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本文采用铝钛复合偶联剂和钛酸酯偶联剂改性碳酸钙晶须,确定两种改性剂改性碳酸钙晶须最佳工艺条件。改性晶须加入纸张涂布体系后得到造纸涂料,探究涂料的流变行为。检测涂布纸张的物理性能变化。 首先,针对碳酸钙晶须在应用过程中容易发生团聚,造成界面缺陷,导致涂布效果下降,采用铝钛复合偶联剂和钛酸酯偶联剂对其表面改性,探究不同改性剂用量、悬浮液浓度、改性温度及改性时间对碳酸钙晶须改性效果的影响,测定改性后碳酸钙晶须的活化度、吸油值及粘度,将其作为改性效果评价指标,优化出最佳改性工艺条件。并借助红外光谱分析、扫描电镜检测、接触角测定仪及X射线衍射分析技术对改性前后碳酸钙晶须进行检测。结果表明:①铝钛偶联剂改性碳酸钙晶须在改性用量8%,改性时间60 min,改性温度80℃,悬浮液浓度8%时,改性产物的活化度、吸油值及粘度分别达到99.23%、24.85mL/100g和20.9 mPa·s,改性晶须达到最佳改性效果;②钛偶联剂改性碳酸钙晶须在改性用量4%,改性时间70 min,改性温度85℃,悬浮液浓度8%时,改性产物的活化度、吸油值及粘度分别达到98.74%、37.46mL/100g和23.4mPa·s,晶须达到最佳改性效果;③经过改性后,扫描电镜分析显示粉体表面处理前后形貌仍为针状,没有变化,颗粒分散性得到显著提高;铝钛复合偶联剂和钛酸酯偶联剂改性晶须的接触角分别达到138°和123°,晶须由亲水性变为疏水性;X射线衍射分析表明改性后的粉体与未改性粉体晶相组成相同;红外光谱分析表明改性后的粉体有有机质存在。说明通过对晶须的改性,有效地提高了晶须的分散性与疏水性。 其次,针对碳酸钙晶须在造纸涂布体系中的应用,考察涂料的流变行为。结果表明:加入改性后的晶须能显著增强涂料体系中各组分的相容性,使体系流动阻力减小,粘度降低,更便于涂布流送。其中铝钛复合偶联剂应用效果明显,与含钛酸酯改性晶须的涂料而言,加入铝钛复合偶联剂改性碳酸钙晶须后的涂料的流动性得到进一步改善,这对涂料的配制、过滤和流送过程将非常有利。 最后,将含碳酸钙晶须的涂料对纸张进行涂布实验,测定涂布纸张的各项物理性能变化。结果表明:含改性晶须的纸张的抗张强度、耐破度、耐折度、白度、表面强度、油墨吸收性、耐候性等物理性能均有明显改善,添加铝钛复合偶联剂改性的晶须的纸张物理性能指标显著强于添加钛酸酯的涂布纸张,铝钛复合偶联剂的改性更进一步增强了纸张纤维间的结合力。 通过对晶须改性并应用于造纸涂料中,为碳酸钙晶须更有效应用于纸张涂布中提供依据。