改性纳米氧化铝在纸张涂布颜料中的应用

纳米氧化铝是一种重要的无机颜料，目前其凭借表面积大、密度小、白度高、结构软、印刷性能良好等特点，在彩色喷墨打印相纸涂料中得到了广泛的应用。纳米颜料指的是晶粒粒径在 1~100 nm 的颜料，以氧化铝为颜料的涂布纸，其光泽及油墨密度都比其他颜料涂布纸高，这表明将纳米氧化铝颜料用于涂布中，可以大大提高涂布纸的档次和市场竞争力。

使用中存在的问题

纳米氧化铝颜料使用时存在的最大问题就是在涂料中的稳定分散问题，这是由于纳米粒子比表面积和表面张力都很大，容易吸附而发生团聚。在水性涂料中，纳米氧化铝颜料高的表面能和比表面能会强烈吸附水等介质并反应生成R—OH结构，增加了纳米颜料间的相互作用力和其表面活性; 而R—OH间易发生聚合反应或生成新的连接物，导致纳米颜料及浆体更易产生团聚，从而影响其分散性。为了能充分发挥纳米氧化铝颜料的优势，在配制涂料前必须对其进行改性。

解决方法--改性

纳米氧化铝颜料在涂料中的分散程度决定着其优异性能的发挥，而解决其分散问题及与有机聚合物的相容性问题最有效的方法是对纳米氧化铝颜料进行表面改性，从而改进两相界面的亲和性，改善纳米氧化铝颜料在涂料中的分散状态。

改性的目的

纳米氧化铝颜料表面改性的目的主要有:

① 改善或改变纳米氧化铝颜料离子的分散性;

② 提高纳米氧化铝颜料粒子的表面活性;

③ 使纳米氧化铝颜料表面产生新的物理、化学、机械性能及新的功能;

④ 改善纳米氧化铝颜料粒子与其他物质之间的相容性;

⑤ 改善纳米氧化铝颜料的耐久性，如耐化学药品、耐光和耐热性等。

常用的改性方法

纵观目前对纳米氧化铝表面改性的研究，考虑到成本以及在生产中的可操作性，为了更简便更广泛地在彩色喷墨打印相纸中使用氧化铝颜料，最简单直接的方法应是将氧化铝颜料用偶联剂进行改性，然后用于彩色喷墨打印相纸的涂料中。偶联剂一侧的无机基团可以与氧化铝颗粒表面形成强有力的化学键合而快速吸附在氧化铝颗粒表面，而分子中另一侧的有机基团可与喷墨墨水发生化学反应，使无机颜料和有机色料之间产生具有特殊功能的“分子桥”，从而提高喷墨墨水的固着作用，减少染料分子的横向移动及洇渗现象而增加图像的逼真性，这样可以大大提高彩色喷墨打印相纸的质量和印刷适性。

纳米氧化铝产品

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