细乳液聚合生产彩色墨粉主要分两步，第一步制备纳米级的彩色乳胶粒子；第二部将纳米级的乳胶粒子通过一定途径得到5-10um的墨粉粒子。主要途径有凝聚复合和微胶囊包覆。

1.3.1  细乳液聚合法制备彩色乳胶粒子机理分析

细乳液聚合需要一个能产生非常小的单体液滴（0.01-0.5um）的有效表面活性剂/助稳定体系。在该体系中，液滴表面积非常大，大部分表面活性剂吸附在液滴表面。因为很少的表面活性剂以胶束的形式出现，或者是在连续相作为自由的有效表面活性剂形成稳定的乳胶粒，所以粒子成核主要是通过自由基进入单体而完成，接着在小液滴里进行单体聚合反应发生。细乳液通常需要加入疏水剂,疏水剂在液滴表面形成界面障碍,延缓单体从小液滴向大液滴的迁移,从而细乳液能够稳定存在。

细乳液聚合与常规乳液聚合的机理不同[13],常规乳液聚合中,聚合物粒子可通过自由基进入胶束(异相成核)、水相中增长的油状单体聚集(均相成核)、自由基进入单体液滴3种方式来形成。聚合所需单体必须要通过水相分散，从单体液滴中转移出来。尽管可以用分散剂来控制大量单体从单体液滴转移到聚合物粒子的过程,但是在常规的乳液聚合中这个过程并不好控制。

由于单体液滴与水相间的界面是由乳化剂、助乳化剂复合物构成,降低了自由基的捕获率,并使胶粒成核变慢,所以细乳液聚合比常规乳液聚合的成核期要长[14]。当聚合速率达到最大值后,单体已经被大量消耗掉,而且这个体系没有办法像常规体系一样，能够从单体库中获得单体的补充,因此,聚合速率就开始慢慢下降,进入了阶段二。然而，当转化率达到60%左右时,由于凝胶效应的产生,使得自由基终止速率降低,聚合速率开始上升,即进入阶三。当转化率达到80%左右时,聚合物粒子已经接近了它的玻璃化转变点,再次使得链增长速率减慢,使聚合速率降低,进入阶段四[15]。

南京理工大学陈少刚[16]《细乳液聚合法制备彩色墨粉用有色乳胶粒子》中对彩色乳胶粒子的制备也做了深刻的研究。刘涛等[17]通过细乳液聚合方法成功制备了聚苯乙烯包覆溶剂蓝36的纳米彩色墨粉乳胶粒子溶液。采用的是马来酸酐、单十六酯羧酸钠作为乳化剂，十二烷基硫醇作为憎水剂，制备出粒径小于100nm、粒子粒径分布比较窄而且具有明显核壳结构的纳米色料乳胶粒子。

1.3.2 乳胶粒子的凝聚复合的机理分析

乳液的粒子粒径在10-1000nm之间,要靠自然沉降的方法来沉降凝聚基本上不能实现,只有通过加速粒子，让粒子之间碰撞的机会增加,使粒子之间聚集,从而增大粒子的体积,才能达到快速沉降的目的,这就是凝聚作用的基本原理。这其中涉及到空间稳定理论[18-20]，认为胶粒间斥力是来自吸附高聚物层重叠时产生的熵斥力位能及其他斥力位能。然而对于高度分散的胶体微粒来说并不容易。粒子在重力作用下有沉淀趋势,但是由于布朗运动,粒子运动非常快，使得粒子又会由高浓度区向低浓度区移动。这样，乳液就会达到沉积平衡状态。而且乳胶粒子在吸附离子后本身成为带电体，因静电斥力而阻碍粒子相互接近,不易聚集。同时,带有电荷的离子及其形成双电层中的反离子又会同周围的水分子发生强烈的溶剂化作用,形成水化壳层,阻碍其与更多的反离子相结合，使得反离子不能聚集，因此要想使粒子凝聚就需要破坏这个平衡，从外界加入凝聚剂。传统理论认为胶乳粒子的凝聚一般有以下三种机理[21-22]:

a. 带有相同电荷的胶乳粒子间具有因电荷引起的排斥作用,可以稳定的分散在体系中,当加入一定量的反离子电解质后,由于电荷中和的作用,使扩散层受到压缩, ζ电势下降,粒子间的排斥力减小,容易发生碰撞而混凝，这是电荷中和机理。 乳液聚合法制备彩色墨粉用纳米乳胶粒子的凝聚复合(4):http://www.751com.cn/huaxue/lunwen_71079.html