在涂布加工过程中,分散剂的作用是赋予颜料粒子以电荷,使之相互间产生斥力,覆盖于各个颜料粒子表面,起着保护性胶体作用。或在颜料粒子周围形成高黏度状态,防止粒子相互聚集,以保证颜料不发生凝聚和沉降现象,使颜料具有良好的流动性和涂布适应性。
离子型高分子分散剂可在颜料颗粒表面形成双电层结构,使它们相互之间产生排斥。合成所选的单体主要有丙烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、马来酸或马来酸酐、丙烯胺、衣康酸、烯丙基磺酸钠。低相对分子质量的高分子表面活性剂具有十分优异的分散性能。由于其亲水基、疏水基位置以及大小可调,分子结构呈现多支链化,因而对分散微粒有很好的表面覆盖及包封效果。木素质磺酸盐是性能优异且成本较低的分散剂,相对分子质量为5 000~10 000较合适。高分子分散剂分子链含有—OH、—SO3H—、CONH—、—COOH时,具有较好的分散效果。
SAM类表面施胶剂主要由苯乙烯、丙烯酸酯、马来酸单酯共聚物组成,具有中等相对分子质量和无规共聚结构。这种表面施胶剂通过在大分子链上引入羧基,使其成为自乳化的大分子共聚物,同时将马来酸酐酯化,形成不对称单体,使其可在水溶液中实现自由基共聚,得到的产物具有无规结构;同时可以通过改变单体的配比,使共聚物具有所需要的性能;引入的酯化基本身具有很好的疏水性,提高了表面施胶的效果。SAM表面施胶剂用于涂布印刷纸、涂布原纸、证券纸及复印纸等,可提高纸张的耐磨性、强度、吸油性、吸墨性、透气性及挺度。
表面活性剂主要是聚氨酯的水分散液,它能以较少用量产生较高施胶度,并可减少浆内施胶剂的用量、改善纸张性能。国外对此种表面施胶剂的研究和应用较多。主要用于涂布和胶板纸。国内尚无此类表面施胶剂的生产。
PU类表面施胶剂是一种低相对分子质量聚合物,本身含有交联基,在固化过程中形成三维网络结构,在纸的表面成膜而不发生渗透。PU类表面施胶剂有阴离子型、阳离子型和两性离子型。可以将单硬脂酸甘油酯与甲苯二异氰酸酯进行重键加成反应,制备预聚体,通过阳离子扩链剂进行扩链并引入自乳化阳离子基。