碳粉制備工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種碳粉制備工藝，碳粉由碳粉母體經(jīng)過二級提純細化得到，所述碳粉母體由母體顆粒和添加劑混合得到，所述母體顆粒由正電樹脂乳液、顏料分散液、表面活性劑、鏈轉移劑混合后再與醇溶劑經(jīng)過組合，并通過一級提純細化得到。改碳粉具有改進的融合性能和圖像關澤，由于色彩化，能保證重疊圖像的耐久性，經(jīng)過二級提純細化可以使碳粉的純度提高99％。
【專利說明】
碳粉制備工藝
技術領域
[0001 ]本發(fā)明涉及材料制備領域，特別是指一種碳粉制備工藝。
【背景技術】
[0002]碳粉，也稱為墨粉，1938年卡爾遜將一塊涂有硫磺的鋅板用棉布在暗室中摩擦，使之帶電，然后在上面覆蓋以帶有圖像的透明原稿，曝光之后撒上石松粉末即顯示出原稿圖像。這是靜電復印的原始方式。1949年施樂公司推出的A型復印機一牛箱，是世界上第一臺商用復印機，以砸作為光導體，用手工操作的第一臺普通紙靜電復印機問世;哈羅依德公司于1958年改名為“哈羅依德施樂公司”。1959年首次推出了使用普通紙的自動辦公復印機施樂-914型；自此以后，復印機的研究和生產(chǎn)發(fā)展很快。靜電復印已成為應用最廣的復印方法。由于施樂-914的被全世界所接受，1961年，公司又再次改名為“施樂公司”(XeroxCorporat1n)。60年代開始了彩色復印的研究，所用方法基本上為三基色分解，另加黑色后成為四色復印。到了九十年代又出現(xiàn)了激光彩色復印機。
[0003]而現(xiàn)有技術中的碳粉由于純度不高，帶電性差等原因，使碳粉的顯影密度低，具有較高的底灰和廢粉率。并且在碳粉色彩化后，其耐久性也不夠強。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明提出一種碳粉制備工藝，解決了現(xiàn)有技術中碳粉純度不高，帶電性差，耐久性不強的問題。
[0005]本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的:
[0006]碳粉制備工藝，碳粉由碳粉母體經(jīng)過二級提純細化得到，所述碳粉母體由母體顆粒和添加劑混合得到，所述母體顆粒由正電樹脂乳液、顏料分散液、表面活性劑、鏈轉移劑混合后再與醇溶劑經(jīng)過組合，并通過一級提純細化得到。
[0007]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述母體顆粒中正電樹脂乳液為100重量份，顏料分散液為13-18重量份，表面活性劑為0.2-10重量份，鏈轉移劑1-3重量份。
[0008]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述正電樹脂乳液以陽離子表面活性劑為乳化劑，使聚合單體以及帶有正電性官能團的正電聚合單體通過乳液聚合法制備得到;所述顏料分散液以陽離子表面活性劑作為分散劑，在水中對著色劑研磨得到顏料分散液。
[0009]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述一級提純細化過程為:a.將母體顆?；旌衔镌诨旌蠙C內混合均勻;b.利用擠出機進行熔融混合;c.經(jīng)擠出機進行擠出壓片;d.利用球磨機進行粗粉碎;e.氣流粉碎機粉碎;f.得到半成品。
[0010]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述添加劑包括二氧化硅、鈦酸鍶和硬脂酸鈣。
[0011 ]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，每100重量份母體顆粒配有二氧化硅0.5-4重量份;鈦酸鎖4-8重量份;硬脂酸媽0.1-0.3重量份。
[0012]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述二級提純細化過程為:a.將碳粉母體放入混合酸中浸泡80小時以上，在浸泡過程中加入氬氣并攪拌;b.浸泡后的碳粉母體經(jīng)過加熱和沖洗至中性后，進行烘干;C.對碳粉母體進行真空煅燒。
[0013]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述混合酸包括鹽酸、硝酸和氫氟酸，其濃度為鹽酸25%-30%，硝酸50%-60%，氫氟酸50%-52%。
[0014]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述真空煅燒溫度為2000°C以上。
【附圖說明】
[0015]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0016]圖1為本發(fā)明工藝框圖。
【具體實施方式】
[0017]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0018]實施例1
[0019]碳粉制備工藝，碳粉由碳粉母體經(jīng)過二級提純細化得到，所述碳粉母體由母體顆粒和添加劑混合得到，所述母體顆粒由正電樹脂乳液、顏料分散液、表面活性劑、鏈轉移劑混合后再與醇溶劑經(jīng)過組合，并通過一級提純細化得到。
[0020]其中母體顆粒中正電樹脂乳液為100重量份，顏料分散液為13、14、15、16、17或18重量份，表面活性劑為0.2、1、1.5、3、6、8或1重量份，鏈轉移劑1、2、3重量份。
[0021]實施例2
