○ 关键词：分散剂；涂料；聚丙烯酸钠；涂布纸；综合性能低分子量（500～5000）聚丙烯酸钠可以作为涂布纸涂料的有机分散剂，能够提高颜料的细度、分散体系的稳定性，提高纸张的柔软性、强度、光泽、白度、保水性等，且具有可溶于水、不易水解、无毒、无腐蚀性等特点。因此低分子量聚丙烯酸钠在造纸工业越来越受到重视。本文采用溶液聚合方法合成了低分子量聚丙烯酸钠(PA)，并将其应用在涂布纸涂料中，获得了良好的分散效果。　1 低分子量聚丙烯酸钠合成1.1 试剂和仪器丙烯酸，CP；过硫酸胺，AR；氢氧化钠，CP；丙醇，CP；去离子水。四口烧瓶；滴液漏斗；乌式粘度计（0.6mm）；恒温水浴；干燥箱等。1.2 实验方法在装有搅拌器、回流冷凝器、温度计、滴液漏斗的250mL 四口烧瓶中，加入一定量的去离子水和链转移剂丙醇，在不断搅拌下加热至68℃左右，开始滴加单体丙烯酸和引发剂过硫酸胺水溶液，并在2～3h内将单体和引发剂滴加完毕。之后保温反应2h。反应完毕，改成蒸馏装置，加热蒸出链转移剂以回收利用。当反应物冷却至40～50℃时，逐渐滴加30%的氢氧化钠溶液中和至pH=7～8，得到淡黄色透明粘稠的聚丙烯酸钠溶液。1.3 影响聚丙烯酸钠分子量的因素实验发现，反应温度、反应时间、单体浓度对聚合物的分子量有重要影响。聚合温度为68℃时，聚合物的特性粘度出现一个最大值，这是因为低温下单体转化率低，反应不完全；高于此温度，由于发生大分子断链现象，特性粘度也下降。当反应进行到5h以前，聚合物的特性粘度增大较快，5h以后，特性粘度变化不大，趋于恒值。这是因为反应初期，单体浓度和引发剂浓度高，反应速度大，单体转化率增高较快；而反应后期，反应速度降低，转化率基本不变，反应趋于完全。单体浓度低，聚合速度太慢，反应不完全，分子量降低；单体浓度过大，由于反应太剧烈，反应热不能及时排除，聚合反应很难控制，分子量分布变宽。结果证明，单体浓度占去离子水量的100%～200%范围均可制得低分子量的聚丙烯酸钠。本方法制备的聚丙烯酸钠的粘均分子量为9800（粘度法测定）。　2 聚丙烯酸钠在涂布纸涂料中的应用2.1 试剂和仪器羧基丁苯胶乳（上海高桥化工厂），瓷土，轻质碳酸钙，消泡剂，防腐剂等均为工业品。GFJ0.4A高速分散机，NDJ-1旋转粘度计，pHS-3C 精密pH计。涂布纸经超级压光后，按国标GB456、GB8941.3、GB3331、GB12911分别测定平滑度、光泽度、印刷表面强度和油墨吸收性。2.2 合成聚丙烯酸钠的分散性能分别采用合成聚丙烯酸钠（PA）和市售同类产品作分散剂，将瓷土配成固体份50%的溶液，高速分散0.5h后考察对瓷土的分散效果，结果示于图1中。从图1可以看出，低浓度分散剂（用量小于0.1%）时，分散体系的粘度变化不大。当分散剂用量为0.1%时，分散体系的粘度急剧下降。分散剂用量超过0.16%时，体系的粘度基本不再变化。分散剂对颜料的作用机理主要有两个方面：(1)提高颜料粒子的ζ电位。当把聚丙烯酸钠分散剂加到分散体系中时，可吸附在颜料粒子表面而提高其ζ电位。所加分散剂的量要适度，浓度过大因离子强度增加图1 聚丙烯酸钠对瓷土分散粘度曲线会压缩双电层反而引起相反的效果。(2)分散剂吸附在颜料粒子表面形成吸附层，因空间位阻效应而阻止粒子间的絮凝。吸附层要具有一定的厚度才能具有明显作用。当分散剂用量超过0.16%时，颜料表面吸附分散剂基本达到饱和，因此体系分散稳定效果较好。从图1还可看出，本实验合成的有机分散剂比市售同类产品用量少，分散效率高。2.3 聚丙烯酸钠在涂布纸涂料中的应用分别采用合成聚丙烯酸钠(PA)和市售同类产品作为分散剂（用量都为颜料的0.3%），按胶粘剂用量为瓷土和轻钙总量的12%来制备涂料（涂料总固含量为65%），涂布后经超级压光制得涂布纸，检测指标见表1。从表1看出，采用合成聚丙烯酸钠制备的涂布纸与对比样的检测结果比较，前者纸样表面强度、平滑度、光泽度较高，油墨吸收性较低。由于合成聚丙烯酸钠具有分子量适中、分子量分布较窄的特点，将其加入到分散体系中时，能在颜料表面均匀形成吸附层，减小颜料粒子二次絮凝的趋表1 涂布纸性能指标对比分散剂PA市售产品涂布量 g/m2白度 %平滑度 s光泽度 %印刷光泽度 %表面强度 m/s油墨吸收性 %19.579.439859.289.51.85252078.635657.390.21.5230势。均匀分散的颜料粒子更容易吸附在基纸表面，提高了涂料与基纸之间的结合强度，使得涂布纸的表面强度得以改善；形成的涂层较为紧密，改善了涂布纸的表面平滑度、光泽度，降低了涂布纸的油墨吸收性。　3 结 论3.1 采用溶液聚合方法可以合成分子量适中、分布较窄的涂料用有机分散剂聚丙烯酸钠。3.2 本实验合成的聚丙烯酸钠与市售产品比较，可明显提高涂布纸的表面强度、表面平滑度和光泽度，降低油墨吸收性。