该文以纳米材料包括纳米二氧化硅,纳米二氧化钛和纳米碳酸钙为研究对象,研究了纳米组分对纸张涂料和涂布加工纸性能的影响及机理研究.首先,研究了纳米组分在水介质的分散性能,利用多种分散设备包括盘式分散机,超声波分散器对纳米粒子进行水相中的分散,实验结果表明,通过选择适当的分散剂,在一定的pH值下,综合应用多种分散设备能够达到较好的分散效果.其次,利用Brookfield DV-II+旋转粘度计和TA AR550流变仪评价涂料的流变性能.对不同组分的涂料进行了低剪切速率和高剪切速率下的剪切流动,实验说明,比不加入纳米组分的涂料,加入纳米二氧化硅后屈服应力提高,而Casson粘度降低,这说明纳米二氧化硅能够有效地降低涂料的表观粘度.在高剪切力场下,相比不加入纳米组分的涂料,加入纳米二氧化硅后涂料高剪切粘度两者相差并不明显,这说明纳米组分主要是影响涂料的低剪切流动行为,而对高剪切粘率影响不大.然后用AR550流变仪测试了加入纳米组分的涂料的粘弹特性.实验结果表明,纸张涂料的临界应变一般在1.5﹪以下.在线性粘弹性范围内,加入纳米组分后涂料的粘弹性明显增强.在相同的涂料固含量下,动态弹性模量G比空白试样高出一倍,而粘性模量则略有提高,这说明加入纳米组分后涂料体系中粒子间的相互作用增强,这种相互作用对体系的弹性贡献要比粘性贡献更大一些.最后,使用加入纳米组分的涂料进行涂布操作,测试了涂布加工纸的物理和光学性能.实验结果表明,在纸张涂料中应用适当用量的纳米组分,能够增加纸张涂层的表面强度,提高了涂布纸的印刷性能.但加入纳米组分后,涂布纸的油墨吸收性和吸水性降低了.说明涂层表面的孔隙由于有细小粒子的填充,平均孔隙孔径减小,油墨对涂层的渗透不如空白纸样.纳米组分能够有效地吸收紫外线,降低涂布面的返黄速度.加入纳米二氧化钛的样品由于光化活性的作用,涂层力学耐候性降低较大.不同类型的纳米粒子在涂料体系中与其他组分因极性、表面状况的不同,对涂布纸性能的影响也不同.纳米二氧化硅和纳米二氧化钛都能对涂层性能有一定的改善作用,而纳米碳酸钙对涂布纸的力学性能效果并不明显.纳米组分用量存在一个最佳范围,过低则效果并不明显,用量过高则由于易于团聚形成涂层力学上的缺陷,反而会使性能下降.