[0022]正電樹脂乳液以陽離子表面活性劑為乳化劑，使聚合單體以及帶有正電性官能團的正電聚合單體通過乳液聚合法制備得到;其中聚合單體列舉有苯乙烯、α-甲基苯乙烯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸特丁酯、丙烯酸2-乙烯乙酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、I，3_丁二烯;優(yōu)選丙乙烯、甲基丙烯酸甲酯。
[0023]帶有正電性官能團的正電聚合單體列舉有丙烯酰胺、丙烯酰氧乙基三甲基溴化銨、丙烯酰氧乙基三甲氯化銨、甲基丙烯酰氧乙基氯化銨；優(yōu)選甲基酰氧乙基三甲基氯化銨。
[0024]母體顆粒內還可包括引發(fā)劑，所述引發(fā)劑有過硫酸銨、過硫酸鉀。
[0025]其中表面活性劑為胺鹽型表面活性劑或季銨鹽型表面活性劑中的至少一種。
[0026]顏料分散液以陽離子表面活性劑作為分散劑，在水中對著色劑研磨得到顏料分散液。
[0027]其中著色劑為無機顏料或有機顏料、有機染料中的一種或多種。
[0028]其中著色劑還可以添加黑色磁性材料，磁性材料可以為四氧化三鐵、三氧化二鐵、磁鐵礦粉末、氧化鋅鐵、氧化銥鐵、氧化鈣鐵、氧化銅鐵、氧化鉛鐵、氧化溴鐵或鐵粉、鎳粉等。
[0029]一級提純細化過程為:a.將母體顆粒混合物在混合機內混合均勻;b.利用擠出機進行熔融混合;c.經(jīng)擠出機進行擠出壓片;d.利用球磨機進行粗粉碎;e.氣流粉碎機粉碎；f.得到半成品。
[0030]其中母體顆粒內還可添加0.1-8重量份的脫模劑。
[0031]添加劑包括二氧化硅、鈦酸鍶和硬脂酸鈣。每100重量份母體顆粒配有二氧化硅
0.5-4重量份;鈦酸鎖4-8重量份;硬脂酸媽0.1-0.3重量份。
[0032]其中二氧化硅的直徑為50-90納米。
[0033]二級提純細化過程為:a.將碳粉母體放入混合酸中浸泡80小時以上，在浸泡過程中加入氬氣并攪拌;b.浸泡后的碳粉母體經(jīng)過加熱和沖洗至中性后，進行烘干;c.對碳粉母體進行真空煅燒。
[0034]在真空煅燒前，還要對碳粉母體進行低溫揮發(fā)，是硫元素得到揮發(fā)，避免在高溫煅燒階段，硫與鐵、鎂燈反應生成沸點較高的硫化物，增加碳粉提純的難度
[0035]碳粉母體進行真空煅燒是，承裝的容器采用高溫煅燒過的石墨舟，避免烘干過程中器皿表面的石英脫落，摻入碳粉中，導致雜志較高。
[0036]混合酸包括鹽酸、硝酸和氫氟酸，其濃度為鹽酸25%-30%，硝酸50%-60%，氫氟酸 50%-52 %。
[0037]真空煅燒溫度為200(TC以上。
[0038]實施例3
[0039]碳粉母體洗滌至中性后，裝入承裝器皿中，通入氬氣并在低溫爐上烘干。烘干的溫度控制在280-350 °C。烘干時間為3小時。
[0040]烘干后的碳粉母體在真空條件下進行煅燒，煅燒溫度為400-550°C。
[0041]低溫煅燒后倒入石墨鉗鍋中，抽真空高溫煅燒，煅燒溫度為2300°C。恒溫時間為2小時以上。
[0042]當高溫煅燒溫度降至100°C時，再想爐內通入氬氣，在氬氣保護下進行出爐過程。
[0043]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1.碳粉制備工藝，其特征在于，碳粉由碳粉母體經(jīng)過二級提純細化得到，所述碳粉母體由母體顆粒和添加劑混合得到，所述母體顆粒由正電樹脂乳液、顏料分散液、表面活性劑、鏈轉移劑混合后再與醇溶劑經(jīng)過組合，并通過一級提純細化得到。2.根據(jù)權利要求1所述的碳粉制備工藝，其特征在于，所述母體顆粒中正電樹脂乳液為100重量份，顏料分散液為13-18重量份，表面活性劑為0.2-10重量份，鏈轉移劑1-3重量份。3.根據(jù)權利要求1或2所述的碳粉制備工藝，其特征在于，所述正電樹脂乳液以陽離子表面活性劑為乳化劑，使聚合單體以及帶有正電性官能團的正電聚合單體通過乳液聚合法制備得到;所述顏料分散液以陽離子表面活性劑作為分散劑，在水中對著色劑研磨得到顏料分散液。4.根據(jù)權利要求1所述的碳粉制備工藝，其特征在于，所述一級提純細化過程為:a.將母體顆?；旌衔镌诨旌蠙C內混合均勻;b.利用擠出機進行熔融混合;c.經(jīng)擠出機進行擠出壓片;d.利用球磨機進行粗粉碎;e.氣流粉碎機粉碎;f.得到半成品。5.根據(jù)權利要求1所述的碳粉制備工藝，其特征在于，所述添加劑包括二氧化硅、鈦酸鍶和硬脂酸鈣。6.根據(jù)權利要求5所述的碳粉制備工藝，其特征在于，每100重量份母體顆粒配有二氧化娃0.5-4重量份;鈦酸鎖4-8重量份;硬脂酸媽0.1-0.3重量份。7.根據(jù)權利要求1所述的碳粉制備工藝，其特征在于，所述二級提純細化過程為:a.將碳粉母體放入混合酸中浸泡80小時以上，在浸泡過程中加入氬氣并攪拌;b.浸泡后的碳粉母體經(jīng)過加熱和沖洗至中性后，進行烘干;c.對碳粉母體進行真空煅燒。8.根據(jù)權利要求7所述的碳粉制備工藝，其特征在于，所述混合酸包括鹽酸、硝酸和氫氟酸，其濃度為鹽酸25%-30%,硝酸50%-60%,氫氟酸50%-52%。9.根據(jù)權利要求7所述的碳粉制備工藝，其特征在于，所述真空煅燒溫度為2000°C以上。
【文檔編號】G03G9/08GK105974751SQ201610542644
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年7月8日
【發(fā)明人】朱崇平, 梅成林, 楊觀昌, 王 華
【申請人】中山市眾望電子科技有限公司