顯影劑的帶電功 能劣化等。
[0038] 此外，所述外添加劑可以為無機(jī)外添加劑和/或有機(jī)外添加劑；其中，所述無機(jī)外 添加劑選自二氧化硅、二氧化鈦、氧化鋁、氧化鋅和氧化鎂中的一種或多種，所述有機(jī)外添 加劑選自聚合體珠和金屬硬脂酸鹽中的一種或多種。為了提高碳粉顆粒的流動(dòng)性、抑制碳 粉顆粒之間的粘結(jié)凝聚，使其能夠長期存儲(chǔ)穩(wěn)定，即使在高溫高濕的環(huán)境下也能長時(shí)間保 持穩(wěn)定，外添加劑優(yōu)選為無機(jī)外添加劑，更優(yōu)選為二氧化硅、二氧化鈦和氧化鋁。
[0039] 本發(fā)明的第二方面提供一種彩色碳粉，該彩色碳粉是按照上述任一所述的制備方 法制得。
[0040] 本發(fā)明的彩色碳粉的制備方法，利用分步實(shí)施的聚合過程，首先制備包含蠟和著 色劑的碳粉初級(jí)粒子，進(jìn)一步并且通過聚合反應(yīng)使碳粉初級(jí)粒子表面形成樹脂包覆層，最 終得到的彩色碳粉，避免了蠟及著色劑顆粒暴露在碳粉顆粒表面，從而解決了打印和復(fù)印 時(shí)易粘輥、打印分辨率低、廢粉多等缺陷；并且，按照本發(fā)明的方法制成的彩色碳粉，能夠調(diào) 控碳粉粒徑分布的同時(shí)，其圓形度也在適當(dāng)?shù)姆秶ㄒ话銥?. 90-0. 98)，克服了現(xiàn)有技術(shù) 的聚合方法難以調(diào)控碳粉的粒徑分布以及所得到的粒子"太圓"的問題，使碳粉在打印和復(fù) 印后易于回收和清潔。
[0041] 利用本發(fā)明制備方法制備的彩色碳粉，在進(jìn)行打印和復(fù)印時(shí)定影性和耐久性能良 好。
【具體實(shí)施方式】
[0042] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā) 明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施 例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性 勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0043] 實(shí)施例1-1制備苯丙聚合物乳液（a-1)
[0044] 將208g去離子水和2. 2g十二烷基磺酸鈉加入到帶有攪拌裝置的反應(yīng)器中，向反 應(yīng)器通入氮?dú)庖耘疟M反應(yīng)器中的空氣，加熱使反應(yīng)器中的反應(yīng)體系溫度保持在70°C左右， 調(diào)節(jié)攪拌裝置的攪拌速度為180rpm左右后，將由80g苯乙稀單體、30g丙稀酸正丁酯單體、 2g甲基丙烯酸-2-羥基乙酯、0. llg正十二硫醇混合得到的混合物緩慢加入反應(yīng)器中，同時(shí) 滴加30ml溶有3. 6g過硫酸銨的去離子水進(jìn)行聚合反應(yīng)，滴加時(shí)間控制在6h以內(nèi)。
[0045] 采用凝膠滲透色譜儀GPC測定聚合反應(yīng)體系中聚合物的分子量和分子量分布，并 且采用差熱掃描量熱儀DSC測定聚合物的玻璃化溫度Tg，當(dāng)測得聚合物的重均分子量為 360000,數(shù)均分子量為27000,分子量分布為13. 3,并且玻璃化溫度Tg為65°C時(shí)，將反應(yīng)體 系冷卻到室溫，并采用100目濾網(wǎng)過濾，得到苯丙聚合物乳液（a-1)。
[0046] 實(shí)施例1-2制備苯丙聚合物乳液（a-2)
