[发明专利]阳离子型刚性大分子单体、制备方法及墨粉

权利要求书

1.阳离子型刚性大分子单体，其特征在于，具有A：疏水性乙烯基单体的结构单元及亲水性阳离子乙烯基单体的结构单元;B：末端含有一个可聚合的乙烯基不饱和双键。

2.根据权利要求1所述的阳离子型刚性大分子单体，其特征在于，所述疏水性乙烯基单体选自苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸叔丁酯中玻璃化转变温度大于85℃的乙烯基单体；所述疏水性乙烯基单体占阳离子型刚性大分子结构单元重量的85-97%wt。

3.根据权利要求1所述的阳离子型刚性大分子单体，其特征在于，所述亲水性阳离子乙烯基单体选自丙烯酸N，N-二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸N，N-二甲氨基乙酯、丙烯酸N，N-二乙氨基乙酯、甲基丙烯酸N，N-二乙氨基乙酯、甲基丙烯酸N-叔丁基氨基乙酯、丙烯酸N-叔丁基氨基乙酯或甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵中至少一种或它们的组合；所述亲水性阳离子乙烯基单体占阳离子型刚性大分子单体重量的1-10%wt。

4.如权利要求1-3任一项所述的阳离子型刚性大分子单体的制备方法，其特征在于，使用疏水性乙烯基单体和亲水性阳离子乙烯基单体，利用自由基聚合引发剂，通过溶液聚合方法，进行自由基聚合，从而制造在末端具有反应性基的聚合物，然后使用（甲基）丙烯酰氯、（甲基）丙烯酸缩水甘油酯与其末端的反应性基团反应，从而向聚合物末端导入乙烯基不饱和双键而形成。

5.根据权利要求4所述的阳离子型刚性大分子单体制备方法，其特征在于，选用含有羟基或羧基的巯基乙醇、巯基乙酸、巯基乙酸、巯基乙酸中至少一种作为疏水乙烯基单体和亲水阳离子乙烯基单体共聚物的分子量调节剂，该分子量调节剂为所述疏水性乙烯基单体与所述亲水性阳离子乙烯基单体总重量的0.2-5%wt。

6.根据权利要求5所述的阳离子型刚性大分子单体制备方法，其特征在于，所述疏水乙烯基单体和亲水阳离子乙烯基单体共聚物的重均分子量为1500-20000。

7.根据权利要求4所述的阳离子型刚性大分子单体制备方法，其特征在于，选用乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁酮、甲苯、二甲苯、正己烷或环己烷中一种或一种以上的材料作为聚合溶剂，其自由基聚合时的聚合物温度为50-140℃，用量占所述疏水性乙烯基单体与所述亲水性阳离子乙烯基单体总重量的100-1000%wt。

8.根据权利要求4所述的阳离子型刚性大分子单体制备方法，其特征在于，所述聚合引发剂选自偶氮类引发剂或过氧类引发剂，包括偶氮二异庚腈、偶氮二异丁腈、偶氮二异戊腈、偶氮二异丁酸二甲酯、过氧化苯甲酰、过氧化二月桂酰、过氧化-2-乙基己酸叔丁酯、过氧化二乙基乙酸叔丁酯、过氧化异丁酸叔丁酯中一种或一种以上的材料，用量占所述疏水性乙烯基单体与所述亲水性阳离子乙烯基单体总重量的1-10%wt。

9.采用权利要求4-8任一项所述的阳离子型刚性大分子单体制备的墨粉，其特征在于包括下述步骤：

1）油相分散液的制备：将着色剂、蜡、交联剂、分子量调节剂以及权利要求4-8任一项制备的刚性阳离子大分子单体按配比加入到构成墨粉核树脂的单体中，研磨分散后得到单体油相分散液；

2）水性分散液的制备：用去离子水分别配置于悬浮分散剂中，然后高速剪切乳化0.5-2h，高速剪切时的线速度为25-45m/s，再超声陈化1-5h；

3）悬浮造粒：先将单体油性分散液和水性分散液以1:2-1:8的油水比搅拌共混，形成初级油滴粒子，然后通过高速乳化剂或高剪切乳化泵对油水混合液悬浮剪切造粒，悬浮造粒温度为20-60℃；

4）聚合：将悬浮造粒后的油滴分散液转移至聚合反应器中，保持搅拌转速50-1000rpm，使分散液滴悬浮分散，通氮除氧后，升温至预定的聚合温度60-95℃，聚合2-20小时；

5）过滤/清洗：采用去离子水反复清洗、过滤，以将体系中大量的镁盐去除，然后用pH值在7-11.0之间的电解质溶液对过滤产物进行浸泡、过滤，当最终清洗滤液的电导率≤250μS/cm时，将过滤产物进行干燥；

6）干燥：对经过清洗处理的墨粉粒子进行干燥处理。

7)外部添加：在经过干燥处理后的墨粉粒子中添加外添加剂，以调整粒子的带电性、流动性及储存稳定性。