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水性聚氨酯范文范文水性聚氨酯（Waterborne Polyurethane，简称WBPU）是一种环保型涂料材料，具有优良的物理性能和化学性能，广泛应用于建筑、汽车、家具等领域。
本文将介绍水性聚氨酯的特点、制备工艺以及应用情况。
一、水性聚氨酯的特点1.环保性：水是水性聚氨酯的溶剂，不含有机溶剂，无毒无害，对人体和环境无害。
2.低挥发性：水性聚氨酯在固化过程中水分蒸发，不会产生有害气体挥发。
3.良好的附着力：水性聚氨酯具有出色的附着力，能够牢牢附着在不同材料表面。
4.耐水性强：水性聚氨酯具有良好的耐水性能，不易受到水分的侵蚀和破坏。
5.耐候性好：水性聚氨酯具有优异的耐候性，能够长时间保持色泽和光泽度。
二、水性聚氨酯的制备工艺1.原料配制：根据所需产品的性能要求，选择合适的聚醚多元醇、异氰酸酯、助剂等原料，并按照一定的配比进行混合。
2.反应：将混合好的原料加入反应釜中，在一定的温度和时间下进行反应，使原料发生交联反应，形成聚氨酯分子链。
3.中和处理：在反应过程中，由于异氰酸酯的残留，产品可能会呈酸性，需要进行中和处理，使产品呈现中性或碱性。
4.乳化处理：将中和处理后的聚氨酯溶胶缓慢加入到水中，并通过机械搅拌的方式使其乳化成乳液。
5.过滤：将乳液进行过滤，去除其中的杂质和颗粒，确保产品的质量。
三、水性聚氨酯的应用情况1.建筑涂料：水性聚氨酯可以用于室内外墙体涂料、地板涂料、屋面涂料等，具有耐水、耐候、抗划伤等优点。
2.车漆涂料：水性聚氨酯可以应用于汽车漆中，具有高光泽度、耐磨损、耐酸碱等特点，能够保护汽车表面免受外界因素的损害。
3.家具涂料：水性聚氨酯在家具制造中广泛应用，可以涂装木制家具、金属家具等，具有环保、耐久、抗老化等特点。
4.电子产品：水性聚氨酯可以用于涂装电子产品表面，能够提供良好的绝缘性能、耐腐蚀性能，保护电子产品免受水分和化学物质的侵蚀。
5.包装材料：水性聚氨酯可以用于包装材料的涂覆，能够提供防水、耐腐蚀、耐磨损等性能，保护包装物的完整性。
水性聚氨酯及其改性方法水性聚氨酯（Waterborne Polyurethane，WPU）是一种以水为分散介质的聚氨酯树脂。
相比于传统的有机溶剂型聚氨酯树脂，水性聚氨酯具有环保、无毒、低挥发性、易操作以及涂膜性能优良等特点。
因此，在目前的涂料、胶黏剂、纺织品等领域得到了广泛的应用。
水性聚氨酯的制备方法主要有两种：溶剂法和水分散法。
溶剂法是先将聚合物和有机溶剂混合，然后加入异氰酸酯单体进行反应，最后除去有机溶剂得到产品。
溶剂法制备的水性聚氨酯具有分散性好、颗粒细、粘度低等特点。
而水分散法是利用乳化剂或分散剂使聚合过程发生在水中，再通过蒸发水分形成聚氨酯分散体，最后通过过滤去除杂质得到产品。
水分散法制备的水性聚氨酯无需有机溶剂，更加环保。
1.交联改性：通过引入交联剂，如多异氰酸酯、多醇等，使聚氨酯形成三维网络结构，增强其耐磨性、耐化学品性、耐温性等性能。
2.聚合物分散法：将其他合成树脂或聚合物分散到水性聚氨酯中，形成复合体系，提高涂膜的性能，如增强耐候性、耐刮擦性、硬度等。
3.功能性改性：在水性聚氨酯体系中引入改性剂，如改善流平性和润湿性的表面活性剂、增强抗静电的导电剂等，以增强涂膜的特殊性能。
4.纳米增强：通过引入纳米颗粒，如氧化锌、氧化硅等，以增加涂层的硬度和耐用性。
5.共聚改性：将其他具有特殊功能的单体引入水的聚氨酯反应体系中，并进行聚合，以获得具有特殊性能的共聚物。
综上所述，水性聚氨酯作为一种环保、优良性能的树脂，广泛应用于各个领域。