[0047] 將185g去離子水和5g壬基酚聚氧乙烯醚加入到帶有攪拌裝置的反應(yīng)器中，向反 應(yīng)器通入氮?dú)庖耘疟M反應(yīng)器中的空氣，加熱使反應(yīng)器中的反應(yīng)體系溫度保持在80°C左右， 調(diào)節(jié)攪拌裝置的攪拌速度為200rpm左右后，將由40g苯乙稀單體、20g對(duì)甲基苯乙稀單體、 25g甲基丙烯酸異丁酯、lg甲基丙烯酸-2-羥丙酯和5g叔十二硫醇混合得到的混合物緩慢 加入反應(yīng)器中，同時(shí)滴加30ml溶有0. lg過硫酸鉀的去離子水進(jìn)行聚合反應(yīng)，滴加時(shí)間控制 在3h以內(nèi)。采用凝膠滲透色譜儀GPC測得聚合物的重均分子量為145000,數(shù)均分子量為 16800,分子量分布為8. 6 ;且采用差熱掃描量熱儀DSC測得玻璃化溫度Tg為61°C時(shí)，將反 應(yīng)體系冷卻到室溫，采用100目濾網(wǎng)過濾，得到苯丙聚合物乳液（a-2)。
[0048] 實(shí)施例1-3制備苯丙聚合物乳液（a-3)
[0049] 將180g去離子水和3g聚氧乙烯十六烷基醚加入到帶有攪拌裝置的反應(yīng)器中，向 反應(yīng)器通入氮?dú)庖耘疟M反應(yīng)器中的空氣，加熱使反應(yīng)器中的反應(yīng)體系溫度保持在90°C左 右，調(diào)節(jié)攪拌裝置的攪拌速度為200rpm左右后，將由60g苯乙稀單體、28g甲基丙稀酸正丁 酯單體、2g甲基丙烯酸-2-羥基乙酯、2g正十二硫醇混合得到的混合物緩慢加入反應(yīng)器中， 同時(shí)滴加30ml溶有3g過硫酸鈉的去離子水進(jìn)行聚合反應(yīng)，滴加時(shí)間控制在3h以內(nèi)。采用 凝膠滲透色譜儀GPC測得聚合物的重均分子量為33200,數(shù)均分子量為16000,分子量分布 為2. 2 ;且采用差熱掃描量熱儀DSC測得玻璃化溫度Tg為55°C時(shí)，將反應(yīng)體系冷卻到室溫， 采用100目濾網(wǎng)過濾，得到苯丙聚合物乳液（a-3)。
[0050] 實(shí)施例1-4制備聚酯樹脂乳液（a-4)
[0051] 室溫下，將80g聚酯樹脂NE701(來自日本花王株式會(huì)社）加入200g甲乙酮中， 攪拌使其完全溶解后，加入200g去離子水和15g濃度為3 %的氫氧化鈉溶液，高速分散 lOmin，隨后用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀減壓蒸餾除去甲乙酮，冷卻至室溫后，得到聚酯樹脂乳液（a-4)， 測得其pH為7. 8。
[0052] 采用馬爾文激光粒徑儀MS2000測得該聚酯樹脂乳液的粒徑為280nm，采用凝膠滲 透色譜儀GPC測得該聚酯樹脂乳液的分子量為13000、分子量分布為20,并且采用差熱掃描 量熱儀DSC測得該聚酯樹脂乳液的玻璃化溫度Tg為56。
[0053] 實(shí)施例2-1制備蠟分散液（b-1)
[0054] 將50g熔點(diǎn)為60°C左右的石蠟、lg陰離子表面活性劑十二烷基硫酸鈉和149g去 離子水在85°C下進(jìn)行攪拌預(yù)分散lh，然后將此預(yù)分散液加入到高壓均質(zhì)機(jī)進(jìn)行均質(zhì)分散， 采用馬爾文激光粒徑儀MS 2000測得分散液的粒徑范圍為80-300nm，停止分散，即得到蠟 分散液（b-Ι)。
[0055] 實(shí)施例2-2制備蠟分散液（b-2)
[0056] 將50g熔點(diǎn)為78°C左右的聚乙烯蠟、15g聚氧乙烯十六烷基醚和140g去離子水 在95°C下進(jìn)行攪拌預(yù)分散0. 5h，然后將此預(yù)分散液加入到高壓均質(zhì)機(jī)中均質(zhì)分散，采用馬 爾文激光粒徑儀MS 2000測得分散液的粒徑范圍為100-350nm，停止分散，即得到蠟分散液 (b-2) 〇
[0057] 實(shí)施例2-3制備蠟分散液（b-3)
[0058] 將30g熔點(diǎn)為84°C左右的巴西棕櫚蠟、20g熔點(diǎn)為72°C左右的聚乙烯蠟、10g聚 氧乙烯十六烷基醚和140g去離子水在90°C下進(jìn)行攪拌預(yù)分散2h，然后將此預(yù)分散液加 入到高壓均質(zhì)機(jī)中均質(zhì)分散，采用馬爾文激光粒徑儀MS 2000測得分散液的粒徑范圍為 120-500nm，停止分散，即得到蠟分散液（b-3) 〇
[0059] 實(shí)施例3-1制備紅色著色劑分散液（c-1)
