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细乳液聚合法制备彩色墨粉用有色乳胶粒子

陈少刚  
【摘要】:随着办公自动化与信息化的发展,对快速输出高清晰的彩色图像和文字提出了更高的要求,据统计我国彩色墨粉的年需求量在3000吨以上,且每年保持20%左右的增长速度。由于传统熔融粉碎法制备的墨粉粒径较大,粒形不规则,导致打印质量下降。因此,通过化学聚合法制备彩色墨粉已成为研究的主要方向。本文主要是通过细乳液聚合法制备彩色墨粉用有色乳胶粒子,从而解决有机颜料与墨粉树脂(苯丙树脂)相容性较差,打印过程容易脱落的问题。另一方面,通过激光粒度仪、透射电子显微镜、紫外-可见光谱、热失重分析等方式对制备的乳胶粒子进行表征。研究乳化工艺、颜料、乳化剂、引发剂等因素对有色乳胶粒的影响,重点讨论了有色乳胶粒子形成的过程、机理以及颜料在聚合过程的作用和在乳胶粒中的分散状态,具体内容如下: 1.根据细乳液聚合的特点和彩色墨粉对有色乳胶粒的要求,选择合适的均化强度、均化时间、反应时间和反应温度,并根据乳液的稳定性及制备的乳胶粒的粒径,最终选择了SDS/TX-100复合乳化剂作为本实验的乳化体系。 2.研究阴离子、非离子乳化剂配比对乳胶粒的影响,研究发现:当阴离子表面活性剂(SDS)和非离子表面活性剂(TX-100)复合使用时,SDS.TX-100的摩尔浓度为10:30时,乳胶粒子平均粒径达到最小,此时,SDS的静电斥力和TX-100的空间阻碍的“协同作用“达到最佳。 3.研究引发剂种类对乳胶粒的影响,研究结果表明:使用水溶性引发剂(KPS)制备的有色乳胶粒子平均粒径比油溶性引发剂(AIBN)的小,且水溶性引发剂制备得到的乳胶粒粘结较多,而油溶性引发剂制备得到的乳胶粒排列较为整齐。 4.研究颜料作为助稳定剂对乳胶粒的影响。研究发现:随着颜料质量分数(单体质量的2%-10%)的增大,乳胶粒的粒径先减小后增大,当其质量分数为6%时,得到的乳胶粒子的平均粒径最小,并重点讨论了颜料的分散状态; 5.研究了在苯乙烯/PB15:3的基础上,引入功能性单体丙烯酸丁酯对有色乳胶粒的影响,研究发现:丙烯酸丁酯单体的引入不仅改变了乳胶粒的热学性质,而且使得乳胶粒的平均粒径增大。这主要是因为颜料在丙烯酸丁酯单体中的溶解性较差,在引入丙烯酸丁酯后,颜料更容易团聚。


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