在涂布加工過程中,分散劑的作用是賦予顏料粒子以電荷,使之相互間產生斥力,覆蓋于各個顏料粒子表面,起著保護性膠體作用。或在顏料粒子周圍形成高黏度狀態,防止粒子相互聚集,以保證顏料不發生凝聚和沉降現象,使顏料具有良好的流動性和涂布適應性。
離子型高分子分散劑可在顏料顆粒表面形成雙電層結構,使它們相互之間產生排斥。合成所選的單體主要有丙烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、馬來酸或馬來酸酐、丙烯胺、衣康酸、烯丙基磺酸鈉。低相對分子質量的高分子表面活性劑具有十分優異的分散性能。由于其親水基、疏水基位置以及大小可調,分子結構呈現多支鏈化,因而對分散微粒有很好的表面覆蓋及包封效果。木素質磺酸鹽是性能優異且成本較低的分散劑,相對分子質量為5 000~10 000較合適。高分子分散劑分子鏈含有—OH、—SO3H—、CONH—、—COOH時,具有較好的分散效果。
SAM類表面施膠劑主要由苯乙烯、丙烯酸酯、馬來酸單酯共聚物組成,具有中等相對分子質量和無規共聚結構。這種表面施膠劑通過在大分子鏈上引入羧基,使其成為自乳化的大分子共聚物,同時將馬來酸酐酯化,形成不對稱單體,使其可在水溶液中實現自由基共聚,得到的產物具有無規結構;同時可以通過改變單體的配比,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,提高了表面施膠的效果。SAM表面施膠劑用于涂布印刷紙、涂布原紙、證券紙及復印紙等,可提高紙張的耐磨性、強度、吸油性、吸墨性、透氣性及挺度。
表面活性劑主要是聚氨酯的水分散液,它能以較少用量產生較高施膠度,并可減少漿內施膠劑的用量、改善紙張性能。國外對此種表面施膠劑的研究和應用較多。主要用于涂布和膠板紙。國內尚無此類表面施膠劑的生產。
PU類表面施膠劑是一種低相對分子質量聚合物,本身含有交聯基,在固化過程中形成三維網絡結構,在紙的表面成膜而不發生滲透。PU類表面施膠劑有陰離子型、陽離子型和兩性離子型。可以將單硬脂酸甘油酯與甲苯二異氰酸酯進行重鍵加成反應,制備預聚體,通過陽離子擴鏈劑進行擴鏈并引入自乳化陽離子基。