[0060] 將15g壬基酚聚氧乙烯醚溶于300g去離子水后，加入95g顏料紅122和20g負(fù)電 荷控制劑N-4P (科萊恩化工（中國）有限公司），采用高速剪切分散機(jī)在3000rpm的速度下 攪拌分散8h后，再將分散液用派勒（PUHLER)研磨機(jī)研磨分散，采用馬爾文激光粒徑儀MS 2000測得著色劑分散液的粒徑分布范圍在120-600nm時(shí)停止研磨，即得到紅色著色劑分散 液（c-1) 〇
[0061] 實(shí)施例3-2制備黃色著色劑分散液（c-2)
[0062] 將35g十二烷基硫酸鈉溶于300g去離子水后，加入95g顏料黃74和25g負(fù)電荷 控制劑N-23 (科萊恩化工（中國）有限公司），采用高速剪切分散機(jī)在3000rpm的速度下 攪拌分散2h后，再將分散液用派勒（PUHLER)研磨機(jī)研磨分散，采用馬爾文激光粒度儀MS 2000測得著色劑分散液的粒徑分布范圍在100_360nm時(shí)停止研磨，即得到黃色著色劑分散 液（c-2)〇
[0063] 實(shí)施例3-3制備藍(lán)色著色劑分散液（c-3)
[0064] 將2g十二烷基磺酸鈉和2g聚氧乙烯十六烷基醚溶于300g去離子水后，加入95g 顏料藍(lán)15:3和25g負(fù)電荷控制劑N-24(科萊恩化工（中國）有限公司），采用高速剪切分 散機(jī)在3000rpm的速度下攪拌分散0. 5h后，再將分散液用派勒（PUHLER)研磨機(jī)研磨分散 lh，采用馬爾文激光粒度儀MS 2000測得著色劑分散液的粒徑分布范圍在60-300nm時(shí)停止 研磨，即得到藍(lán)色著色劑分散液（c-3)。
[0065] 實(shí)施例3-4制備黑色著色劑分散液（c-4)
[0066] 將20g十二烷基磺酸鈉和13g聚氧乙烯十六烷基醚溶于300g去離子水，加入95g 碳黑和25g負(fù)電荷控制劑N-24(科萊恩化工（中國）有限公司），采用高速剪切分散機(jī) 3000rpm速度下攪拌分散0. 5h后，再將分散液用派勒（PUHLER)研磨機(jī)研磨分散，采用馬爾 文激光粒度儀MS 2000測得著色劑分散液的粒徑分布范圍在60-250nm時(shí)停止研磨，即得到 黑色著色劑分散液（c-4)。
[0067] 實(shí)施例4-1制備紅色碳粉（d-1)
[0068] 在室溫下將120g上述制備的蠟分散液（b-1)、120g上述制備的紅色著色劑分散液 (c-1)和200g去離子水加入帶有攪拌裝置的反應(yīng)爸中，調(diào)節(jié)攪拌裝置的攪拌速度為400rpm 左右后，向反應(yīng)釜中加入256g上述制備的苯丙聚合物乳液（a-1)，攪拌均勻后，用pH計(jì)檢測 混合物的pH值，以15ml/min的速度向反應(yīng)釜中滴加300g質(zhì)量含量為2%的稀硫酸溶液，使 反應(yīng)釜中的混合物的pH值為2. 0,接著升高反應(yīng)體系溫度至45°C，并采用馬爾文激光粒度 儀MS2000檢測混合物的顆粒粒徑，當(dāng)粒徑達(dá)到8. 0 μ m左右時(shí)，向反應(yīng)體系中加入50g質(zhì)量 含量為15%的氫氧化鈉溶液，此時(shí)混合物的pH為7. 5,得到碳粉初級(jí)粒子。
[0069] 繼續(xù)升高碳粉初級(jí)粒子所在體系的溫度至85°C左右，同時(shí)向反應(yīng)釜中滴加由50g 質(zhì)量含量為〇. 4%的過硫酸銨溶液、24g苯乙烯、llg丙烯酸丁酯、lg甲基丙烯酸-2-羥基乙 酯混合而成的混合物進(jìn)行聚合反應(yīng)。當(dāng)反應(yīng)體系中粒子的粒徑為9. Ιμπι時(shí)，升高體系溫度 至105°C，保溫并采用Sysmex FIPA3000檢測反應(yīng)體系中粒子的圓形度，待反應(yīng)體系中粒子 的圓形度為〇. 952左右時(shí)，停止保溫，并對(duì)反應(yīng)體系進(jìn)行冷卻、過濾、洗滌、干燥，得到紅色 固體顆粒物。
