一种印刷用碳粉及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及体工程图复印、静电复印、激光打印等印刷技术领域，具体涉及一种印 刷用碳粉及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 目前，工程图复印机、静电复印机、激光打印机上使用的碳粉以黑色碳粉最为普 遍。现有的工程图复印机大多只能复印和打印黑色图纸。
[0003] 激光打印机和喷墨打印机都能打印彩图。当激光打印机打印蓝色样稿时，需要青 色碳粉和洋红碳粉配合使用。喷墨打印机进行彩色图文打印时，一般利用彩色油墨或彩色 墨水，虽然这样能打印出逼真的图文，也能打印出蓝色的图文，但存在打印速度慢，而且用 墨水打印的图文颜色容易衰退、保存时间短等问题，难以适应需长时间保存的文档资料打 印需要。
[0004] 晒图机能用于工程图纸复印。晒蓝图是将画好的硫酸纸底图覆盖在专用晒图纸 上，经氨水熏后，没有线条的地方，被熏褪色，有线条的地方，仍保持原来的蓝色，所以就成 了所谓的蓝图。采取这种方式，操作者每天都要接触氨气，而氨是IV级接触毒物，对人体会 造成毒害。
【发明内容】
[0005] 本发明为了避免现有技术的不足之处而提供一种用于打印彩图的印刷用碳粉，利 用该碳粉打印的文档保存时间长；其中采用蓝色碳粉打印工程图蓝图，避免了利用晒图机 制作蓝图对人体的伤害。
[0006] 本发明的另一目的在于提供一种工艺简单的印刷用碳粉的制备方法，利用该方法 制备的碳粉分散程度好，定影牢固度高。
[0007] 本发明的第一个目的可以通过采取如下技术方案达到：
[0008] 根据本发明所提供的一种印刷用碳粉，包括按重量分计的以下原料：
[0009] 树脂 85-98份； 脱模剂 2-8份； 颜料 2-10份； 电荷调节剂 0· 5-8份; 无机氧化物颗粒0. 1-5份。
[0010] 优选地，所述树脂的软化点为90-140°C，可以选用聚酯树脂、苯乙烯-丙烯酸树 月旨、环氧树脂中的一种或两种以上组合；最优选为聚酯树脂。
[0011] 优选地，所述脱模剂为具有抗粘辊性能的物质，可以选用低分子量聚丙烯石蜡、 低分子量聚乙烯石蜡、巴西棕榈蜡或合成石蜡等。
[0012] 优选地，所述颜料的平均粒径0. 1-0. 2mm，可以选用不同颜色的颜料，如型号为 P. R. 57 :1，P. R. 122, P. R. 146, P. R. 184, P. R. 238, Ρ· V. 19 的洋红色颜料；型号为 R Y. 12， Ρ· Y. 13, Ρ· Y. 14, Ρ· Y. 74, Ρ· Y. 150, Ρ· Y. 155, Ρ· Y. 180 的黄色颜料；型号为 P.Bluel5:3，P. Bluel5:4的青色颜料；但是不限于上面列举的颜料，也可以选用其它颜色、其它型号的颜 料。最终获取的印刷用碳粉，若树脂为100份，则颜料为2-10份，更理想为3-8份。
[0013] 优选地，所述电荷调节剂必须使用无色、白色或浅色的电荷控制剂。可以选用金属 水杨酸铬合物为电荷调节剂，例如武汉鼎龙化学股份有限公司的水杨酸铬络合物N22、水杨 酸锌络合物N24、水杨酸铝络合物N23或者水杨酸锆络合物。
[0014] 优选地，所述无机氧化物颗粒经过疏水剂进行表面处理，处理过的比表面体积为 20-300m2/g。所述无机氧化物颗粒为二氧化硅，二氧化钛，氧化铝，硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬 脂酸镁、氧化铈、碳化硅中的一种或两种以上组合。
[0015] 优选地，为了达到改善清洁性的目的，所述印刷用碳粉还包括粒径不大于lum的 精细树脂颗粒。
[0016] 本发明的另一个目的可以通过采取如下技术方案达到：
[0017] -种印刷用碳粉的制备方法，包括以下步骤：
[0018] 1)制备母料：把配方量的树脂分为两部分，分别记为第一树脂和第二树脂；把配 方量的无机氧化物颗粒分为两部分，分别记为第一无机氧化颗粒和第二无机氧化颗粒；将 配方量的颜料、第一树脂和第一无机氧化物颗粒混合均匀，制成第一混合料；把第一混合料 投入挤出机中，于100-150°C的温度下挤出后，用粗粉碎机粉碎成粒径为1-3_的母料；其 中第一树脂和颜料的重量比为1:1-4:1，颜料和第一无机氧化物颗粒的重量比5 :1-25 :1 ;
[0019] 2)将上述母料、第二树脂、配方量的脱模剂和配方量的电荷调节剂混合均匀，制成 第二混合料；将第二混合料投入挤出机中，于100-150°C的温度下挤出后，用粗粉碎机粉碎 成粒径为2-3mm的粗碎料；
[0020] 3)将上述粗料碎成粒径为5-20um的超细粉末；
[0021] 4)将上述的超细粉末和第二无机氧化物颗粒混合均匀，得到印刷用碳粉。
[0022] 其中，步骤1)中颜料和第一无机氧化物颗粒的重量比优选为10 :1-15 :1。
[0023] 本发明所提供的技术方案可以包括以下技术效果：
