一种改性碳粉及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种改性碳粉，包括普通碳粉和添加剂，其中，添加剂包括二氧化钛、钛酸锶、聚四氟乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种以及表面处理的二氧化硅，其中，以重量份数计，普通碳粉为98.5份至99.1份，二氧化硅为0.2份至1.3份，二氧化钛为0至0.5份，钛酸锶为0至0.3份，聚四氟乙烯为0至0.2份，聚甲基丙烯酸甲酯为0至0.4份。本发明专利技术的改性碳粉可以有效的解决打印后期容易出现的“发白”问题。

【技术实现步骤摘要】
一种改性碳粉及其制备方法
本专利技术涉及一种碳粉，尤其涉及一种改性碳粉及其制备方法。
技术介绍
现有的平面打印机一般包括两大类，激光打印机和喷墨打印机，激光打印机相较于喷墨打印机具备打印速度快、打印成本低等优点，因此被广泛地应用于办公场所，特别是近年来彩色激光打印的普及，激光打印的市场越来越大，而激光打印机所使用的原装碳粉往往价格较高，限制了用户的使用。通用耗材企业生产的兼容耗材因其价格低廉受到广大用户的青睐，但是研究人员在对兼容碳粉盒进行寿命打印测试时发现，有部分兼容碳粉盒在测试寿命的中后期，打印出现“发白”的现象，即打印却色，这样一来，兼容碳粉盒中还有碳粉的情况下就无法继续使用了，间接提高了用户的使用成本，而且造成了浪费和环境污染等问题。研究人员在对兄弟打印机HL4140/4150的兼容碳粉盒TN310/370/375进行寿命打印测试时，在测试的中后期发现，全色版会出现下半部分发白或全部发白现象，通过调出粉刀和显影辊可以轻微改善这种现象，但是不能根本解决这种问题，特别是对于蓝色和红色的碳粉盒，即使调出粉刀和显影辊也无法解决上述问题。
技术实现思路
为了解决上述碳粉存在的问题，本专利技术的主要目的是提供一种改性碳粉。本专利技术的另一目的是提供上述改性碳粉的制备方法。为了实现上述主要目的，本专利技术提供的一种改性碳粉包括普通碳粉和添加剂，其中，普通碳粉的带电量为21.2μC/g至23.6μC/g，添加剂包括二氧化钛、钛酸锶、聚四氟乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种以及表面处理的二氧化硅，其中，以重量份数计，普通碳粉为98.5份至99.1份，二氧化硅为0.2份至1.3份，二氧化钛为0至0.5份，钛酸锶为0至0.3份，聚四氟乙烯为0至0.2份，聚甲基丙烯酸甲酯为0至0.4份。一个优选的方案是，普通碳粉的带电量为21.2μC/g；以重量份数计，普通碳粉为98.8份；二氧化硅为0.2份，二氧化硅带正电，二氧化硅的带电量为100μC/g至500μC/g，二氧化硅的粒径为16nm至30nm，二氧化硅的表面经HMDZ或HMDZ+AS或HMDZ+CYCLIC改性处理过；二氧化钛为0.5份，二氧化钛的粒径为150nm至300nm；钛酸锶为0.3份，钛酸锶的粒径为300nm至500nm；聚四氟乙烯为0.2份。一个可替代的方案是，普通碳粉的带电量为23.6μC/g；以重量份数计，普通碳粉为98.5份；二氧化硅为1.3份，二氧化硅包括0.5份带正电的二氧化硅和0.8份电中性的二氧化硅；带正电的二氧化硅的带电量为100μC/g至500μC/g，粒径为16nm至30nm，表面经HMDZ改性处理；电中性的二氧化硅经过表面改性疏水处理，粒径为30至150nm；聚四氟乙烯为0.2份。另一个可替代的方案是，普通碳粉的带电量为23.6μC/g；以重量份数计，普通碳粉为99.1份，二氧化硅为0.5份，二氧化硅经过表面改性疏水处理，呈电中性，粒径为50nm至150nm；聚甲基丙烯酸甲酯为0.4份，聚甲基丙烯酸甲酯粒径为100nm至500nm。采用上述方案，通过对普通碳粉进行改性处理，得到的改性碳粉有效解决了打印发白的问题。