[0070] 按質(zhì)量百分比計(jì)算，向紅色固體顆粒物中加入1 %疏水性二氧化硅R812(來自 Evnoic Degussa(SEA)Pte.，Ltd)和 0· 3 % 二氧化娃 RX50(來自 Evnoic Degussa(SEA) Pte.，Ltd)，使用亨舍爾混合機(jī)混合，得到紅色碳粉（d-1);采用Multisizer 3庫爾特粒度 分析計(jì)數(shù)儀測定其體積平均粒徑為6. 8 μ m。
[0071] 實(shí)施例4_2制備黃色碳粉（d_2)
[0072] 在室溫下將114g上述制備的蠟分散液（b-2)、115g上述制備的黃色著色劑分散液 (c-2)和200g去離子水加入帶有攪拌裝置的反應(yīng)爸中，調(diào)節(jié)攪拌裝置的攪拌速度為400rpm 左右后，向釜中繼續(xù)加入256g上述制備的聚合物乳液（a-2)，攪拌均勻后，用pH計(jì)檢測混合 物的pH值，以15ml/min的速度向釜中滴加300g質(zhì)量含量為2%的稀硫酸溶液，使混合物 的pH為2. 7,接著升高反應(yīng)體系溫度至43. 6°C，并采用馬爾文激光粒度儀MS 2000檢測混 合物的粒徑，當(dāng)粒徑達(dá)到8. 7 μ m左右時(shí)，向反應(yīng)體系中加入45g質(zhì)量含量為15%的氫氧化 鈉溶液，此時(shí)混合物的pH為7. 0,得到碳粉初級(jí)粒子。
[0073] 繼續(xù)升高碳粉初級(jí)粒子所在體系的溫度至85°C左右，同時(shí)向釜中滴加由30g質(zhì)量 含量為ο. 5%的過硫酸銨溶液、22g苯乙烯、lOg丙烯酸丁酯、0. 5g甲基丙烯酸-2-羥基乙酯 混合而成的混合物進(jìn)行聚合反應(yīng)。當(dāng)反應(yīng)體系中粒子的粒徑為10. 5 μ m時(shí)，升高體系溫度 至102°C，保溫并采用Sysmex FIPA 3000檢測反應(yīng)體系中粒子的圓形度，待反應(yīng)體系中粒 子的圓形度為〇. 965左右時(shí)，停止保溫，并對(duì)反應(yīng)體系進(jìn)行冷卻、過濾、洗滌、干燥，得到黃 色固體顆粒物。
[0074] 按質(zhì)量百分比計(jì)算，向黃色固體顆粒物中加入0.8 %疏水性二氧化硅R202(來 自 Evnoic Degussa(SEA)Pte.，Ltd)和 0.5%二氧化娃 RX50(來自 Evnoic Degussa(SEA) Pte.，Ltd)，使用亨舍爾混合機(jī)混合，得到黃色碳粉（d-2);采用Multisizer 3庫爾特粒度 分析計(jì)數(shù)儀測定其體積平均粒徑為7. 1 μ m。
[0075] 實(shí)施例4-3制備藍(lán)色碳粉（d-3)
[0076] 在室溫下將118g上述制備的蠟分散液（b-3)、122g上述制備的藍(lán)色著色劑分散液 (c-3)和200g去離子水加入帶有攪拌裝置的反應(yīng)爸中，調(diào)節(jié)攪拌裝置的攪拌速度為400rpm 左右后，向釜中繼續(xù)加入256g上述制備的聚合物乳液（a-3)，攪拌均勻后，用pH計(jì)檢測混合 物的pH值，以15ml/min的速度向釜中滴加300g質(zhì)量含量為2%的稀硫酸溶液，使混合物 的pH為3. 4,接著升高反應(yīng)體系溫度至42°C，采用馬爾文激光粒度儀MS 2000測試混合物 的粒徑，當(dāng)粒徑達(dá)到8. 0 μ m左右時(shí)，向其中加入50g質(zhì)量含量為15%的氫氧化鈉溶液，此時(shí) 混合物的pH為7. 5,得到碳粉初級(jí)粒子。
[0077] 繼續(xù)升高碳粉初級(jí)粒子所在體系的溫度至85°C左右，同時(shí)向釜中滴加由30g質(zhì)量 含量為0.5%的過硫酸銨溶液、28g苯乙烯、7g甲基丙烯酸正丁酯、lg甲基丙烯酸-2-羥基 乙酯混合而成的混合物進(jìn)行聚合反應(yīng)。當(dāng)反應(yīng)體系中粒子的粒徑為9. 6 μ m時(shí)，升高體系溫 度至98°C，保溫并采用Sysmex FIPA3000檢測反應(yīng)體系中粒子的圓形度，待反應(yīng)體系中粒 子的圓形度為〇. 964左右時(shí)，停止保溫，并對(duì)反應(yīng)體系進(jìn)行冷卻、過濾、洗滌、干燥，得到藍(lán) 色固體顆粒物。
