浅谈悬浮聚合型墨粉

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1、悬浮聚合型墨粉墨粉技术2009-12-1922:25:46阅读77评论0字号：大中小订阅GrahanJ-Galliford格拉汉•美国第一种用化学方法开发并商品化的墨粉已经用悬浮聚合法制成了。悬浮聚合型墨粉与常规墨粉相比有许多优点。首先这种用化学方法制备的墨粉比常规研濟制成的墨粉生产工艺简单。其次，它可以达到非常小的颗粒尺寸分布范围，实际上能够制成平均颗粒尺寸(d50)达到5个微米的超细墨粉。完全取消了对颗粒大小的分类，这对墨粉生产商很冇吸引力，而且生产起來也更为经济。另外用这种方法还可以对颗粒尺寸分布进行更粘确的控制。这种类型墨粉的流动性很好，这在超细墨粉的使用中起着很重耍的作用

2、，它可以明显地改善打卬图像和打卬质量。这种用化学方法制备的墨粉有较高的转印效率，可以设计成无清洁器打印机，而FI前的打印机都是采用刮板淸洁法。更重要的是，通过压缩悬浮聚介黑粉进行低温定影可以大人捉高定影效率，降低功率消耗并可以设计出体积较小的打印机。悬浮聚合过程悬浮聚合法是树脂生产中常用的工艺过程，己有几十年的历史了。这个过程通常被称为自山基聚合过程。自由基反应是个非常快的过程，在儿分Z-•秒内即可完成。在自由基聚合过程中，耍求先生成一个聚合物分子，然后迅速扩人数千倍。通过打破引发剂产生第一个自由基。扩人是自由基与单体反应，引起单体分子组合实现的。在达到要求的聚合度时，反应结束。根

3、据产品的用途，有许多方法可以使反应终止。悬浮聚合这个名字的由来是基丁•链式反应过程是在悬浮状态下进行的这个事实。它的某些特性与溶剂和乳剂聚合的过程相同，但是这些反应的输入材料状态不同。在悬浮聚合中，冇两种不同的混合输入材料，也称为水相和有机相。一它们在反应过程中混合，形成冇机相在水相屮悬浮。这种相混合的起始点可能是10份水相和1份冇机相。过程中用的引发剂通常溶解在有机相中。组成有机相的单体用机械搅拌的方法分散到水相中，富含有机相液滴的单体聚合成液滴的形状。在液滴内部发生开始、扩大和结束全过程。液滴保持在悬浮状态，在悬浮液中所川的混合剂和表面活性剂的共同作用下，使它们不能聚结在一起。

4、混合状态和表面活性剂彩响着颗粒的平均尺寸(d50)和颗粒尺寸的分布(PSD)。在墨粉生产中，最重要的是要能够预测和控制PSD.到此为止我们所讲的过程还只是树脂生产的过程，至于鵲粉生产还辭要在混合液小加入其它原料，以便形成墨粉的”液滴”。非聚合墨粉成分的化学特性，特别是使用的颜料，对过程的影响很人。实际上，同一类的不同颜料对过程的影响也不同，颜料选择不正确将导致制成的墨粉性能不好。探用悬浮聚合工艺生产墨粉人们在这里可以看到两相，一个是冇机相，它几乎含有墨粉颗粒的所有原料，另一个是水相，有机相悬浮其屮。在生产车间，定量供料泵控制着两相的供料，按控制的比例将它们送入分散机，并控制进料速率

5、，以达到最佳的悬浮状态，并在分散机中形成有机相液滴。聚合在升高的温度下进行，并在分散机中以规定速率搅拌规定的时间。这些条件都要根据成分和所生产墨粉的技术要求变化。一旦聚合完成了，将材料从反应器屮取出，送入过程的清洗、绝缘和干燥各工序。然后将干燥的CPT与额外的颗粒添加剂，如二氧化硅，混合起來。见图解过程图。

6、J$)o,JEql探制造双结构/核壳墨粉在双结构/核壳墨粉，也称微密封墨粉的结构中，生成的颗粒有一个被一个或多个壳包围着的核。目的是为了分别从核和壳上得到一些颗粒的特性。从壳上得到的特性是机械强度和热稳定性，以适当地防止墨粉在灌注、运输、储存或在打印机中使用时的磨损。壳也在很人

7、程度上控制了墨粉的燃擦特性，控制壳可以调节这个特性。粉末的流动性也与壳结构和成分上的特性有关。从核上得到的特性有熔化和固定特性。这些特性是由构成核的材料的熔化流变学特性决定的，可通过控制核材料成分和分子量来调节。微密封墨粉的核通常'含有颜料。这种墨粉的价格也在很大程度上受材料选择，尤其是核结构中所用单体的影响。因此町以通过在核中使用比较便宜的单体來降低墨粉的原料成札在生产过程中可以改变一些壳或所冇壳的厚度。有许多方法可以用來制作这种墨粉，其中一种是先用未聚合的壳混合物包覆未聚介的核混合物。壳先在界而间聚介，然后通过在提高温度下的处理过程使核聚合。探商用产品市场上已经有了供Oki用的

8、单色悬浮聚合型墨粉，Zeon生产了供东芝fTEC传真机用的墨粉。这些全是用化学方法制成的单结构悬浮型墨粉。Zeon也生产出了供其他Oki打印机用的眾粉，而且是双结构/核壳型产品。下表汇总了一些机型和墨粉，对商用悬浮聚合型墨粉做了详细说明。（见表一）使用悬浮聚合法生产墨粉的两个厂商是Zeon和佳能公司。Zeon公司：Zeon公司，一•般人们熟悉的名字是NipponZeon,是用化学方法制造墨粉并投入市场的第一家公司。它1993年在Tokuyama（山口县）建立了世界上第