[0024] (1)本发明的母料是颜料在高浓度的状态下，通过高速混合机分散到树脂中，再通 过挤出机挤出混炼、压片、冷却、粗粉碎而成。颜料在高浓度的情况下进行混炼，原料分散效 果好；大颗粒的树脂对凝结的颜料进行冲击剪切，使彩色颜料迅速分解。
[0025] (2)本发明使用平均粒径0. 1-0. 2mm的颜料、树脂和微小无机氧化颗粒制备母料， 无机氧化颗粒分布于颜料之中，有效地防止了颜料的再次凝结，改善了颜料的分散性。且 避免了随着母料放置时间延长，颜料容易重新凝结的问题。
[0026] (3)本发明中树脂分两次添加，树脂颗粒和母料进行二次混合，使得颜料颗粒分散 更均匀。母料中颜料与第一无机氧化物颗粒的比重为25 :1-5 :1，更优选为15 :1-10 :1。如 果无机氧化物添加量太多，会影响碳粉的定影性能，同时由于无机氧化物价格较高，添加量 多会增加碳粉的成本。
[0027] (4)本发明使用具有特定熔融特性的树脂，使得获取的印刷用碳粉具有较高的透 明性、良好的光泽性和色彩再现性。
[0028] (5)本发明所提供的印刷用碳粉添加了无机氧化物颗粒，调整了碳粉的流动性和 电性；且这些无机氧化物颗粒使用疏水剂进行了表面处理，改善了碳粉对环境的稳定性。
[0029] (6)本发明所提供的印刷用碳粉还可以添加粒径不大于lum的精细树脂颗粒，以 改善产品的清洁性。
【具体实施方式】
[0030] 下面，结合【具体实施方式】，对本发明做进一步描述：
[0031] 实施例1
[0032] 首先，把1kg树脂（韩国SK化学公司的聚酯树脂ET3200,软化化点135°C，玻璃 化温度64°C )，lkg青色颜料（德国BASF D7086, C. I. Blue 15:3)以及100g的疏水性硅 (H2000T，比表面积为140m2/g)放入到5L高速混合机中，混合5min，转速为40m/s，获取第 一混合料。
[0033] 然后，把第一混合料投入挤出机（南京诚盟机械有限公司生产的同向平行双螺杆 挤出机TSH-25)，于145°C进行混练，冷却后在锤式粉碎机上进行粗粉碎，得到青色母料1。
[0034] 接着，把lkg的ET3200树脂，100g青色母料1 (含青色颜料47. 62g)，5g负电荷控 制剂（水杨酸锌络合物N24)和20g聚丙烯蜡（C0S-53NC)投入在高速混合机中，混合5min， 转速为40m/s，获取第二混合料。
[0035] 随后，把第二混合料投入挤出机（南京诚盟机械有限公司生产的同向平行双螺杆 挤出机TSH-25)，挤出温度为120°C，冷却后利用锤式粉碎机进行粗粉碎；然后用气流粉碎 机（上海化机三厂，型号100)进行超微粉碎，通过分级便得到了平均粒径为8. 5um的青色 碳粉颗粒。
[0036] 最后，把重量份为0. 6份的疏水性硅（H3004,比表面积210m2/g)加入到100份的 青色碳粉颗粒中，再通过高速混合机混合，混合2min，转速为40m/s，获取最终的印刷用青 色碳粉1。
[0037] 印刷用青色碳粉1的性能如表1所示。
[0038] 实施例2
[0039] 首先，把1. 05kg树脂（韩国SK化学公司的聚酯树脂ET3200)，lkg青色颜料（BASF D7086, C. I. Blue 15:3)以及50g的疏水性硅（H2000T，比表面积为140m2/g)放入到5L高 速混合机中，混合5min，转速为40m/s，获取第一混合料。
[0040] 其余操作与实施例1相同，获取最终的印刷用青色碳粉2。
[0041] 印刷用青色碳粉2的性能如表1所示。
[0042] 实施例3
[0043] 首先，把1. 02kg树脂（韩国SK化学公司的聚酯树脂ET3200)，lkg青色颜料（BASF D7086, C. I. Blue 15:3)以及80g的疏水性硅（R972,比表面积为110m2/g)放入到5L高速 混合机中，混合5min，转速为40m/s，获取第一混合料。
[0044] 其余操作与实施例1相同，获取最终的印刷用青色碳粉3。
[0045] 印刷用青色碳粉3的性能如表1所示。
[0046] 实施例4
[0047] 首先，把600g树脂（韩国SK化学公司的聚酯树脂ET3200)，1kg青色颜料（BASF D7086，C. I.Blue 15:3)以及500g的疏水性硅（R972,比表面积为110m2/g)放入到5L高速 混合机中，混合5min，转速为40m/s，获取第一混合料。
[0048] 其余操作与实施例1相同，获取最终的印刷用青色碳粉4。
[0049] 印刷用青色碳粉4的性能如表1所示。
[0050] 实施例5
[0051] 首先，把1. 06kg树脂（韩国SK化学公司的聚酯树脂ET3200)，1kg青色颜料（BASF D7086，C. I.Blue 15:3)以及40g的疏水性二氧化钛（STT-30EHJ，比表面积为35m2/g)放入 到5L高速混合机中，混合5min，转速为40m/s，获取第一混合料。
[0052] 其余操作与实施例1相同，获取最终的印刷用青色碳粉5。
[0053] 印刷用