[0078] 按質(zhì)量百分比計(jì)算，向藍(lán)色固體顆粒物中加入1. 1 %疏水性二氧化硅R812(來 自EvnoicDegussa(SEA)Pte·，Ltd)和0·4%二氧化娃RY50(來自EvnoicDegussa(SEA) Pte.，Ltd)，使用亨舍爾混合機(jī)混合，得到藍(lán)色碳粉（d-3);采用Multisizer 3庫爾特粒度 分析計(jì)數(shù)儀測定其體積平均粒徑為6. 5 μ m。
[0079] 實(shí)施例4-4制備黑色碳粉（d-4)
[0080] 將實(shí)施例1中聚合物乳液（a-1)換成上述制備的聚合物乳液（a-3)，蠟分散液 (b-Ι)換成上述制備的蠟分散液（b-2)，紅色著色劑分散液（c-1)換成上述制備的黑色著色 劑分散液（c-4)，其他條件不變，得到黑色碳粉（d-4);采用Multisizer 3庫爾特粒度分析 計(jì)數(shù)儀測定其體積平均粒徑為7. 0 μ m。
[0081] 實(shí)施例4-5制備紅色碳粉（d-5)
[0082] 在室溫下將120g上述制備的蠟分散液（b-1)、120g上述制備的紅色著色劑分散液 (c-1)和200g去離子水加入帶有攪拌裝置的反應(yīng)爸中，調(diào)節(jié)攪拌裝置的攪拌速度為400rpm 左右后，向反應(yīng)釜中加入335g上述制備的聚酯樹脂乳液（a-4)，攪拌均勻后，用pH計(jì)檢測混 合物的pH值，以15ml/min的速度向反應(yīng)釜中滴加300g質(zhì)量含量為2%的稀硫酸溶液，使反 應(yīng)釜中的混合物的pH值為2. 0,接著升高反應(yīng)體系溫度至40°C，并采用馬爾文激光粒度儀 MS2000檢測混合物的顆粒粒徑，當(dāng)粒徑達(dá)到8. 0 μ m左右時(shí)，向反應(yīng)體系中加入50g質(zhì)量含 量為15%的氫氧化鈉溶液，此時(shí)混合物的pH為7. 5,得到碳粉初級(jí)粒子。
[0083] 繼續(xù)升高碳粉初級(jí)粒子所在體系的溫度至85°C左右，同時(shí)向反應(yīng)釜中滴加由50g 質(zhì)量含量為〇. 4%的過硫酸銨溶液、22g苯乙烯、12g丙烯酸丁酯、3g甲基丙烯酸-2-羥基乙 酯混合而成的混合物進(jìn)行聚合反應(yīng)。當(dāng)反應(yīng)體系中粒子的粒徑為9. 9 μ m時(shí)，升高體系溫度 至105°C，保溫并采用Sysmex FIPA3000檢測反應(yīng)體系中粒子的圓形度，待反應(yīng)體系中粒子 的圓形度為〇. 965左右時(shí)，停止保溫，并對(duì)反應(yīng)體系進(jìn)行冷卻、過濾、洗滌、干燥，得到紅色 固體顆粒物。
[0084] 按質(zhì)量百分比計(jì)算，向紅色固體顆粒物中加入1 %疏水性二氧化硅R812(來自 Evnoic Degussa(SEA)Pte.，Ltd)和 0· 3 % 二氧化娃 RX50(來自 Evnoic Degussa(SEA) Pte.，Ltd)，使用亨舍爾混合機(jī)混合，得到紅色碳粉；采用Multisizer 3庫爾特粒度分析計(jì) 數(shù)儀測定其體積平均粒徑為6. 8 μ m。
[0085] 比較例1制備比較例紅色碳粉（e-1)
[0086] 將120g上述制備的蠟分散液（b-1)、120g上述制備的紅色著色劑分散液（c-1)和 200g去離子水加入帶有攪拌裝置的反應(yīng)爸中，調(diào)節(jié)攪拌裝置的攪拌速度為400rpm左右后， 向釜中繼續(xù)加入326g上述制備的苯丙聚合物乳液（a-Ι)，攪拌均勻后，用pH計(jì)檢測混合物 的pH值，以15ml/min的速度向釜中滴加300g質(zhì)量含量為2%的稀硫酸溶液，使混合物的 pH為2. 6,接著將體系升溫至42°C，并采用馬爾文激光粒度儀MS 2000測試混合物的粒徑， 當(dāng)粒徑達(dá)到10 μ m左右時(shí)，向反應(yīng)體系中加入50g質(zhì)量含量為15%的氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)混 合物的pH至7. 5,得到碳粉初級(jí)粒子。
