本發(fā)明涉及一種碳粉，尤其涉及一種改性碳粉及其制備方法。
背景技術(shù)：
：現(xiàn)有的平面打印機(jī)一般包括兩大類(lèi)，激光打印機(jī)和噴墨打印機(jī)，激光打印機(jī)相較于噴墨打印機(jī)具備打印速度快、打印成本低等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛地應(yīng)用于辦公場(chǎng)所，特別是近年來(lái)彩色激光打印的普及，激光打印的市場(chǎng)越來(lái)越大，而激光打印機(jī)所使用的原裝碳粉往往價(jià)格較高，限制了用戶的使用。通用耗材企業(yè)生產(chǎn)的兼容耗材因其價(jià)格低廉受到廣大用戶的青睞，但是研究人員在對(duì)兼容碳粉盒進(jìn)行壽命打印測(cè)試時(shí)發(fā)現(xiàn)，有部分兼容碳粉盒在測(cè)試壽命的中后期，打印出現(xiàn)“發(fā)白”的現(xiàn)象，即打印卻色，這樣一來(lái)，兼容碳粉盒中還有碳粉的情況下就無(wú)法繼續(xù)使用了，間接提高了用戶的使用成本，而且造成了浪費(fèi)和環(huán)境污染等問(wèn)題。研究人員在對(duì)兄弟打印機(jī)hl4140/4150的兼容碳粉盒tn310/370/375進(jìn)行壽命打印測(cè)試時(shí)，在測(cè)試的中后期發(fā)現(xiàn)，全色版會(huì)出現(xiàn)下半部分發(fā)白或全部發(fā)白現(xiàn)象，通過(guò)調(diào)出粉刀和顯影輥可以輕微改善這種現(xiàn)象，但是不能根本解決這種問(wèn)題，特別是對(duì)于藍(lán)色和紅色的碳粉盒，即使調(diào)出粉刀和顯影輥也無(wú)法解決上述問(wèn)題。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為了解決上述碳粉存在的問(wèn)題，本發(fā)明的主要目的是提供一種改性碳粉。本發(fā)明的另一目的是提供上述改性碳粉的制備方法。為了實(shí)現(xiàn)上述主要目的，本發(fā)明提供的一種改性碳粉包括普通碳粉和添加劑，其中，普通碳粉的帶電量為21.2μc/g至23.6μc/g，添加劑包括二氧化鈦、鈦酸鍶、聚四氟乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一種以及表面處理的二氧化硅，其中，以重量份數(shù)計(jì)，普通碳粉為98.5份至99.1份，二氧化硅為0.2份至1.3份，二氧化鈦為0至0.5份，鈦酸鍶為0至0.3份，聚四氟乙烯為0至0.2份，聚甲基丙烯酸甲酯為0至0.4份。一個(gè)優(yōu)選的方案是，普通碳粉的帶電量為21.2μc/g；以重量份數(shù)計(jì)，普通碳粉為98.8份；二氧化硅為0.2份，二氧化硅帶正電，二氧化硅的帶電量為100μc/g至500μc/g，二氧化硅的粒徑為16nm至30nm，二氧化硅的表面經(jīng)hmdz或hmdz+as或hmdz+cyclic改性處理過(guò)；二氧化鈦為0.5份，二氧化鈦的粒徑為150nm至300nm；鈦酸鍶為0.3份，鈦酸鍶的粒徑為300nm至500nm；聚四氟乙烯為0.2份。一個(gè)可替代的方案是，普通碳粉的帶電量為23.6μc/g；以重量份數(shù)計(jì)，普通碳粉為98.5份；二氧化硅為1.3份，二氧化硅包括0.5份帶正電的二氧化硅和0.8份電中性的二氧化硅；帶正電的二氧化硅的帶電量為100μc/g至500μc/g，粒徑為16nm至30nm，表面經(jīng)hmdz改性處理；電中性的二氧化硅經(jīng)過(guò)表面改性疏水處理，粒徑為30至150nm；聚四氟乙烯為0.2份。另一個(gè)可替代的方案是，普通碳粉的帶電量為23.6μc/g；以重量份數(shù)計(jì)，普通碳粉為99.1份，二氧化硅為0.5份，二氧化硅經(jīng)過(guò)表面改性疏水處理，呈電中性，粒徑為50nm至150nm；聚甲基丙烯酸甲酯為0.4份，聚甲基丙烯酸甲酯粒徑為100nm至500nm。