改性納米氧化鋁在紙張涂布顏料中的應(yīng)用

作者：任哲君瀏覽量：時(shí)間：2022-09-19

信息摘要：

納米氧化鋁是一種重要的無(wú)機(jī)顏料，目前其憑借表面積大、密度小、白度高、結(jié)構(gòu)軟、印刷性能良好等特點(diǎn)，在彩色噴墨打印相紙涂料中得到了廣泛的應(yīng)用。納米顏料指的是晶粒粒徑在 1~100 nm 的顏料，以氧化鋁為顏料的涂…

納米氧化鋁是一種重要的無(wú)機(jī)顏料，目前其憑借表面積大、密度小、白度高、結(jié)構(gòu)軟、印刷性能良好等特點(diǎn)，在彩色噴墨打印相紙涂料中得到了廣泛的應(yīng)用。納米顏料指的是晶粒粒徑在 1~100 nm 的顏料，以氧化鋁為顏料的涂布紙，其光澤及油墨密度都比其他顏料涂布紙高，這表明將納米氧化鋁顏料用于涂布中，可以大大提高涂布紙的檔次和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

改性納米氧化鋁在紙張涂布顏料中的應(yīng)用(圖1)

使用中存在的問(wèn)題

納米氧化鋁顏料使用時(shí)存在的最大問(wèn)題就是在涂料中的穩(wěn)定分散問(wèn)題，這是由于納米粒子比表面積和表面張力都很大，容易吸附而發(fā)生團(tuán)聚。在水性涂料中，納米氧化鋁顏料高的表面能和比表面能會(huì)強(qiáng)烈吸附水等介質(zhì)并反應(yīng)生成R—OH結(jié)構(gòu)，增加了納米顏料間的相互作用力和其表面活性; 而R—OH間易發(fā)生聚合反應(yīng)或生成新的連接物，導(dǎo)致納米顏料及漿體更易產(chǎn)生團(tuán)聚，從而影響其分散性。為了能充分發(fā)揮納米氧化鋁顏料的優(yōu)勢(shì)，在配制涂料前必須對(duì)其進(jìn)行改性。

解決方法--改性

納米氧化鋁顏料在涂料中的分散程度決定著其優(yōu)異性能的發(fā)揮，而解決其分散問(wèn)題及與有機(jī)聚合物的相容性問(wèn)題最有效的方法是對(duì)納米氧化鋁顏料進(jìn)行表面改性，從而改進(jìn)兩相界面的親和性，改善納米氧化鋁顏料在涂料中的分散狀態(tài)。

改性納米氧化鋁在紙張涂布顏料中的應(yīng)用(圖2)

改性的目的

納米氧化鋁顏料表面改性的目的主要有:

① 改善或改變納米氧化鋁顏料離子的分散性;

② 提高納米氧化鋁顏料粒子的表面活性;

③ 使納米氧化鋁顏料表面產(chǎn)生新的物理、化學(xué)、機(jī)械性能及新的功能;

④ 改善納米氧化鋁顏料粒子與其他物質(zhì)之間的相容性;

⑤ 改善納米氧化鋁顏料的耐久性，如耐化學(xué)藥品、耐光和耐熱性等。

常用的改性方法

縱觀目前對(duì)納米氧化鋁表面改性的研究，考慮到成本以及在生產(chǎn)中的可操作性，為了更簡(jiǎn)便更廣泛地在彩色噴墨打印相紙中使用氧化鋁顏料，最簡(jiǎn)單直接的方法應(yīng)是將氧化鋁顏料用偶聯(lián)劑進(jìn)行改性，然后用于彩色噴墨打印相紙的涂料中。偶聯(lián)劑一側(cè)的無(wú)機(jī)基團(tuán)可以與氧化鋁顆粒表面形成強(qiáng)有力的化學(xué)鍵合而快速吸附在氧化鋁顆粒表面，而分子中另一側(cè)的有機(jī)基團(tuán)可與噴墨墨水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使無(wú)機(jī)顏料和有機(jī)色料之間產(chǎn)生具有特殊功能的“分子橋”，從而提高噴墨墨水的固著作用，減少染料分子的橫向移動(dòng)及洇滲現(xiàn)象而增加圖像的逼真性，這樣可以大大提高彩色噴墨打印相紙的質(zhì)量和印刷適性。

納米氧化鋁產(chǎn)品

改性納米氧化鋁在紙張涂布顏料中的應(yīng)用(圖3)