[0087] 繼續(xù)升高碳粉初級(jí)粒子所在體系的溫度至95°C左右，保溫并采用Sysmex FIPA 3000檢測反應(yīng)體系中粒子的圓形度，待反應(yīng)體系中粒子的圓形度為0. 951左右時(shí)，停止保 溫，并對(duì)反應(yīng)體系進(jìn)行冷卻、過濾、洗滌、干燥，得到紅色固體顆粒物。
[0088] 按質(zhì)量百分比計(jì)算，向紅色固體顆粒物中加入1 %疏水性二氧化硅R812(來自 Evnoic Degussa(SEA)Pte.，Ltd)和 0· 3 % 二氧化娃 RX50(來自 Evnoic Degussa(SEA) Pte.，Ltd)，使用亨舍爾混合機(jī)混合，得到比較例紅色碳粉（e-1);采用Multisizer 3庫爾 特粒度分析計(jì)數(shù)儀測定其體積平均粒徑為7. 0 μ m。
[0089] 比較例2制備比較例黃色碳粉（e-2)
[0090] 將比較例1中的苯丙聚合物乳液（a-ι)換成上述制備的苯丙聚合物乳液（a-2)，蠟 分散液（b-Ι)換成上述制備的蠟分散液（b-2)，紅色著色劑分散液（c-1)換成上述制備的黃 色著色劑分散液（c-2)，其他條件不變，得到比較例黃色碳粉（e-2)。
[0091] 比較例3制備比較例藍(lán)色碳粉（e-3)
[0092] 將比較例1中的苯丙聚合物乳液（a-1)換成上述制備的苯丙聚合物乳液（a-3)，蠟 分散液（b-Ι)換成上述制備的蠟分散液（b-3)，紅色著色劑分散液（c-1)換成上述制備的藍(lán) 色著色劑分散液（c-3)，其他條件不變，得到比較例藍(lán)色碳粉（e_3)。
[0093] 比較例4制備比較例黑色碳粉（e-4)
[0094] 將比較例1中的苯丙聚合物乳液（a-1)換成上述制備的苯丙聚合物乳液（a-3)，蠟 分散液（b-Ι)換成上述制備的蠟分散液（b-2)，紅色著色劑分散液（c-1)換成上述制備的黑 色著色劑分散液（c-4)，其他條件不變，得到比較例黑色碳粉（e-4)。
[0095] 比較例5制備比較例紅色碳粉（e-5)
[0096] 將120g上述制備的蠟分散液（b-1)、120g上述制備的紅色著色劑分散液（c-1)和 130g去離子水加入帶有攪拌裝置的反應(yīng)爸中，調(diào)節(jié)攪拌裝置的攪拌速度為400rpm左右后， 向釜中繼續(xù)加入425g上述制備的聚酯樹脂乳液（a-4)，攪拌均勻后，用pH計(jì)檢測混合物的 pH值，以15ml/min的速度向釜中滴加300g質(zhì)量含量為2%的稀硫酸溶液，使混合物的pH 為2. 2,接著將體系升溫至40°C，并采用馬爾文激光粒度儀MS 2000測試混合物的粒徑，當(dāng) 粒徑達(dá)到10 μ m左右時(shí)，向反應(yīng)體系中加入50g質(zhì)量含量為15%的氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)混合 物的pH至7. 5,得到碳粉初級(jí)粒子。
[0097] 繼續(xù)升高碳粉初級(jí)粒子所在體系的溫度至92°C左右，保溫并采用Sysmex FIPA 3000檢測反應(yīng)體系中粒子的圓形度，待反應(yīng)體系中粒子的圓形度為0. 962左右時(shí)，停止保 溫，并對(duì)反應(yīng)體系進(jìn)行冷卻、過濾、洗滌、干燥，得到紅色固體顆粒物。
[0098] 按質(zhì)量百分比計(jì)算，向紅色固體顆粒物中加入1 %疏水性二氧化硅R812(來自 Evnoic Degussa(SEA)Pte.，Ltd)和 0· 3 % 二氧化娃 RX50(來自 Evnoic Degussa(SEA) Pte.，Ltd)，使用亨舍爾混合機(jī)混合，得到比較例紅色碳粉（e-5);采用Multisizer 3庫爾 特粒度分析計(jì)數(shù)儀測定其體積平均粒徑為7. 0 μ m。
