為此，各大染料及墨水公司的研究機(jī)構(gòu)做了大量的研究，這些工作主要集中在如何制備微乳液墨水，合成新型的分散性能優(yōu)良的顏料以及對顏料進(jìn)行改性處理等方面。顏料粒子的粒子尺寸、形態(tài)、粒徑分布和獨(dú)特的表面區(qū)域等參數(shù)不僅影響分散體系的穩(wěn)定性，而且粒子尺寸與色度也有直接的關(guān)系。固體和溶液中分子的光吸收性質(zhì)有差異。一般固體中的分子相比于溶液中的分子吸收較短波長的光，主要粒子的尺寸決定顏料的色度、渾濁度等性質(zhì)。顏料的色度隨著粒子的這些性質(zhì)，要求粒子和分散介質(zhì)之間有一個顯著的折射率差異，小的粒子尺寸有助于生產(chǎn)良好的光澤和透光性。

    另外，粒徑大約在光波長的一半（0.2~0.4μm）時，顏料分散相黏度有一個最大值。晶格堆徹不同，造成了顏料的多晶現(xiàn)象，不同晶型的同一種顏料，色光不同。如α晶型的銅酞菁是藍(lán)色的，而β晶型的銅酞菁是青色（綠色的）；v晶型的喹吖啶是紅色的，而β晶型的喹吖啶是紫色的。

    顏料合成后的原生態(tài)顆粒粒徑較大，不能直接使用。中間體都溶于反應(yīng)介質(zhì)、水或有機(jī)溶劑，開始出現(xiàn)的顏料是不溶于介質(zhì)的晶核，再此在顏料合成過程中需添加分散劑，以便得到易分散的顏料，同時，在顏料粒子的分散包括潤濕、粉碎和分散穩(wěn)定三個過程即將顏料、分散劑及各種添加劑加入到一定量的水中，調(diào)節(jié)到研磨所需要的黏度，然后在常規(guī)三輥膠磨機(jī)或球磨機(jī)中反復(fù)研磨，直至達(dá)到所需要的細(xì)度，轉(zhuǎn)移到混合器中，加水達(dá)到配方要求的水量。

    這種加工方法得到的顏料粒徑一般只能達(dá)到2~10μm，顯然不能滿足噴墨打印墨水的要求。高級顏料墨要求粒徑<0.4μm，若采用砂磨工藝，得到的顏料最小粒徑可<0.4μm，但顏料粒徑大小不一，分布離散度很大，需要采用和成本較高。超細(xì)粉碎后顏料的分散穩(wěn)定也是水基型顏料墨水生產(chǎn)的難題之一。當(dāng)顏料顆粒達(dá)到50nm以下時，顆粒越小，表面能越大，在水中顆粒相互吸引，有重新聚集成大顆粒的傾向，墨水的形態(tài)極不穩(wěn)定。過去顏料的研磨、分散過程中使用的表面活性劑、作為潤濕劑、分散劑，受到分子量的約束，不可能制成超細(xì)顏料分散體系。在經(jīng)典的表面活性劑化學(xué)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，開發(fā)應(yīng)用了一些高分子分散劑，其分子中含有可調(diào)節(jié)的親油性聚合鏈，并有錨基與顏料粒子表面通過多點(diǎn)吸附，牢固地結(jié)合在顏料表面，可明顯降低解吸附，在分散、粉碎、研磨中加入高分子分散劑可得到水中自分散型超細(xì)顏料。

    常用的高分子分散劑有苯乙烯一順丁烯二酸酐（SMA）、聚乙烯吡咯烷酮、苯乙烯乙丙烯酸一a-甲基丙烯酸乙酯（J一68）。用J一68處理的顏料粒子粒徑在0.3μm。為了提高顏料的分散性，也可對顏料粒子表面進(jìn)行化學(xué)改性。如引入親水性或水溶性基團(tuán)：將炭黑用有機(jī)硅偶聯(lián)劑改性后，再引入各種疏水性或陰離子、陽離子基團(tuán)；將炭黑用氧化性酸處理使其表面產(chǎn)生親水性官能團(tuán)或在其表面上接枝聚氨酯、聚丙烯酸。也有專利報道在炭黑分散過程中，加入氨基萘磺酸與苯胺發(fā)生偶合反應(yīng)，產(chǎn)物吸附沉積在炭黑表面，得到的產(chǎn)物經(jīng)離心分離，去掉大尺寸粒子后使用。