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彩色墨粉用多组分复合乳胶粒子的制备

任成露  
【摘要】:随着人们对办公自动现代化的需求越来越高以及网络技术多元化的迅猛发展,打印、复印的主要耗材静电显影剂的需求量也在逐年增加,为了满足高品质打印文字图像的清晰度和分辨率,对彩色墨粉的性能提出了更高的要求。本文通过细乳液聚合法,成功地制备了彩色墨粉用PB15:3/石蜡/苯丙树脂和PY17/聚乙烯蜡/苯丙树脂三元复合乳胶粒子,实现了聚合树脂对不同种类的颜料和蜡的包覆。采用透射电子显微镜(TEM)、激光粒度分析仪、热重分析仪(TG)、紫外可见分析光谱(UV-vis)等对样品的形貌、粒度分布、热性能及光学性能等进行了表征。研究了乳化剂的类型和用量、蜡的用量、颜料的用量、共聚单体丙烯酸丁酯(BA)的加入、引发剂的用量和种类以及聚合温度等对多组分复合乳胶粒子的影响,具体研究结果如下: 在细乳液聚合法制备PB15:3/石蜡/苯丙树脂多组分复合乳胶粒子中,将有机颜料PB15:3和疏水性的石蜡作为助稳定剂,研究了均化强度和时间,乳化剂的类型和用量、石蜡的用量、颜料PB15:3的用量、共聚单体丙烯酸丁酯的加入对乳胶粒子的影响。研究结果表明:选择均化强度为15000r/min,高剪切分散20min,占单体量25%的非离子乳化剂Tx-100或Tween80与阴离子乳化剂SDS进行复配,制得的乳液的粒径较小,分布较窄,储存稳定性更久;颜料PB15:3的用量增加,复合乳胶粒子的平均粒径先减小后增大,被包覆后的颜料紫外可见光谱发生了蓝移;随着石蜡用量的增加,复合粒子的平均粒径先减小后增大,石蜡用量小于单体用量的20%时,粒径分布均一,包覆完整;软单体丙烯酸丁酯的加入对多组分复合乳胶粒子的热学性能影响较大,但对其粒径的影响较小。 在细乳液聚合法制备PY17/聚乙烯蜡/苯丙树脂复合乳胶粒子中,将疏水性的颜料PY17作为助稳定剂。研究了乳化剂的用量、PE蜡的用量、颜料PY17的用量、引发剂的用量和种类、聚合温度和单体苯乙烯和丙烯酸丁酯的配比等对复合乳胶粒的影响。研究表明:乳化剂的最佳使用量为占单体用量20%的Tx-100和SDS复配;PE蜡的用量不大于单体用量的10%时,复合乳胶粒子的粒径较小,包覆完整;有机颜料PY-17用量占单体量≦8%,粒径较小,分布窄;引发剂的用量增加,乳胶粒子的平均粒径,先减小后增大,当引发剂的用量为单体量的2%-3%时,乳胶粒子的粒径较小,使用水溶性引发剂KPS比油溶性引发剂AIBN制备的乳液的粒径较大,且粒径分布较宽;最佳聚合温度为70-80℃;不同配比的苯乙烯和丙烯酸丁酯单体对复合乳胶粒的粒径影响较小,但对乳液的热学性能具有一定的影响。


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