通过不同的改性方法，可以进一步提高水性聚氨酯的性能，满足不同应用领域的需求。
随着技术的进步，水性聚氨酯的制备方法和改性方法也将不断创新和发展。
水性聚氨酯的制备1、原料聚醚二元醇（PPG，分子量为2000和1000），2,4-甲苯二异氰酸酯（TDI），二羟甲基丙酸，丙酮（工业品），2-甲基-2-氨基-7-丙醇。
2、合成制备水性聚氨酯的主要方法有：丙酮法、预聚体直接分散法、熔融分散法、酮距胺法和酮丫嗪法等按照水性化方法不同，水性聚氨酯的制备又可以分为内乳化法和外乳化法。
内乳化法，又称自乳化法，是因聚氨酯链段中含有亲水性成分，无需乳化剂即可得到稳定的乳液的方法。
外乳化法，又称强制乳化法，若分了链中仅含少量或者不含亲水性链段或基团必须添加乳化剂，凭借外力进行乳化。
1）丙酮法亲水的异氰酸酯预聚物和扩链剂的扩链反应在溶剂丙酮中进行，故称之为丙酮法。
由于聚合物的合成反应在均相的溶液中进行，故再现性很好。
水性聚氨酯树脂合成好以后，再加水乳化，最后减压抽出丙酮溶剂就可得到粒径较小的聚氨酯分敞体。
这种方法是经典的方法，浚方法的优点是试验重现性好，得到的聚氨酯水分散体粒径小，稳定性好；但该方法也有缺点，那就是试验过程中丙酮的大量使用，而且还得将丙酮减压抽出，制备工艺复杂，生产成本较大。
2）预聚体直接分散法该方法是合成聚氨酯分散体的一个普通方法。
先制得亲水性的预聚体，当然预聚体含有游离的异氰酸酯基团，然后将预聚体和水混合，扩链反应是预聚体和扩链剂在水中进行。
本人在这种方法基础上对此方法进行了改进，得到了一种方法把它罩尔之为边扩链边分散法，运用这种方法成功合成了长期稳定的水性聚氨酯分散体，而且在合成过程中不使用溶剂，简化了制备工艺，节约了合成成本。
3）熔融分散法将聚酯或聚醚二醇、叔胺和异氰酸酯在熔融状态下制备预聚体，用过量尿素终止生成亲水性的双缩二脲离聚物，在将其在甲醛水溶液中分散，使发生羟甲基阳离子型水性聚氨酯发生反应。
4）外乳化法外乳化法是最早使用的制备水性聚氯酯的方法，它是1953年美国Du Pont公司的、V Yandott发明。
选取制成适当分子量的聚氨酯预聚体或其溶液，然后加入乳化剂，在强烈搅拌下强制性地将其分散于水中，制成聚氨酯乳液或分散体。
水性聚氨酯树脂和其他树脂一样, 其最终制品的性能是由内部结构决定的。
阳离子型水性聚氨酯是将叔胺官能团引入到聚氨酯的大分子中而制得的。
通常用含叔胺基的二醇作扩链剂, 用烷基化剂或合适的酸进行季铵化而得到离子基团。
和普通的聚氨酯一样可用不同种类的多元醇、不同结构的二异氰酸酯、不同类型的扩链剂、不同类型的中和剂和采用不同的合成方法进行合成。
阳离子型水性聚氨酯的骨架上带有阳离子基团, 这就使其具有了一些独特的性能, 在皮革、涂料、胶粘剂、纺织和造纸等领域有着较好的应用。
此外, 阳离子水性聚氨酯对水的硬度不敏感, 且可以在酸性条件下使用。
因此, 开发出性能优异的阳离子水性聚氨酯, 其市场前景非常广阔。
1 阳离子水性聚氨酯的合成 1.1 合成机理合成阳离子水性聚氨酯时, 一般通过两种途径引入阳离子。
一是用卤素元素化合物引入阳离子,该机理先将聚醚或者聚酯二醇与二异氰酸酯制成预聚体, 加入溶剂降低粘度后, 加入卤素元素化合物( 如2,3-二溴丁二酸) 扩链, 然后再加入溶剂降低粘度, 加入三乙胺季铵化, 搅拌离子化, 将离子化后的PU 分散到水中, 高速剪切乳化, 最后蒸除溶剂。
该机理的季铵化是SN2(亲核取代反应) 二是用叔胺化合物引入阳离子, 该机理首先将聚醚或者聚酯二醇与二异氰酸酯制成预聚体, 加入溶剂降低粘度后, 用叔胺化合物( 如N- 甲基二乙醇胺) 扩链, 再加入溶剂降低粘度, 然后加入离子化试剂如乙酸, 搅拌离子化。
