调色剂及其制备方法与流程

本发明涉及电子照相用品，更具体地，涉及一种打印和复印用电子照相调色剂及其制备方法。

背景技术：

1、调色剂是激光打印、静电复印等办公成像设备的核心耗材，其性能直接影响打印/复印的图像质量、定影效果及设备使用寿命。

2、现有技术中已开发了乳液聚合/絮凝法来制备调色剂。现有絮凝法制备化学碳粉时，通常使用单一絮凝剂（如铝盐、铁盐或阳离子聚合物），其存在以下技术缺陷：一是单一絮凝剂在复杂多组分体系中对树脂乳液、颜料分散液和蜡分散液的絮凝行为难以同步协调，易造成颗粒选择性团聚或过度团聚，导致碳粉粒径分布宽泛，影响显影均匀性和成像分辨率；二是絮凝剂与树脂、颜料、蜡分散液的相容性较差，易导致碳粉表面缺陷；三是低温定影性能与热存储稳定性难以兼顾。为克服单一絮凝剂的上述缺陷，已有研究尝试采用复合絮凝剂体系，但现有复合絮凝剂难以稳定地获得粒径分布窄、球形度高、综合性能优异的调色剂产品。

3、此外，在树脂粘结剂的选择上，采用结晶聚酯树脂与非结晶聚酯树脂复配作为粘结体系，可兼顾低温定影性能与热存储稳定性。然而，现有采用结晶聚酯与非结晶聚酯复配的技术方案中，对两种树脂的关键物性参数缺乏系统性的优化匹配。结晶聚酯树脂的熔点直接影响其低温熔融行为和与体系中其他组分的相容性；非结晶聚酯树脂的玻璃化转变温度、酸值则决定了树脂乳化液的稳定性及其与絮凝剂、颜料、蜡等组分的相互作用。若上述参数选择不当，将导致絮凝过程中颗粒团聚不均匀、粒径分布宽泛，以及定影性能与存储稳定性难以兼顾等问题。因此，如何对结晶聚酯树脂与非结晶聚酯树脂的关键物性参数进行协同优化，以获得兼具优异颗粒形态的调色剂产品，是本领域待解决的技术问题之一。

4、综上所述，开发一种能够从树脂物性参数优化和复合絮凝剂的协同优化解决上述问题的调色剂及其制备工艺，具有一定的实用价值。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，本发明第一方面提供一种静电图像显影用低温定影调色剂的制备方法，包括以下步骤：

2、s1：原料预处理：将非结晶聚酯树脂、结晶聚酯树脂分别加入去离子水中，搅拌乳化，制成树脂乳化液；将颜料、分散剂与去离子水混合，高速剪切分散，制成颜料分散液；将聚乙烯蜡、乳化剂与去离子水混合，搅拌乳化，制成蜡分散液；

3、s2：混合分散：将树脂乳化液、颜料分散液、蜡分散液及电荷控制剂加入反应釜中，搅拌混合，得到均匀的混合分散液；

4、s3：复合絮凝：将所述复合絮凝剂用去离子水稀释，在搅拌状态下缓慢滴加入混合分散液中，滴加完成后继续搅拌，调节ph值，保温絮凝，形成调色剂颗粒雏形；

5、所述复合絮凝剂为有机高分子、无机物和天然高分子改性物的组合；

6、进一步地，所述有机高分子选自阳离子型聚丙烯酰胺、聚二甲基二烯丙基氯化铵、聚乙烯亚胺，优选为阳离子型聚丙烯酰胺；所述无机物包括聚合氯化铝、聚合硫酸铁、聚合氯化铁，优选为聚合氯化铝；所述天然高分子改性物包括改性淀粉、壳聚糖、羧甲基淀粉，优选为改性淀粉；

7、进一步地，所述改性淀粉的取代度为0.3至0.6，优选的改性淀粉的取代度为0.45至0.55；

8、进一步地，所述有机高分子、无机物和天然高分子改性物的质量比为2 ~ 4:1 ~3:0.5 ~ 1.5；

9、进一步地，所述絮凝剂在使用时为5至10 wt%；

10、进一步地，所述结晶聚酯树脂的熔点为80至100℃；所述非结晶聚酯树脂的玻璃化转变温度为55至65℃，酸值为15至30mg koh/g；

11、进一步地，所述结晶聚酯树脂包括聚己二酸二元醇共聚体系、富马酸二元醇共聚体系，所述非结晶聚酯树脂包括双酚a环氧烷加成物共聚体系、间苯二甲酸偏苯三酸酐改性共聚体系；

12、进一步地，所述结晶聚酯树脂为15至25质量份，非结晶聚酯树脂为40至60质量份；

13、进一步地，所述s3中调节ph值为4.5至6.0，保温絮凝的温度为55至65℃。

14、本发明第二方面提供一种根据本发明第一方面所述的制备方法得到的调色剂，所述调色剂的粒径为5至8 μm，粒径分布跨度≤1.5，球形度≥0.92。

15、有益效果：

16、（1）采用由有机高分子、无机物和天然高分子改性物复配而成的复合絮凝剂，实现了对调色剂颗粒的粒径、粒径分布跨度和球形度的精准调控。进一步限定改性淀粉的取代度，有机高分子、无机物和天然高分子改性物的比例，可以进一步调控调色剂颗粒的粒径、粒径分布跨度和球形度。

17、（2）通过协同使用具有特定参数的结晶聚酯树脂与非结晶聚酯树脂，实现了低温定影性能与热存储稳定性的兼顾。进一步限定结晶聚酯树脂的非结晶聚酯树脂的质量份能够进一步调控低温定影性和热存储稳定性。

1.一种静电图像显影用低温定影调色剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有机高分子选自阳离子型聚丙烯酰胺、聚二甲基二烯丙基氯化铵、聚乙烯亚胺，优选为阳离子型聚丙烯酰胺；所述无机物包括聚合氯化铝、聚合硫酸铁、聚合氯化铁，优选为聚合氯化铝；所述天然高分子改性物包括改性淀粉、壳聚糖、羧甲基淀粉，优选为改性淀粉。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述改性淀粉的取代度为0.3至0.6，优选的改性淀粉的取代度为0.45至0.55。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有机高分子、无机物和天然高分子改性物的质量比为2 ~ 4:1 ~ 3:0.5 ~ 1.5。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述絮凝剂在使用时为5至10 wt%。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述结晶聚酯树脂的熔点为80至100℃；所述非结晶聚酯树脂的玻璃化转变温度为55至65℃，酸值为15至30mg koh/g。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述结晶聚酯树脂包括聚己二酸二元醇共聚体系、富马酸二元醇共聚体系，所述非结晶聚酯树脂包括双酚a环氧烷加成物共聚体系、间苯二甲酸偏苯三酸酐改性共聚体系。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述结晶聚酯树脂为15至25质量份，非结晶聚酯树脂为40至60质量份。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述s3中调节ph值为4.5至6.0，保温絮凝的温度为55至65℃。

10.一种根据权利要求1至9任一项制备方法得到的调色剂，所述调色剂的粒径为5至8μm，粒径分布跨度≤1.5，球形度≥0.92。