1.2 彩色墨粉性能要求
的彩色墨粉主要有如下四个性能标准:⑴粒度特征:粒度的大小适当,粒径分布要尽量的窄;⑵热学特征:熔融特征指数、软化转变温度以及玻璃化转变温度要适当;⑶ 荷电特征:带电特性、电荷密度及其分布等要适当;⑷墨粉的色度以及视觉性能方面的要求[7]。
墨粉的粒度对墨粉性能有着决定性的影响,查阅文献及咨询老师后确定墨粉的粒径最好控制在5~10μm之间,墨粉的形貌为球形且表面光滑者最佳。目前的尖端彩打墨粉粒径能够控制在6μm左右[8]。此次毕业设计工作的重点在与如何制备出可控粒径的墨粉粒子,希望能够得出一个合适的制备方案制备出高性能的彩色墨粉。
对于彩色墨粉来说,其所包含的高分子树脂、蜡以及颜料分别有着不同的作用。因此,它们的性能都会影响墨粉粒子的性能从而影响到彩打的效果。首先选择树脂的粘度要能够提供定影所需的特定的粘结性能。既要能在加热过程中迅速软化流动,又要能够在停止加热时迅速固结,从而避免发生粘辊及透印现象。选用的颜料则要求具有较好的分散性、着色力、耐光性以及色度。本次毕业设计实验,我选用的颜料为黄色有机颜料,制备效果良好。
1.3 彩色墨粉制备方法
目前,墨粉有如下三种制备方法:(1)溶剂法;(2)熔融粉碎法;(3)聚合法。其中聚合法又分为悬浮聚合法,乳液聚合法和细乳液聚合法三种[9,10,11]。
(1)溶剂法
溶剂法是将树脂、颜料、其它助剂混合后在有机溶剂(主要是苯类有机溶剂)中溶解,然后粉碎分散,再除去溶剂,干燥,之后处理制成粉末[12]。
(2)熔融法
熔融粉碎法在国内是普通黑色墨粉的常用制备方法,该方法是将已经合成好的树脂、颜料等添加剂混合均匀后,高温熔融、挤出、冷却、破碎、超细粉碎、分级,再加入外部添加剂研磨成成品[10]。
(3)聚合法
聚合法, 就是将单体、颜料以及其它添加剂均匀分散后混合在反应器中,使用聚合的方法直接制备出墨粉 [11,13]。
1.4 细乳液聚合法制备纳米乳胶粒子
1.4.1 细乳液聚合的机理
液滴成核实细乳液聚合的重要特点,即单体液滴直接转化成乳胶粒子 [14,15]。Landfester[16]提出说法:细乳液聚合的过程是单体液滴“一对一”的复制过程,所有的单体液滴都成核,最终的平均粒径分布和初始的平均液滴尺寸分布一致。Markus[17]也认同上述观点。他说在细乳液聚合过程中,粒径并不是由聚合的温度或是搅拌的速度等条件来决定的,而是由体系中各组分的性质、含量以及液滴的稳定性来决定的。
但是事实上,这种理想状态几乎无法实现。Gooch[18]在采用细乳液聚合法制备聚氨酯—丙烯酸乳胶粒子时发现,最终的平均粒子尺寸与初始的平均粒子尺寸相比,下降了百分之二十左右,可能是因为均相成核生成了新的乳胶粒子。
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