将离子化后的PU 分散到水中, 高速剪切乳化, 最后蒸除溶剂。
该机理的季铵化是酸碱中和。
1.2 合成方法阳离子水性聚氨酯的合成与阴离子水性聚氨酯的合成最大的不同就是阳离子水性聚氨酯需加酸成盐, 因此一般不在水中用胺扩链, 所以阳离子水性聚氨酯一般不用阴离子水性聚氨酯常用的预聚体混合法。
从国内外近年来的研究来看, 阳离子水性聚氨酯的合成主要有熔融法和丙酮法。
熔融法是无溶剂制备水性聚氨酯的重要方法。
水性聚氨酯在涂料领域广泛研究和应用0综述了水性聚氨酯涂料的主要特点和应用,介绍了防腐蚀水性聚氨酯涂料、防水水性聚氨酯涂料、防霉杀菌水性聚氨酯涂料、阻燃水性聚氨酯涂料、抗涂鸦水性聚氨酯涂料等功能性水性聚氨酯涂料的特点和研究进展,并指出了功能性水性聚氨酯涂料的热点研究方向。
关键词:水性聚氨酯涂料功能性涂料进展聚氨酯(PU)是由含羟基、羧基、氨基等官能团的化合物与含异氰酸酯基化合物反应得到的高分子化合物,分子主链中除含有许多重复的氨基甲酸酯键(-NHCOO-)外,还含有醚键、酯键、脲键、脲基甲酸酯键。
聚氨酯被誉为性能最优异的树脂,以其制得的涂料具有许多优异的性能,如高硬度、耐磨损、柔韧性好、耐化学品、附着力强、成膜温度低、可在室温固化等。
但是,传统的溶剂型聚氨酯涂料在制备和施工的过程中都需添加不少有机溶剂,对人类健康和环境造成危害。
此外,双组分聚氨酯涂料中游离的多异氰酸酯(如TDI)对皮肤、眼睛和呼吸道有强烈的刺激作用,长期接触会引起慢性支气管炎等疾病。
因此,随着人们环保意识的加强和各国环保法律法规对挥发性有机化合物(VOC)排放量的限制,水性聚氨酯的研究与开发日益受到重视.水性聚氨酯是以水为分散介质,聚氨酯树脂溶解或分散于水中而形成的二元胶态体系,以其制备的水性聚氨酯涂料中不含或含有极少量的有机溶剂。
水性聚氨酯涂料,不仅具有无毒无臭味、无污染、不易燃烧、成本低、不易损伤被涂饰表面、施工方便、易于清理等优点,还具有溶剂型聚氨酯涂料所固有的高硬度、耐磨损等优异性能[3],因而在木器涂料、汽车涂料、建筑涂料、塑料涂料、纸张涂层以及织物和皮革涂饰等许多领域得到了广泛的应用。
为了满足人们在生产和生活方面对具有新型功能的水性涂料的需求,近年来,人们通过对水性聚氨酯改性或添加助剂开发出了许多具有特殊物理和化学性质的水性聚氨酯涂料,提高了水性聚氨酯涂料的功能性,扩大了水性聚氨酯涂料的应用范围。
本文综述了几种功能性水性聚氨酯涂料的最新研究进展。
水性聚氨酯制备工艺流程
水性聚氨酯（Waterborne Polyurethane）是一种环保型的涂料，广泛应用于家具、汽车、建筑、包装等领域。
下面介绍水性聚氨酯的制备工艺流程。
首先，准备原料。
水性聚氨酯的制备需要以下原料：聚醚多元醇、聚酯多元醇、异免分散剂、链延长剂、溶剂和助剂等。
第二步，制备预聚体。
将聚醚多元醇、聚酯多元醇和异免分散剂按照一定比例混合加热，加入催化剂进行反应，形成预聚体。
第三步，加入链延长剂。
将预聚体加热至一定温度，再加入链延长剂，如乙二胺等，进行链延长反应。
链延长剂的选择应根据所需产品的性能要求。
第四步，添加溶剂和助剂。
将制得的聚氨酯溶于溶剂中，并适量添加助剂，如消泡剂、增稠剂和防霉剂等，以提升产品的性能。
第五步，调整pH值。
通过添加酸碱调节剂，调节溶液的pH 值，使其处于适宜的范围内，一般为8-9。
第六步，过滤和检测。
将制备好的水性聚氨酯涂料进行过滤处理，去除其中的杂质，确保产品质量。
同时，进行相应的检测，如粘度、固含量和粒径等。
第七步，包装和储存。
将制备好的水性聚氨酯涂料装入适当的
容器中，密封保存。
