长链烷烃改性的超支化聚合物及其制备方法以及聚酯化学碳粉的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种长链烷烃改性的超支化聚合物及其制备方法以及聚酯化学碳粉的制备方法，采用使用长链烷烃酰氯对含端羟基超支化聚合物进行改性，得到长链烷烃改性的超支化聚合物。将该聚合物分别用于制备含蜡的聚酯复合乳液A和含着色剂的聚酯复合乳液B，然后将将含蜡的聚酯复合乳液A和含着色剂聚酯复合乳液B凝集得到含超支化聚合物的聚酯化学碳粉。本发明专利技术得到的聚酯化学碳粉具有较低的玻璃化转变温度、低定影温度和高光泽特性。

【技术实现步骤摘要】
长链烷烃改性的超支化聚合物及其制备方法以及聚酯化学碳粉的制备方法
本专利技术涉及碳粉领域，具体的说一种长链烷烃改性的超支化聚合物及其制备方法以及聚酯化学碳粉的制备方法。
技术介绍
对于近年来打印机、复印机的高速化、节能化、小型化等要求，需要进一步改善调色剂的低温定影性。以往广泛应用的苯丙树脂用作粘合树脂调色剂，在满足图像形成的节能化、高光泽画质，尤其在低温定影方面有很大的局限性。因而促使了聚酯树脂用作粘合树脂的调色剂的快速发展，成为新一代打印、复印机用调色剂的趋势。作为含有聚酯调色剂的制备方法的专利，如CN200710166710.1，US8715897，CN201010531001.0等。随着打印机、复印机进一步的高速化、低定影温度要求，聚酯树脂需要通过进一步降低分子量或添加结晶树脂以实现，而低分子量聚酯树脂或添加结晶树脂会带来热稳定性及热转移图像偏移，树脂相容性差等诸多问题，解决该问题是目前新一代聚酯化学碳粉制备一个重要技术难点。超支化聚合物具有树形分子的三维球形结构、高度支化、大量活性端基和链不易缠结等结构特点，因此该系列聚合物具有低粘度、良好的流动性、高反应活性等特点，因此可作为聚合物的流动改性剂、增容剂及增韧改性剂。在热熔过程中，超支化聚合物易于在共混树脂界面富集，破坏收剪切面上的树脂分子链段的缠绕，起到了滑动轴承作用，从而降低了体系的表观粘度，降低了树脂的熔融热能，因此超支化聚合物可以降低树脂的玻璃化转变温度和熔融温度。因此，超支化聚合物在化学碳粉中具有潜在的应用价值，然而在此方面，超支化聚酯用于化学碳粉的技术却未见报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述技术问题，提供一种玻璃化转变温度低、表面极性基团较少、极性较小、力学性能好与聚酯化学碳粉树脂的相容性好的长链烷烃改性的超支化聚合物。本专利技术还提供一种上述超支化聚合物的制备方法。本专利技术的另一目的是提供一种含有上述超支化聚合物的具有较低的玻璃化转变温度、低定影温度和高光泽特性的聚酯化学碳粉的制备方法。本专利技术长链烷烃改性的超支化聚合物的制备方法为使用长链烷烃酰氯对含端羟基超支化聚合物进行改性，得到长链烷烃改性的超支化聚合物。具体地改性方法包括将含端羟基超支化聚合物溶于良溶剂中，用冰水浴冷却，加入缚酸剂在氮气保护下，滴加长链烷烃酰氯，在0～25℃下继续反应1～4h，反应完毕后，将所得溶液过滤除杂后加入沉淀剂，搅拌得到黄色沉淀物；将所得沉淀过滤物、真空干燥，得到长链烷烃改性的超支化聚合物。所述长链烷烃酰氯为C4～C12的直链烷烃酰氯。