采用上述方案，通過(guò)對(duì)普通碳粉進(jìn)行改性處理，得到的改性碳粉有效解決了打印發(fā)白的問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)上述另一目的，本發(fā)明提供一種改性碳粉的制備方法，其中，改性碳粉包括普通碳粉和添加劑，普通碳粉的帶電量為21.2μc/g至23.6μc/g；添加劑包括二氧化鈦、鈦酸鍶、聚四氟乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一種以及表面處理的二氧化硅，其中，以重量份數(shù)計(jì)，普通碳粉為98.5份至99.1份，二氧化硅為0.2份至1.3份，二氧化鈦為0至0.5份，鈦酸鍶為0至0.3份，聚四氟乙烯為0至0.2份，聚甲基丙烯酸甲酯為0至0.4份；將普通碳粉和添加劑放入可調(diào)速的混合機(jī)中，先低速混合1分鐘，混合速度為700轉(zhuǎn)/分鐘至800轉(zhuǎn)/分鐘，停止1分鐘后，再高速混合1至1.5分鐘，混合速度為1400轉(zhuǎn)/分鐘至1600轉(zhuǎn)/分鐘，然后按照前述方法再混合一次。一個(gè)優(yōu)選的方案是，普通碳粉的帶電量為21.2μc/g；以重量份數(shù)計(jì)，普通碳粉為98.8份；二氧化硅為0.2份，二氧化硅帶正電，二氧化硅的帶電量為100μc/g至500μc/g，二氧化硅的粒徑為16nm至30nm，二氧化硅的表面經(jīng)hmdz或hmdz+as或hmdz+cyclic改性處理過(guò)；二氧化鈦為0.5份，二氧化鈦的粒徑為150nm至300nm；鈦酸鍶為0.3份，鈦酸鍶的粒徑為300nm至500nm；聚四氟乙烯為0.2份；將上述物料放入可調(diào)速的混合機(jī)中，先低速混合1分鐘，混合速度為700轉(zhuǎn)/分鐘，停止1分鐘后，再高速混合1分鐘，混合速度為1400轉(zhuǎn)/分鐘；然后按照前述方法再混合一次。一個(gè)可替代的方案是，普通碳粉的帶電量為23.6μc/g；以重量份數(shù)計(jì)，普通碳粉為98.5份；二氧化硅為1.3份，二氧化硅包括0.5份帶正電的二氧化硅和0.8份電中性的二氧化硅；帶正電的二氧化硅的帶電量為100μc/g至500μc/g，粒徑為16nm至30nm，表面經(jīng)hmdz改性處理；電中性的二氧化硅經(jīng)過(guò)表面改性疏水處理，粒徑為30至150nm；聚四氟乙烯為0.2份；首先，將上述普通碳粉、帶正電的二氧化硅和聚四氟乙烯放入可調(diào)速的混合機(jī)中，低速混合1分鐘，混合速度為760轉(zhuǎn)/分鐘，停止1分鐘后，再高速混合1分鐘后停下來(lái)，混合速度為1500轉(zhuǎn)/分鐘；然后將中電性的二氧化硅加入混合機(jī)中，低速混合1分鐘，混合速度為750轉(zhuǎn)/分鐘，停止1分鐘后，再高速混合1.5分鐘，混合速度為1530轉(zhuǎn)/分鐘。另一個(gè)可替代的方案是，普通碳粉的帶電量為23.6μc/g；以重量份數(shù)計(jì)，普通碳粉為99.1份，二氧化硅為0.5份，二氧化硅經(jīng)過(guò)表面改性疏水處理，呈電中性，粒徑為50nm至150nm；聚甲基丙烯酸甲酯為0.4份，聚甲基丙烯酸甲酯粒徑為100nm至500nm；將上述物料放入可調(diào)速的混合機(jī)中，先低速混合1分鐘，混合速度為800轉(zhuǎn)/分鐘，停止1分鐘后，再高速混合1分鐘，混合速度為1600轉(zhuǎn)/分鐘；然后按照前述方法再混合一次。進(jìn)一步地，控制混合環(huán)境的濕度小于70％，溫度不高于28℃。進(jìn)一步地，將混合后的碳粉用200目的篩子過(guò)篩得到改性碳粉。具體實(shí)施方式實(shí)施例一取tn310藍(lán)色的兼容碳粉盒a，在hl4140打印機(jī)上進(jìn)行打印測(cè)試，測(cè)試結(jié)果顯示，全色版打印到1000頁(yè)時(shí)，測(cè)試紙的底部開(kāi)始發(fā)白，打印到1200頁(yè)時(shí)底部發(fā)白嚴(yán)重。