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低分子量聚丙烯酸钠纸张涂布分散剂

  随着高浓度涂布机的引进和铜版纸的发展,对分散剂的需求量越来越大,分散剂是涂料组分中很微妙的部分,涂料制备的第一步是将颜料颗粒悬浮于水中,但颗粒由于范德华引力而集聚,所以必须使之分散,但无机分散剂使用中有很多缺点,如分散液固含量相对较低,易水解引起颜料絮聚,分散时效稳定性差等,因而更加体现出了有机分散剂的优越性。低分子量聚丙烯酸钠作为造纸工业的有机分散剂,与大多数颜料可得低粘度和高固含量的涂料,能提高颜料的细度,分散体系的稳定性,提高纸张的柔软性、强度、白度、保水性等,且具有可溶于水,不易水解,不易燃,无毒、无腐蚀等特点,是造纸工业很有发展前途的一种分散剂。该分散剂可单独或与无机磷酸盐分散剂复配使用。实验证明,组合使用较单独使用效果更好。另外,它对高岭土、硫酸钡、碳酸钙及其混合体有良好的分散效果。

低分子量聚丙烯酸钠纸张涂布分散剂的分散机理

  分散剂作用于颜料粒子的过程是一化学过程。首先,分散剂溶解于水中产生电离,且电离程度大,形成一个大的阴离子和等量异种电荷的小阳离子。该正负离子牢牢地吸附在颜料粒子表面,使离子带有相同的电荷。带相反电荷的离子自由扩散到周围液体介质中,形成一个带电离子的扩散层,即双电层。自颜料表面至扩散层最远处(即带相反电荷为零的地方)的两层离子间电位差为zeta电位,由于带相同电荷的离子互相排斥,形成静电斥力,可防止颜料在水性介质中絮凝,从而达到分散的目的。
  在有电斥力的情况下,分散剂必须具有高的电离性质。电离程度越大,颜料粒子表面吸附离子的亲和力越大,则分散作用越有效。聚电解质是具有这类离子活性的理想物质。聚电解质的特征是具有一个大离子的骨架(一个单个的大离子,具有许多相似的带电基团,通过化学键连接)和一个当量数小且独立的电荷相反的平衡离子。具有代表性的聚电解质是聚丙烯酸钠。
  如果分散剂用量恰好能把颜料粒子用同种电荷间的斥力隔离开来,就达最佳分散状态。当分散剂用量少时,没被分散剂包裹的颗粒由于电性吸引而附聚,并产生沉淀。当分散剂用量过大时,过量的分散剂会破坏巳形成的双电层,引起电荷不平衡分布而产生沉淀。由此可见,必须选用最佳的分散剂用量。

  聚丙烯酸钠用途广泛,但它的用途与其分子量大小有很大关系。低分子量聚丙烯酸钠纸张涂布分散剂在造纸工业中能降低高浓涂料的粘度,使之有良好的流变性。作为涂布用分散剂有很好的效果,而且用新工艺合成的产品质量好,成本低,具有较强的市场竞争力,故低分子量聚丙烯酸钠在造纸中将会有更好的推广应用前景。