所述长链烷烃酰氯的酰氯基团与富含端羟基超支化聚合物的羟基的摩尔比为1.05～1.1:1。所述良溶剂为四氢呋喃、二氯甲烷、三氯甲烷、N,N-二甲基酰胺，二甲亚砜，六甲基磷酰三胺，二氧六环、喹啉或吡啶。所述富含端羟基超支化聚合物为羟基封端的超支化聚醚、超支化聚氨酯、超支化聚酯、超支化聚酰胺酯。所述富含端羟基超支化聚合物为羟基封端的超支化聚酯或超支化聚酰胺酯。所述缚酸剂可以列举出三乙胺、吡啶、N,N-二异丙基乙胺、碳酸钠、乙酸钠等；所述沉淀剂可以列举出乙醇、甲醇、正己烷、环己烷等。本专利技术长链烷烃改性的超支化聚合物，由上述任一项方法制得。本专利技术聚酯化学碳粉的制备方法，包括以下步骤：将聚酯颗粒、权利要求7所述的长链烷烃改性的超支化聚合物、蜡颗粒加入到热溶剂中搅拌分散，然后加入含有表面活性剂的水溶液中进行高速剪切搅拌、溶剂化处理后得到含蜡的聚酯复合乳液A；将聚酯颗粒、利要求7所述的长链烷烃改性的超支化聚合物、着色剂加入到热溶剂中搅拌分散，然后加入含有表面活性剂的水溶液中进行高速剪切搅拌、去溶剂化处理后得到含着色剂的聚酯复合乳液B；将含蜡的聚酯复合乳液A和含着色剂的聚酯复合乳液B凝集得到含超支化聚合物的聚酯化学碳粉。所述聚酯复合乳液A的制备过程中，所述长链烷烃改性的超支化聚合物的添加量是聚酯颗粒和蜡颗粒合计总质量的1-10％；所述聚酯复合乳液B的制备过程中，所述长链烷烃改性的超支化聚合物的添加量是聚酯颗粒和着色剂合计总质量的1-10％。所述聚酯树脂的质均分子量在10000-50000，重均分子量在20000-600000。专利技术人对现有超支化聚合物进行深入分析研究，发现现有超支化聚合物表面存在极性基团较多，极性较大，玻璃化转变温度高，力学性能较差，与聚酯化学碳粉树脂的相容性较差的问题。为解决上述问题，专利技术人精心研究，考虑使用长链烷烃酰氯对富含端羟基超支化聚合物的进行改进，以制得长链烷烃改性超支化聚合物，在不降低聚酯树脂的分子量的情况下，以降低超支化聚合物的玻璃化转变温度，解决超支化聚合物与聚酯树脂的相容性等诸多问题。进一步的，采用不同碳原子数的长链烷烃酰氯进行改性，所得到的超支化聚合物性能也不相同，本申请中，优选采用长链烷烃酰氯为C4～C12的直链烷烃酰氯，若大于12个碳，则长碳链会发生缠绕，超支化聚合物改善粘度效果迅速减弱，对碳粉熔融时流动性改善不明显，因此达不到降低碳粉热熔融温度效果，光泽性改善也不明显。若小于4个碳，则改性后的超支化聚合物的玻璃化转变温度及极性改善效果不佳，与聚酯树脂共混时易发生相分离。所述C4～C12的直链烷烃酰氯具体的可以为丁酰氯、戊酰氯、新戊酰氯、己酰氯、庚酰氯、辛酰氯、壬酸酰氯、癸酰氯、己二酰氯、月桂酸酰氯、十三酰氯或肉豆蔻酰氯。进一步的，所述富含端羟基超支化聚合物与长链烷烃酰氯的反应比例根据各自羟基和酰氯的含量确定，反应中需使得酰氯基团过量5～10％，即长链烷烃酰氯的酰氯基团与富含端羟基超支化聚合物的羟基摩尔比为1.05～1.1:1，比例过大会导致未反应的酰氯多，反应效率低，改性后的超支化树脂提纯时间长，比例过小会导致超支化树脂改性不完全，导致超支化树脂与聚酯树脂相容性变差。