彩色墨粉用多组分功能复合粒子制备(2)

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2 彩色墨粉用多组分功能复合粒子的制备 8

2.1 实验原理 8

2.2 实验试剂与仪器 9

2.2.1 实验方法测试与表征 10

2.3 实验结果的分析与讨论 11

2.3.1 不同乳化剂对复合乳液粒径及其粒径分布的影响 11

2.3.2 不同颜料加入量对复合乳液粒径及其粒径分布的影响 13

2.3.3 PE蜡乳液加入量对复合乳液粒径及其粒子表面形貌的影响 16

2.3.4 共聚单体BA的加入对复合乳液粒径及其粒子表面形貌的影响 17

结论 19

致谢 20

参考文献 21

1 绪论

1.1 课题背景

墨粉或称调色剂，是以单体、颜料和各种添加剂为原料经过复杂反应形成的产物，涉及化工、高分子、粉体和纳米材料等多个领域，对人类的文化传播具有重要影响[1，2]。随着自动化与信息化办公的发展，现代社会对高清晰的彩色图像和文字的依赖性越来却强。据统计，我国每年彩色墨粉消耗量都在4000吨以上，而且每年保持25%左右的增长速度。此外，随着信息网络技术的发展，我们的生活和生产越来越离不开打印机、复印机等电子显影设备。此外，激光打印机与彩色打印机在打印机市场中占据越来越大的比重，这使得彩色墨粉市场发迅速。

国外科学家较早的研究彩色墨粉，Lee[3]等研究了树脂分子量分布对彩色墨粉定影稳定性的影响。他们的研究结果表明：当树脂分子量和颜料的熔融粘度均较小时，墨粉的黏结性能得到增强；当树脂的分子量和墨粉的弹性均较大时，彩色墨粉在打印中的透印现象可以很好地得到减少。Forgo等[4]研究了St-BMA共聚物的自身分子结构、固结性能、粘弹性能之间的相互关系之后，他们发现分子量大和分子量分布不均匀或者混有难溶树脂会有较好的固结性能。此外，使用聚合法将分子量上分布较均匀的树脂反应生成呈分子量上呈双峰甚至多峰分布的树脂，利用这种方法生产的彩色墨粉的固结性能会得到较大的提升。

虽然，国内的墨粉生产和加工工艺没有国外成熟，但近年来，随着热衷彩打的人数增多，国家对彩色墨粉的实验研究投入的资金也越来越大，生产和研发高端彩色墨粉的企业也越来越多。目前，国内用聚合法研究墨粉主要是以苯乙烯(St)和丙烯酸丁酯(BA)为单体，以聚乙烯醇(PVA)为分散剂，以过硫酸钾（KPS）为引发剂，然后在此系统的基础上添加其他试剂来改善墨粉的各方面的性能。在上述体系中，南京理工大学苏建刚添加了助分散剂、炭黑等原料,探讨了炭黑添加量、超声分散、搅拌速度、分散剂及助分散剂的添加量对粒度的影响[5]。江苏无锡的王恒来[6]2008年申请了一种彩色墨粉制备方法的专利。首先，将单体、颜料、石蜡、电荷添加剂和水组成的体系混合均匀。然后，将体系升温至75℃时加入交联剂，反应6至8小时。利用这种方法制备的彩色墨粉打印效果好、形象好、色彩鲜艳，而且环境污染小。