[0099] 應(yīng)用例1
[0100] 采用上述實(shí)施例和比較例制備的各彩色碳粉，以惠普公司的打印機(jī)Color LaserJet 2600為代表進(jìn)行定影性（粘輯性）評(píng)價(jià)和耐久性評(píng)價(jià)。
[0101] 1、定影性評(píng)價(jià)：
[0102] 將裝有各彩色碳粉的打印機(jī)放在低溫低濕（10°C /RH10% )環(huán)境下12h，然后進(jìn)行 各色5%覆蓋率E字版樣張打印，連續(xù)打印2500張，目測觀察定影部分是否有碳粉粘輥，并 取樣測試底灰，結(jié)果見表1。
[0103] 表1各彩色碳粉定影性評(píng)價(jià)結(jié)果
[0104]
[0105] 2、耐久性評(píng)價(jià)：
[0106] 將裝有各彩色碳粉的打印機(jī)放在高溫高濕（35°C /RH80% )環(huán)境下12h，然后進(jìn)行 各色5%覆蓋率E字版樣張打印，連續(xù)打印2500張，目測觀察定影部分是否有碳粉粘輥，并 取樣測試底灰，結(jié)果見表2。
[0107] 表2各彩色碳粉耐久性評(píng)價(jià)結(jié)果
[0108]
[0109] 表1和表2結(jié)果表明：
[0110] 與傳統(tǒng)的乳液聚合方法（即比較例1-4)相比，本發(fā)明通過分步實(shí)施聚合反應(yīng)，在 制備形成的包含蠟和著色劑的碳粉初級(jí)粒子表面進(jìn)一步形成樹脂包覆層，最終得到的彩色 碳粉，從而避免了蠟及著色劑顆粒暴露在碳粉顆粒表面，進(jìn)而解決了碳粉在打印和復(fù)印時(shí) 易粘混、耐久性差等缺陷。
[0111] 此外，通過本發(fā)明制備方法制成的彩色碳粉圓形度適宜，不僅在打印和復(fù)印時(shí)所 產(chǎn)生的廢粉少，而且碳粉在打印和復(fù)印后易于回收和清潔。
[0112] 最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制； 盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其 依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征 進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技 術(shù)方案的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種彩色碳粉的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： 1) 分別制備反應(yīng)組分： 制備高分子乳液，所述高分子乳液為苯丙聚合物乳液或聚酯樹脂乳液； 將蠟和表面活性劑加入去離子水中制成蠟分散液； 將著色劑和表面活性劑加入去離子水中制成著色劑分散液； 2) 在室溫下將所制備的高分子乳液、蠟分散液和著色劑分散液加入去離子水中并進(jìn)行 分散，調(diào)節(jié)混合物的pH值至4以下并升高體系溫度，待混合物中粒子的粒徑達(dá)到7-9 μ m時(shí) 調(diào)節(jié)混合物的pH值至中性，得到碳粉初級(jí)粒子； 3) 升高碳粉初級(jí)粒子所在體系的溫度，并加入聚合反應(yīng)單體和引發(fā)劑進(jìn)行聚合反應(yīng)， 待反應(yīng)體系中粒子的粒徑達(dá)到9-11 μ m時(shí)，使反應(yīng)體系在90-110°C保溫，待反應(yīng)體系中粒 子的圓形度為〇. 90-0. 98時(shí)停止保溫，再對(duì)反應(yīng)體系進(jìn)行冷卻、分離、干燥，得到碳粉顆粒； 4) 向上述制成的碳粉顆粒中加入外添加劑，混合制成彩色碳粉。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，控制所述高分子乳液的重均分子量 為4000-1000000,分子量分布為2-30,玻璃化溫度為40-75 °C。