彩色墨粉用多元组分纳米复合乳胶粒子的制备研究(3)
1.2.4 电荷调节剂组分
电荷调节剂的主要作用是保证墨粉带电量文持在一定水平并具有稳定性，提高墨粉对环境的适应性，使显影图像色彩均匀。目前通常采用负电型电荷调节剂( 二特丁基水杨酸络合物)来调整彩粉的带电性。其具有起电速度快、带电量稳定、以及同树脂兼容性好等很多优点，即使长期地处于高温高湿或低温低湿的环境下，也能获得高质量的图像。[2]
1.3 彩色墨粉制备方法
彩色墨粉的制备方法可分为两种：物理法和化学法。物理法主要包括溶剂法和熔融粉碎法。化学法又称聚合法，通常包括悬浮聚合法，乳液聚合法，细乳液聚合法等。另外还有许多高新技术可用于制备纳米复合粒子，例如盐析，透析，溶剂蒸发，超临界流体技术，微乳液，无皂乳液，和界面聚合。[10]根据粒度，粒径分布，应用方向等因素，可选择这些先进技术制备彩色墨粉。
1.3.1 溶剂法
溶剂法是将树脂与各组分在溶剂中分散，再除去溶剂将其干燥，制成粉末。由于此方法需要使用大量溶剂，易造成环境污染，随着绿色化学的兴起，此法逐渐被其他方法替代。
1.3.2 熔融粉碎法
熔融粉碎法是将树脂、颜料、蜡等各种组分均匀混合分散后，高温熔融，使用挤出机挤出、冷却、超细粉碎、颗粒分级，选择具有合适平均粒径的颗粒，再添加一些有润滑作用的功能添加剂粉碎分散制成成品。[3]此法耗能大，成本高，制得墨粉粒度不均，在国外此法基本淘汰，在国内还用此法生产一些低端黑色墨粉。不过随着合成树脂性能的改善，生产设备的改进，生产工艺的优化，以及超细粉碎技术的发展，打印复印出来的图像质量会明显提升。而且此法生产工艺较简单，生产成本较低，生产过程密封不需水洗，环境污染较低。[11]
1.3.3 悬浮聚合法
悬浮聚合法是在悬浮于水中溶有引发剂和各组分的单体液滴中进行聚合的方法。此法制备的树脂粒径为50~200 μm，但墨粉粒径要求在10 μm以下，此法的液滴大小限制了墨粉的粒度，而液滴的大小又受乳化剂种类和剪切程度的影响。因此，影响墨粉粒径的因素太多，且液滴大小难以达到彩色墨粉的粒径使用要求，即使达到粒径要求，制得的墨粉粒子形貌不佳且粒径分散不均，因此其使用受到限制不常使用。[12]
1.3.4 乳液聚合法
乳液聚合法是水和单体在乳化剂作用形成乳液，而聚合反应在乳液中进行的一种聚合方法。当乳液体系中乳化剂浓度达到临界胶束浓度后，在剪切力作用下乳液中出现胶束，颜料、蜡、电荷调节剂等组分进入胶束，外层单体组分发生聚合反应，形成将颜料、蜡、电荷调节剂等组分包覆在树脂壳层内的乳胶粒子。此法制备的乳胶粒子平均粒径为0.5~10 μm，利于制备小尺寸的墨粉。[3]S H Fu[8]等用一种可聚合的分散剂通过乳液聚合来制备包覆酞菁蓝颜料分散体的树脂复合粒子，并探讨实验条件对粒子的平均粒径及其分布的影响。韩福堂[9]等以苯乙烯、丙烯酸丁酯和丙烯酸为共聚单体，通过核壳原位乳液聚合制备了墨粉用复合乳液。
1.3.5 细乳液聚合法
细乳液聚合是20 世纪70 年代发展起来的一种新型乳液聚合方法，这种聚合法有着独特的成核方式，对于制备纳米杂化材料存在极大的优势。[7] 细乳液是指单体、水、乳化剂、助稳定剂和引发剂等成分在高剪切力乳化作用下形成的稳定分散且大小介于50~500 nm之间的微小液滴。在这类微小液滴内进行的聚合反应，叫做细乳液聚合。在聚合之前，有机或无机粒子均匀分散在单体中，连续搅拌和随后在高能量的超声波下产生强烈的破坏力，它打破了有机相和水相分层，不断凝聚和分裂过程形成细乳液液滴。每个液滴被乳化剂分子组成的薄层包围，形成稳定系统。利用助稳定剂的疏水性，产生的渗透压差来抑制Ostwald陈化作用，保证细乳液的稳定性。每一个细乳液液滴都是一个反应体系，聚合后形成一个具有微胶囊结构的包覆有有机或无机粒子的复合粒子。细乳液技术为封装不同的材料提供了可能，从液体到固体，从有机到无机，以及从分子溶解到聚集体溶入聚合物纳米颗粒或纳米胶囊。使用该技术中，各种各样的新型功能纳米材料可以生成。[13]因此也可采用此技术制备复合彩色墨粉。细乳液聚合法比其他方法更优越，因为其具有从几十纳米到几百纳米的广泛粒径分布范围粒径范围，乳化剂浓度低，和形成的微小液滴稳定性高等优点。[14]
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