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本工作从纳米TiO2本身的物化性质入手，用铝锆偶联剂对纳米TiO2进行表面改性，并对改性效果及其在纸张涂料中的适应性和功能性进行研究。
首先，本文采用羧基功能基对纳米TiO2进行表面改性，用Zeta电位、分散体系浊度、表观粘度和平均粒径等分析方法对分散效果进行了评价。分析结果显示，经铝锆偶联剂改性后，纳米TiO2在水中的分散性显著提高，分散体系粘度降低，平均粒径减小，分散稳定性得到较大改善。超声预处理有利于纳米TiO2的表面改性，是一种高效的辅助分散方法。
其次，采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电镜（TEM）、粒度分布、X-射线衍射（XRD）、红外分析、紫外可见吸收光谱、拉曼光谱和热失重分析等，对改性前后的纳米TiO2进行表征。结果表明，改性纳米TiO2水相分散液实现纳米级分散，颗粒粒度主要分布在50～100nm之间的范围内，而且纳米TiO2的颗粒形貌为条状，晶粒完整饱满，颗粒大小均匀。另外，经表面改性后，纳米TiO2粒子表面存在羧基等有机功能基，说明铝锆偶联剂吸附在纳米TiO2颗粒表面。
最后，考察了改性纳米TiO2对纸张涂料的流变性和涂布纸性能的影响。研究发现，在同一剪切速率下，随着改性纳米TiO2用量的增加，涂料的表观粘度逐渐增大，涂料呈现剪切稀化的行为，且含改性纳米TiO2的纸张涂料具有较高的弹性模量和黏性模量；随着改性纳米TiO2的用量在0～10％范围内增加，涂布纸的白度、光泽度等光学性能及油墨吸收性、表面强度等印刷适性持续改善，且含改性纳米TiO2的纸张涂层表面具有较优的微观孔隙结构。
综上所述，铝锆偶联剂对纳米TiO2有良好的表面改性效果；对纳米TiO2进行适当的表面改性是涂布纸性能获得有效改善的关键。
首先，本文采用羧基功能基对纳米TiO2进行表面改性，用Zeta电位、分散体系浊度、表观粘度和平均粒径等分析方法对分散效果进行了评价。分析结果显示，经铝锆偶联剂改性后，纳米TiO2在水中的分散性显著提高，分散体系粘度降低，平均粒径减小，分散稳定性得到较大改善。超声预处理有利于纳米TiO2的表面改性，是一种高效的辅助分散方法。
其次，采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电镜（TEM）、粒度分布、X-射线衍射（XRD）、红外分析、紫外可见吸收光谱、拉曼光谱和热失重分析等，对改性前后的纳米TiO2进行表征。结果表明，改性纳米TiO2水相分散液实现纳米级分散，颗粒粒度主要分布在50～100nm之间的范围内，而且纳米TiO2的颗粒形貌为条状，晶粒完整饱满，颗粒大小均匀。另外，经表面改性后，纳米TiO2粒子表面存在羧基等有机功能基，说明铝锆偶联剂吸附在纳米TiO2颗粒表面。
最后，考察了改性纳米TiO2对纸张涂料的流变性和涂布纸性能的影响。研究发现，在同一剪切速率下，随着改性纳米TiO2用量的增加，涂料的表观粘度逐渐增大，涂料呈现剪切稀化的行为，且含改性纳米TiO2的纸张涂料具有较高的弹性模量和黏性模量；随着改性纳米TiO2的用量在0～10％范围内增加，涂布纸的白度、光泽度等光学性能及油墨吸收性、表面强度等印刷适性持续改善，且含改性纳米TiO2的纸张涂层表面具有较优的微观孔隙结构。
综上所述，铝锆偶联剂对纳米TiO2有良好的表面改性效果；对纳米TiO2进行适当的表面改性是涂布纸性能获得有效改善的关键。