本专利技术改性方法中，所述的富含端羟基超支化聚合可以列举出分子量为1000～1,000,000的羟基封端的超支化聚醚、超支化聚氨酯、超支化聚酯或超支化聚酰胺酯，优选超支化聚酯或超支化聚酰胺酯，具体的可以为端羟基超支化聚酰胺酯、Boltorn型2代、3代、4代超支化聚酯等。所述缚酸剂的作用是吸收反应中产生的酸,促进超支化聚酯和长链烷烃酰氯的反应，可以列举出三乙胺、吡啶、N,N-二异丙基乙胺、碳酸钠、乙酸钠等；添加量优选为富含端羟基超支化聚合物摩尔当量的2-3倍；所述沉淀剂的作用是将改性后的超支化聚酯析出，得到产物，可以列举出乙醇、甲醇、正己烷等，其添量可以合理控制，优选所述沉淀剂的使用量是反应后所得溶液质量的2-5倍。滴加长链烷烃酰氯后的反应温度控制在0～25℃，过高会反应活性太高，反应放热快，产品易导致颜色深等问题。过低会导致反应活性太低，反应效率下降；反应时间为1～4h，过长会反应效率低，副反应增多，过短会导致改性不完全。基于上述长链烷烃改性的超支化聚合物，本专利技术首次将其引入到聚酯化学碳粉中，由于长链烷烃改性的超支化聚合物的存在，使得聚酯树脂在热熔状态下无需降低分子量就可保持较小的粘度，从而降低了碳粉的玻璃化转变温度和熔融温度，也保持了聚酯碳粉所具有节能化、高光泽画质，本专利技术中所使用的的聚酯树脂可以为无定型树脂，结晶树脂或无定型树脂和结晶树脂的混合物，如聚对苯二甲酸二甲酯、聚对苯二甲酸二乙酯、聚对苯二甲酸二丁酯、聚双酚A本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种长链烷烃改性的超支化聚合物的制备方法，其特征在于，使用长链烷烃酰氯对含端羟基超支化聚合物进行改性，得到长链烷烃改性的超支化聚合物。

【技术特征摘要】
1.一种长链烷烃改性的超支化聚合物的制备方法，其特征在于，使用长链烷烃酰氯对含端羟基超支化聚合物进行改性，得到长链烷烃改性的超支化聚合物。2.如权利要求1所述的长链烷烃改性的超支化聚合物的制备方法，其特征在于，改性方法为：将含端羟基超支化聚合物溶于良溶剂中，用冰水浴冷却，加入缚酸剂在氮气保护下，滴加长链烷烃酰氯，在0～25℃下继续反应1～4h，反应完毕后，将所得溶液过滤除杂后加入沉淀剂，搅拌得到黄色沉淀物；将所得沉淀物过滤、真空干燥，得到长链烷烃改性的超支化聚合物。3.如权利要求1或2所述的长链烷烃改性的超支化聚合物的制备方法，其特征在于，所述长链烷烃酰氯为C4～C12的直链烷烃酰氯。4.如权利要求1或2所述的长链烷烃改性的超支化聚合物的制备方法，其特征在于，所述长链烷烃酰氯的酰氯基团与富含端羟基超支化聚合物的羟基的摩尔比为1.05～1.1:1。5.如权利要求1或2所述的长链烷烃改性的超支化聚合物的制备方法，其特征在于，所述良溶剂为四氢呋喃、二氯甲烷、三氯甲烷、N,N-二甲基酰胺，二甲亚砜，六甲基磷酰三胺，二氧六环、喹啉或吡啶。6.如权利要求1或2所述的长链烷烃改性的超支化聚合物的制备方法，其特征在于，所述富含端羟基超支化聚合物为羟基封端的超支化聚醚、超支化聚氨酯、超支化聚酯或超支化聚酰胺酯。7.如权利要求6所...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱顺全，李小龙，肖桂林，
申请(专利权)人：湖北鼎龙控股股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42