悬浮聚合制备静电复印彩粉的成粒与粒度控制(上)

2007/8/10 15:04:24

采用聚合法直接制备静电复印墨粉,主要方法有悬浮聚合[1,2]､界面/自由基聚合[3,4]､凝聚处理法[5]等｡其中悬浮聚合方法以水做反应介质,成本低,无污染,亦无有机溶剂回收处理问题;并且聚合反应产物洗涤干燥后即可投入使用,工艺简单,生产周期短,能耗低｡本文借助特殊的分散设备､工艺和分散体系,采用悬浮聚合获得粒度约10μm静电复印彩粉(品红､黄､青),经上机使用取得理想效果｡本文讨论分散设备､工艺条件､分散体系选择,类似研究尚未见于文献报导｡1 实验部分1.1 实验原料单体:苯乙烯､丙烯酸丁酯;引发剂:偶氮二异丁腈;分散剂:大分子分散剂D,助分散剂表面活性剂DY,以上均为化学纯,各种染料均为工业纯｡1.2 实验工艺与配方将引发剂等添加剂投入混合单体中溶解;将此单体､添加剂混合物加入溶有分散剂等的去离子水中,在高剪切混合乳化机(均化器)(江苏启东长江机械厂制造)中搅拌预分散;反应器升温至85℃,恒温反应8~10h,将产物洗涤､分离｡反应体系基本配方如表1｡ 1.3 测试色粉粒径测试采用Coulter计数器[6]测试,HIALEAH FLORIDA USA制造;表面张力,采用界面张力仪测试,承德市材料试验机厂制造;液液分散采用显微摄影仪观察､拍照,2A型,上海照相机三厂制造｡2 结果与讨论2.1 选择均化器进行预分散的理论依据与试验结果本文是采用悬浮聚合工艺制备粒度约10μm的粉末,这比普通悬浮聚合工艺得到的粒子粒度50~2000μm小,因此须采用特殊的分散设备､工艺及分散剂体系｡粉末粒度大小很大程度取决于液液分散过程分散相单体液滴的大小｡ Walstra[7]关于普通搅拌设备,超声设备和均化器分散效果的研究表明,三者之中均化器具有最好的分散效果｡据此,我们采取在聚合反应之前,将单体相与水相混合物在均化器下充分分散,使其接近要求粒度,再进行聚合反应｡聚合反应过程通过选择适宜的分散剂､助分散剂和搅拌输入能量等,使预分散得到的单体相液滴基本无聚并发生,最终得到与单体相液滴尺寸接近的色粉｡图1是同样组成的反应体系经过与未经过均化器预分散得到的色粉粒度分布,结果表明,均化器分散对于减小色粉粒度起决定作用｡曲线1-均化器预分散;曲线-2未均化器预分散

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