为了实现上述另一目的，本专利技术提供一种改性碳粉的制备方法，其中，改性碳粉包括普通碳粉和添加剂，普通碳粉的带电量为21.2μC/g至23.6μC/g；添加剂包括二氧化钛、钛酸锶、聚四氟乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种以及表面处理的二氧化硅，其中，以重量份数计，普通碳粉为98.5份至99.1份，二氧化硅为0.2份至1.3份，二氧化钛为0至0.5份，钛酸锶为0至0.3份，聚四氟乙烯为0至0.2份，聚甲基丙烯酸甲酯为0至0.4份；将普通碳粉和添加剂放入可调速的混合机中，先低速混合1分钟，混合速度为700转/分钟至800转/分钟，停止1分钟后，再高速混合1至1.5分钟，混合速度为1400转/分钟至1600转/分钟，然后按照前述方法再混合一次。一个优选的方案是，普通碳粉的带电量为21.2μC/g；以重量份数计，普通碳粉为98.8份；二氧化硅为0.2份，二氧化硅带正电，二氧化硅的带电量为100μC/g至500μC/g，二氧化硅的粒径为16nm至30nm，二氧化硅的表面经HMDZ或HMDZ+AS或HMDZ+CYCLIC改性处理过；二氧化钛为0.5份，二氧化钛的粒径为150nm至300nm；钛酸锶为0.3份，钛酸锶的粒径为300nm至500nm；聚四氟乙烯为0.2份；将上述物料放入可调速的混合机中，先低速混合1分钟，混合速度为700转/分钟，停止1分钟后，再高速混合1分钟，混合速度为1400转/分钟；然后按照前述方法再混合一次。一个可替代的方案是，普通碳粉的带电量为23.6μC/g；以重量份数计，普通碳粉为98.5份；二氧化硅为1.3份，二氧化硅包括0.5份带正电的二氧化硅和0.8份电中性的二氧化硅；带正电的二氧化硅的带电量为100μC/g至500μC/g，粒径为16nm至30nm，表面经HMDZ改性处理；电中性的二氧化硅经过表面改性疏水处理，粒径为30至150nm；聚四氟乙烯为0.2份；首先，将上述普通碳粉、带正电的二氧化硅和聚四氟乙烯放入可调速的混合机中，低速混合1分钟，混合速度为760转/分钟，停止1分钟后，再高速混合1分钟后停下来，混合速度为1500转/分钟；然后将中电性的二氧化硅加入混合机中，低速混合1分钟，混合速度为750转/分钟，停止1分钟后，再高速混合1.5分钟，混合速度为1530转/分钟。另一个可替代的方案是，普通碳粉的带电量为23.6μC/g；以重量份数计，普通碳粉为99.1份，二氧化硅为0.5份，二氧化硅经过表面改性疏水处理，呈电中性，粒径为50nm至150nm；聚甲基丙烯酸甲酯为0.4份，聚甲基丙烯酸甲酯粒径为100nm至500nm；将上述物料放入可调速的混合机中，先低速混合1分钟，混合速度为800转/分钟，停止1分钟后，再高速混合1分钟，混合速度为1600转/分钟；然后按照前述方法再混合一次。进一步地，控制混合环境的湿度小于70％，温度不高于28℃。进一步地，将混合后的碳粉用200目的筛子过筛得到改性碳粉。具体实施方式实施例一取TN310蓝色的兼容碳粉盒A，在HL4140打印机上进行打印测试，测试结果显示，全色版打印到1000页时，测试纸的底部开始发白，打印到1200页时底部发白严重。对上述兼容碳粉盒A的普通碳粉进行物性测试，得到表1中的数据：表1Q/M(μC/g)COE(％)MVD(μm)21.24.48.9其中，Q/M为带电量；COE是流动性的一种表示方法，指专门仪器单位时间工作后，留在筛网上碳粉量的百分比，COE数值越小，表明流动性越好；MVD是粒径的一种表示方法，MVD值也即D50值，指体积累计分布为50％时的颗粒粒径。它的物理意义是粒径大于它的颗粒占50％，粒径小于它的颗粒也站50％，D50又称平均粒径。COE的测试方法是使用专门的测试仪器上有三个密度不同的筛网，从上到下分别是100目、200目、300目，将20g碳粉放在最上面的100目筛网上，筛网固定好后启动仪器，一分钟后分别磅重各筛网上余有碳粉重量，按下面公式计算出COE。