對(duì)上述兼容碳粉盒a的普通碳粉進(jìn)行物性測(cè)試，得到表1中的數(shù)據(jù)：表1q/m(μc/g)coe(％)mvd(μm)21.24.48.9其中，q/m為帶電量；coe是流動(dòng)性的一種表示方法，指專門(mén)儀器單位時(shí)間工作后，留在篩網(wǎng)上碳粉量的百分比，coe數(shù)值越小，表明流動(dòng)性越好；mvd是粒徑的一種表示方法，mvd值也即d50值，指體積累計(jì)分布為50％時(shí)的顆粒粒徑。它的物理意義是粒徑大于它的顆粒占50％，粒徑小于它的顆粒也站50％，d50又稱平均粒徑。coe的測(cè)試方法是使用專門(mén)的測(cè)試儀器上有三個(gè)密度不同的篩網(wǎng)，從上到下分別是100目、200目、300目，將20g碳粉放在最上面的100目篩網(wǎng)上，篩網(wǎng)固定好后啟動(dòng)儀器，一分鐘后分別磅重各篩網(wǎng)上余有碳粉重量，按下面公式計(jì)算出coe。coe＝(a1/20×100％+a2/20×60％+a3/20×20％)×100％，其中，a1是待測(cè)碳粉在測(cè)試儀器100目篩網(wǎng)的余留的重量，單位為g；a2是待測(cè)碳粉在測(cè)試儀器200目篩網(wǎng)的余留的重量，單位為g；a3是待測(cè)碳粉在測(cè)試儀器300目篩網(wǎng)的余留的重量，單位為g。取上述兼容碳粉盒a中的普通碳粉98.8份(以重量份數(shù)計(jì)，下同)，二氧化鈦0.5份(粒徑150nm至300nm)，鈦酸鍶0.3份(粒徑300nm至500nm)，聚四氟乙烯0.2份，二氧化硅0.2份(粒徑16nm至30nm，帶正電，帶電量為100μc/g至500μc/g，其表面經(jīng)hmdz或hmdz+as或hmdz+cyclic改性處理，其中hmdz為六甲基二硅氮烷，as為氨基硅烷，cyclic為環(huán)硅氮烷)。將上述物料放入可調(diào)速的混合機(jī)中，先低速混合1分鐘，混合速度為700轉(zhuǎn)/分鐘，停止1分鐘后，再高速混合1分鐘，混合速度為1400轉(zhuǎn)/分鐘；然后按照前述方法再混合一次。混合過(guò)程中控制混合環(huán)境的濕度小于70％，溫度不高于28℃。將混合后的碳粉用200目的篩子，得到改性碳粉a，將該改性碳粉a裝入tn310碳粉盒中，在hl4140打印機(jī)上進(jìn)行打印測(cè)試，全色版打印到1000頁(yè)時(shí)，測(cè)試紙測(cè)試正常，沒(méi)有出現(xiàn)底部發(fā)白的現(xiàn)象；打印到1500頁(yè)，只有尾部一點(diǎn)點(diǎn)發(fā)白，灰板無(wú)豎條，質(zhì)量可以接受。對(duì)改性碳粉進(jìn)行物性測(cè)試，得到表2中的數(shù)據(jù)：表2q/m(μc/g)coe(％)mvd(μm)18.26.88.9由表1和表2中的數(shù)據(jù)可以看出，改性碳粉a與原普通碳粉a相比，粒徑mvd值不變，流動(dòng)性coe值增大，流動(dòng)性變差，帶電量q/m值降低，由此可見(jiàn)，降低碳粉的帶電量可以解決碳粉的打印發(fā)白的缺陷。實(shí)施例二取tn370藍(lán)色的兼容碳粉盒b，在hl4140打印機(jī)上進(jìn)行打印測(cè)試，測(cè)試結(jié)果顯示，全色版打印到500頁(yè)時(shí)，測(cè)試紙的底部開(kāi)始發(fā)白，淺色版打印到500頁(yè)時(shí)有豎條，更換顯影輥后仍然有發(fā)白現(xiàn)象。對(duì)上述兼容碳粉盒b的普通碳粉進(jìn)行物性測(cè)試，得到表3中的數(shù)據(jù)：表3q/m(μc/g)coe(％)mvd(μm)23.614.310.82取上述兼容碳粉盒b中的普通碳粉98.5份，二氧化硅0.5份(粒徑16nm至30nm，帶正電，帶電量為100μc/g至500μc/g，其表面經(jīng)hmdz改性處理)，二氧化硅0.8份(粒徑30nm至150nm，電中性，表面疏水改性處理)，聚四氟乙烯0.2份。