在储存过程中，应避免阳光直射和高温环境，以防止涂料的质量受到影响。
总结起来，水性聚氨酯的制备工艺流程包括原料准备、制备预聚体、加入链延长剂、添加溶剂和助剂、调整pH值、过滤和检测、包装和储存等步骤。
在制备过程中，需要注意控制各个环节的条件，保证产品的质量和性能。
水性聚氨酯胶粘剂的生产工艺流程水性聚氨酯胶粘剂是一种环保型胶粘剂，具有优良的耐水性、耐候性和粘接性能。
它广泛用于纸张、纺织品、木材、金属和塑料等材料的粘接。
本文将介绍水性聚氨酯胶粘剂的生产工艺流程，包括原料准备、反应制备、精炼调整和成品包装等环节。
一、原料准备1、聚醚多元醇：作为水性聚氨酯胶粘剂的主要成分之一，聚醚多元醇是聚氨酯的主要结构单元，能够决定胶粘剂的性能。
在生产工艺中，需要根据产品的要求选择不同分子量和功能化的聚醚多元醇。
2、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI)：IPDI是水性聚氨酯胶粘剂的另一个主要成分，它与聚醚多元醇发生反应，形成聚氨酯链。
与传统的二异氰酸酯相比，IPDI对环境和人体更为友好，更符合国际环保标准。
3、溶剂：水性聚氨酯胶粘剂中还需要加入适量的溶剂，用于调节粘度和干燥速度，常用的溶剂有丙二醇、甲醇和乙醇等。
4、助剂：在生产过程中，还需要加入氧化剂、催化剂、稳定剂和颜料等辅助原料，用于调节胶粘剂的性能和外观。
二、反应制备1、预聚合：将聚醚多元醇、IPDI和溶剂等原料按一定比例加入反应釜中，通过控制温度和搅拌时间，使其发生预聚合反应，形成预聚物。
2、添加助剂：在预聚合的基础上，加入氧化剂、催化剂和稳定剂等助剂，用于控制聚合反应的速度和产物的稳定性。
3、聚合反应：通过调节温度、压力和搅拌速度等工艺条件，使预聚物与助剂充分反应，形成具有一定粘度和分子量的聚氨酯树脂。
三、精炼调整1、溶剂回收：在聚合反应结束后，需要对胶粘剂进行溶剂回收，将未反应的溶剂回收利用，降低生产成本，提高资源利用效率。
2、粘度调节：根据产品的要求，可以通过加入适量的溶剂或增稠剂，对胶粘剂的粘度进行调节，确保其适合施工和使用。
3、性能测试：对精炼后的胶粘剂进行粘度、粘接强度、耐水性和耐候性等性能测试，确保产品符合相关标准和客户的需求。
四、成品包装1、过滤灌装：精炼调整后的胶粘剂需要进行过滤，去除其中的杂质和颗粒，以保证产品的质量和稳定性。
专论与综述 水性聚氨 酯 第４２卷第４期２００４年８月
的制备与应用 孙道兴 于 莹 申 新王凤英 王卫 （青岛科技大学化学与分子工程学院２６６０４２）
摘要：详细介绍了水性聚氨酯的分类、制备方法、特性、用途及其发展方向。 关键词：水性聚氨酯；异氰酸酯；制备；应用
０前言 聚氨酯类聚合物用途十分广泛，在涂料和粘合 剂领域被广泛应用。１９３７年德国拜耳公司首次合成 出聚氨酯化合物，奠定了聚氨酯工业的基础，２０世 纪４０年代，德国开始工业化生产聚氨酯涂料，６０年 代中期得到迅速发展。７０年代开始，德国、荷兰等国 相继开始水性聚氨酯的开发研究工作，并取得了令 人瞩目的成绩。８０年代以来，我国对聚氨酯的研究 开发工作十分活跃，成效明显…。