COE＝(A1/20×100％+A2/20×60％+A3/20×20％)×100％，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改性碳粉，包括普通碳粉和添加剂，其特征在于：所述普通碳粉的带电量为21.2μC/g至23.6μC/g；所述添加剂包括二氧化钛、钛酸锶、聚四氟乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种以及表面疏水改性处理的二氧化硅，其中，以重量份数计，所述普通碳粉为98.5份至99.1份，所述二氧化硅为0.2份至1.3份，所述二氧化钛为0至0.5份，所述钛酸锶为0至0.3份，所述聚四氟乙烯为0至0.2份，所述聚甲基丙烯酸甲酯为0至0.4份。

【技术特征摘要】
1.一种改性碳粉，包括普通碳粉和添加剂，其特征在于：所述普通碳粉的带电量为21.2μC/g至23.6μC/g；所述添加剂包括二氧化钛、钛酸锶、聚四氟乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种以及表面疏水改性处理的二氧化硅，其中，以重量份数计，所述普通碳粉为98.5份至99.1份，所述二氧化硅为0.2份至1.3份，所述二氧化钛为0至0.5份，所述钛酸锶为0至0.3份，所述聚四氟乙烯为0至0.2份，所述聚甲基丙烯酸甲酯为0至0.4份。2.根据权利要求1所述的一种改性碳粉，其特征在于：所述普通碳粉的带电量为21.2μC/g；以重量份数计，所述普通碳粉为98.8份；所述二氧化硅为0.2份，所述二氧化硅带正电，带电量为100μC/g至500μC/g，所述二氧化硅的粒径为16nm至30nm，所述二氧化硅经HMDZ或HMDZ+AS或HMDZ+CYCLIC表面改性处理；所述二氧化钛为0.5份，所述二氧化钛的粒径为150nm至300nm；所述钛酸锶为0.3份，所述钛酸锶的粒径为300nm至500nm；所述聚四氟乙烯为0.2份。3.根据权利要求1所述的一种改性碳粉，其特征在于：所述普通碳粉的带电量为23.6μC/g；以重量份数计，所述普通碳粉为98.5份；所述二氧化硅为1.3份，所述二氧化硅包括0.5份带正电的二氧化硅和0.8份电中性的二氧化硅；所述带正电的二氧化硅的带电量为100μC/g至500μC/g，粒径为16nm至30nm，表面经HMDZ改性处理；所述电中性的二氧化硅经过表面疏水改性处理，粒径为30至150nm；所述聚四氟乙烯为0.2份。4.根据权利要求1所述的一种改性碳粉，其特征在于：所述普通碳粉的带电量为23.6μC/g；以重量份数计，所述普通碳粉为99.1份；所述二氧化硅为0.5份，所述二氧化硅经过表面疏水改性处理，呈电中性，粒径为50nm至150nm；所述聚甲基丙烯酸甲酯为0.4份，所述聚甲基丙烯酸甲酯粒径为100nm至500nm。5.一种改性碳粉的制备方法，其特征在于：所述改性碳粉包括普通碳粉和添加剂，所述普通碳粉的带电量为21.2μC/g至23.6μC/g；所述添加剂包括二氧化钛、钛酸锶、聚四氟乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种以及表面疏水改性处理的二氧化硅，其中，以重量份数计，所述普通碳粉为98.5份至99.1份，所述二氧化硅为0.2份至1.3份，所述二氧化钛为0至0.5份，所述钛酸锶为0至0.3份，所述聚四氟乙烯为0至0.2份，所述聚甲基丙烯酸甲酯为0至0.4份；该方法包括：将所述普通碳粉和所述添加剂放入可调速的混合机中，先低速混合1分钟，混合速度为700转/分钟至80...

【专利技术属性】
技术研发人员：于普海，吴校荣，李京原，
申请(专利权)人：珠海思美亚碳粉有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44