بررسي اثر غلظت ماده فعال سطحي بر خواص نانوذرات مگنتيت مورد استفاده در توليد تونر الكتروفتوگرافي تهيه شده به روش تجمع امولسيوني

The effects of surfactant concentration on the properties of magnetite nanoparticles used in the production of electrophotography toner via emulsion aggregation method

هدف از اين تحقيق، بررسي تاثير غلظت هاي مختلف ماده فعال سطحي بر روي اندازه، خواص مغناطيسي و پايداري نانوذرات مگنتيت توليد شده به روش هم رسوبي و سپس تاثير بكارگيري نانوذرات مگنتيت بهينه بر خواص مختلف تونر توليد شده به روش تجمع امولسيوني است. در اين تحقيق، نانوذرات مگنتيت با استفاده از روش هم رسوبي سنتز و اندازه ذرات آن با استفاده از ماده فعال سطحي اسيد لاريك كنترل شد. جهت بررسي خواص نانوذرات مگنتيت از آزمون هاي DLS، XRD و VSM و همچنين براي بررسي خواص تونر از آزمون هاي PSA، VSM، POM و اندازه گيري نقطه نرم شوندگي استفاده گرديد. نتايج نشان داد كه اشباع مغناطيسي بسته به غلظت ماده فعال سطحي بين emu/g 28 تا emu/g62 تغيير مي كند. همچنين با افزايش غلظت ماده فعال سطحي، اشباع مغناطيسي و اندازه نانوذرات مگنتيت كاهش مي يابد و فاز فرعي ?-Fe2O3 با شدت بيشتري ظاهر مي-شود، البته كاهش اندازه ذرات تا غلظت مشخصي از ماده فعال سطحي صورت مي گيرد و پس از آن اندازه ذرات افزايش مي يابد. محدوده اندازه بلورك ها بين 11 تا nm 22 متغير است. در نهايت، به نظر مي رسد كه تونر توليد شده با نانوذرات مگنتيت بهينه داراي خواصي مشابه با نمونه صنعتي است.

The aim of this study was to investigate the effects of surfactant concentration on the size and magnetic stability of magnetite nanoparticles produced via chemical co-precipitation method and then, the effects of magnetite nanoparticles on the properties of the emulsion aggregation toner production method. In this study, magnetite nanoparticles were synthesized by using co-precipitation method and magnetite particle size was controlled using lauric acid surface active material. To evaluate the various characteristics of magnetite nanoparticles, DLS, XRD and VSM and for toner properties, PSA, VSM, POM and softening point were carried out. The results showed that, depending upon the saturation concentration of surfactant the magnetite saturation was changed between 28 emu/g and 62 emu/g. Furthermore, increase of surfactant concentration until the optimum point resulted in decrease of the saturation magnetization and particle size and also, the sub-phase of e-Fe2O3 became more intense. Eventually, the produced toner shows appropriate properties compared to the industrial sample.