首先，將上述普通碳粉、帶正電的二氧化硅和聚四氟乙烯放入可調(diào)速的混合機(jī)中，低速混合1分鐘，混合速度為760轉(zhuǎn)/分鐘，停止1分鐘后，再高速混合1分鐘后停下來(lái)，混合速度為1500轉(zhuǎn)/分鐘；然后將中電性的二氧化硅加入混合機(jī)中，低速混合1分鐘，混合速度為750轉(zhuǎn)/分鐘，停止1分鐘后，再高速混合1.5分鐘，混合速度為1530轉(zhuǎn)/分鐘?；旌线^(guò)程中控制混合環(huán)境的濕度小于70％，溫度不高于28℃。將混合后的碳粉用200目的篩子，得到改性碳粉b，將該改性碳粉b裝入tn370碳粉盒中，在在hl4140打印機(jī)上進(jìn)行打印測(cè)試，全色版打印到1000頁(yè)時(shí)，測(cè)試紙測(cè)試正常，沒(méi)有出現(xiàn)底部發(fā)白的現(xiàn)象，淺色版打印到1000頁(yè)時(shí)沒(méi)有豎條。對(duì)改性碳粉進(jìn)行物性測(cè)試，得到表4中的數(shù)據(jù)：表4q/m(μc/g)coe(％)mvd(μm)16.236.910.81由表3和表4中的數(shù)據(jù)可以看出，改性碳粉b與原普通碳粉b相比，粒徑mvd值不變，流動(dòng)性coe值降低，流動(dòng)性改善，帶電量q/m值降低。由此可見(jiàn)，降低碳粉的帶電量和增加流動(dòng)性可以改善碳粉的打印發(fā)白的缺陷。實(shí)施例三取tn375紅色的兼容碳粉盒c，在hl4150打印機(jī)上進(jìn)行打印測(cè)試，測(cè)試結(jié)果顯示，全色版打印到3000頁(yè)時(shí)，測(cè)試紙的發(fā)白嚴(yán)重，并且有嚴(yán)重底灰現(xiàn)象。對(duì)上述兼容碳粉盒c的普通碳粉進(jìn)行物性測(cè)試，得到表5中的數(shù)據(jù)：表5q/m(μc/g)coe(％)mvd(μm)23.66.557.6取上述兼容碳粉盒c中的普通碳粉99.1份，二氧化硅0.5份(粒徑50nm至150nm，中電性，表面疏水改性處理)，聚甲基丙烯酸甲酯0.4份(粒徑100nm至500nm)。將上述物料放入可調(diào)速的混合機(jī)中，先低速混合1分鐘，混合速度為800轉(zhuǎn)/分鐘，停止1分鐘后，再高速混合1分鐘，混合速度為1600轉(zhuǎn)/分鐘；然后按照前述方法再混合一次?；旌线^(guò)程中控制混合環(huán)境的濕度小于70％，溫度不高于28℃。將混合后的碳粉用200目的篩子，得到改性碳粉c，將該改性碳粉c裝入tn375碳粉盒中，在hl4150打印機(jī)上進(jìn)行打印測(cè)試，全色版打印到壽命結(jié)束時(shí)，有輕微發(fā)白，可以忽略不計(jì)，質(zhì)量可接受。對(duì)改性碳粉進(jìn)行物性測(cè)試，得到表6中的數(shù)據(jù)：表6q/m(μc/g)coe(％)mvd(μm)16.637.97.6由表5和表6中的數(shù)據(jù)可以看出，改性碳粉c與原普通碳粉c相比，粒徑mvd值不變，流動(dòng)性coe值增大，流動(dòng)性變差，帶電量q/m值降低。由此可見(jiàn)，降低碳粉的帶電量可以改善碳粉的打印發(fā)白的缺陷。通過(guò)實(shí)施例一至實(shí)施例三可以看出，通過(guò)降低碳粉的帶電量可以解決兼容碳粉容易出現(xiàn)的打印發(fā)白現(xiàn)象。本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思并不僅限于上述實(shí)施例，還可以依據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思得到許多不同的具體方案，如對(duì)各物料的配比進(jìn)行調(diào)整、對(duì)混合時(shí)攪拌的速度及時(shí)間進(jìn)行調(diào)整等等，此等微小改變以及等效變換均應(yīng)包含在權(quán)利要求所述范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)12