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，在無氧環(huán)境下，將引發(fā)劑、表面 活性劑、苯乙烯單體、丙烯酸酯單體和鏈轉(zhuǎn)移劑按質(zhì)量比為（0.1-3) :(0.2-5) :(40-60): (10-30) : (0. 05-5)，加入溫度為70-90°C的去離子水中進(jìn)行聚合反應(yīng)，制得所述苯丙聚合 物乳液。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，將聚酯樹脂加入有機(jī)溶劑中， 攪拌至完全溶解后，加入去離子水和堿進(jìn)行分散，隨后去除有機(jī)溶劑，制得所述聚酯樹脂 乳液；其中，控制所述聚酯樹脂、有機(jī)溶劑和去離子水之間的質(zhì)量比為（1-5) :(5-20): (6-30)，并且控制所述聚酯樹脂乳液的粒徑為50-500nm，pH為6-8。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述將蠟和表面活性劑加入去離子 水中制成錯(cuò)分散液，包括： 將蠟和表面活性劑按質(zhì)量比為1 :(0.02-0.3)加入去離子水中，加熱使該體系的溫 度高于蠟的熔點(diǎn)后進(jìn)行分散，制成粒徑為80-500nm的蠟分散液；其中，所述蠟的熔點(diǎn)為 50-130°C。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述將著色劑和表面活性劑加入去 尚子水中制成著色劑分散液，包括： 將著色劑和表面活性劑按質(zhì)量比為1 : (0. 02-0. 4)加入去離子水后進(jìn)行分散并研磨， 制得粒徑為80-800nm的著色劑分散液。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，以各反應(yīng)組分中的固體物含量計(jì)，控 制步驟2)中所述高分子乳液、蠟分散液和著色劑分散液之間的質(zhì)量比為（30-50) :(5-15): (6-20)，并且在攪拌分散后升高體系溫度至35-50 °C。8. 根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的制備方法，其特征在于，步驟3)中，升高碳粉初級(jí)粒子所 在體系的溫度至70-90°C，并控制聚合反應(yīng)單體與引發(fā)劑之間的質(zhì)量比為100 : (0. 3-0. 6)， 且控制高分子乳液中固體物與聚合反應(yīng)單體的質(zhì)量比為（1-10) :1。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述表面活性劑為陰離子型表面活 性劑和/或非離子型表面活性劑，所述著色劑為染料和/或顏料，所述聚合反應(yīng)單體選自苯 乙烯單體、乙烯基酯單體、（甲基）丙烯酸酯單體、不飽和羧酸單體、含鹵素乙烯基單體和硝 基類單體中的一種或多種。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟4)中，所述碳粉顆粒與外添加 劑的質(zhì)量比為100 : (〇. 1-8)，所述外添加劑為無機(jī)外添加劑和/或有機(jī)外添加劑；其中，所 述無機(jī)外添加劑選自二氧化硅、二氧化鈦、氧化鋁、氧化鋅和氧化鎂中的一種或多種，所述 有機(jī)外添加劑選自聚合體珠和金屬硬脂酸鹽中的一種或多種。11. 一種彩色碳粉，其特征在于，按照權(quán)利要求1-10任一項(xiàng)所述的制備方法制得。
【文檔編號(hào)】C01B31/02GK106033175SQ201510117133
【公開日】2016年10月19日
【申請(qǐng)日】2015年3月17日
【發(fā)明人】薛妮娜, 曾明德, 楊正如
【申請(qǐng)人】珠海艾派克微電子有限公司