１水性聚氨酯的分类 水性聚氨酯又称水乳化聚氨酯或水溶性聚氨酯 等，是以水为分散介质。其与溶剂型聚氨酯的区别 在于它具有无毒、节能、成本低、安全、不污染环境等 优点，在皮革、建筑涂料、电线电缆、汽车、机械、机电 ［收稿日期】２００４—０４—１６ 等行业受到广泛关注，并得到实际应用。根据水分 散体制备方法的不同，水性聚氨酯又可分为乳液型 聚氨酯和水溶性聚氨酯。 １．１乳液型聚氨酯 乳液型聚氨酯是指水分散体中含有乳化剂的聚 氨酯分散体系。乳液型聚氨酯可通过内乳化法或外 乳化法制得。内乳化法（又称自乳化法）是将乳化 剂、去离子水等物质强力分散一定时间，然后把高相 对分子质量的聚氨酯分散于其中制得的聚氨酯乳液 聚合物，它是目前制备聚氨酯的常用方法。该方法 是在聚氨酯分子中引入亲水基团或带有亲水基团的 扩链剂，然后中和成盐，直接将其分散于水介质中。 合成中的注意点是：聚氨酯分子中不应含有游离的 ＮＣ０，以免它与水发生反应降低乳液的稳定性。外 乳化法（又称强力乳化法）主要是利用聚氨酯本身 的疏水性，首先在非极性或弱极性溶剂中制得含 Ｎｃ０的低相对分子质量聚合物，然后通过强力机 械搅拌，将聚合物乳化在含乳化剂的水溶液中，再加
‘，●（＞●＜）●（，●＜）●＜）●（）●＜＞●＜＞●＜＞●＜，●Ｃ＞●＜＞●＜）●＜＞●（，●（，●（，●＜＞●（，●＜＞●＜＞●（＞●＜＞●（，●＜）●（，●＜＞●＜＞●（）●Ｃ ●＜＞●＜＞●（，●（，●＜＞●＜＞●＜）● ）●（，●（，●（，●（，●（，●＜’●＜，●（）● ４结语 由于有机膨润土在改性时引入的阳离子不同而 对溶剂的适应性也不相同，通过本次实验可得出以 下几个结论： （１）有机膨润土Ａ可以在低极性溶剂环境下作 为防沉剂使用； （２）有机膨润土Ａ不适合在高极性醇类溶剂中 使用；
１２
（３）使用有机膨润土Ａ的涂料性能和Ｂ相当，可 以替代Ｂ使用。
参考文献 ［１】涂料工艺编委会．涂料工艺．第３版．上册．北京：化 学工业出版社，１９９７：１３３～１４ｏ ［２】钱逢麟，竺玉书．涂料助剂 北京：化学工业出版社， １９９０：１８９～２２８ ［３】姜英涛．流变助剂及使用效果的衡量．上海涂料，１９８８，
（４）：１３～１９
上海涂料
维普资讯 http://www.cqvip.com 孙道兴等水性聚氨酯的制备与应用 人扩链剂进行扩链，得到含乳化剂的高浓度聚氨酯 乳液。该方法一般采用的乳化剂为烷基硫酸钠、烷 基苯磺酸钠和聚氧乙烯醚的复合乳化体系。但在此 工艺中特别值得注意的是，所有组分的用量应严格 按照化学计量的比例加入。该方法具有乳化剂用量 大、反应时间长、乳液粒径大、贮存稳定性差的缺点， 因此国外已较少使用 ，逐渐被内乳化法代替。 乳液型聚氨酯成膜能力很强，它在成膜过程中 水分逐渐被排除，聚氨酯分子链之间以及其离子基 团之间呈现有规律的排布，不但存在静电作用和强 氢键力，而且分子之间还发生交联反应，形成一定的 网络结构。这些作用力形成的漆膜牢固且富有弹 性、耐水性强、附着力优。 １．２水溶性聚氨酯 通常将不含乳化剂的聚氨酯水分散体称为水溶 性聚氨酯。水溶性聚氨酯可通过内乳化法制得，采 用能与聚氨酯预聚体一ＮＣ０基发生反应、并带有成 盐亲水基团的物质与预聚体反应，生成亲水的聚氨 酯盐，这种聚氨酯盐不用加入乳化剂，经搅拌即可直 接分散于水中得到白色乳状或半透明分散体。根据 聚氨酯分子中所引入的亲水基团的不同，水溶性聚 氨酯又可分为阴离子型、阳离子型和非离子型聚氨 酯。 － 水溶性聚氨酯在水中的分散状态是球形的，其 分散结构是一些疏水的低聚合度聚合体结合而成， 它们的外表面分布有氨基甲酸酯、脲基等离子性基 团，保护酯基不被水解破坏；另外，由于没有乳化剂 的存在，这些粒子对机械搅拌、加热或稀释的敏感性 不大，具有耐电解质、弹性好，延伸性、耐水性和附着 性能优良等优点。 近年来不断开发和改进中的互穿网络型水性聚 氨酯，交联能力强，综合性能优异，稳定性好，价格适 中，值得重视。 ２水溶性聚氨酯的制备 ２．１丙酮法 该工艺是先将多异氰酸酯与聚醚或聚酯多元醇 在丙酮溶液中制备出异氰酸酯的预聚物，再与磺酸 专论与综述 盐取代的二胺等物质反应扩链成高聚物，同时不断 加入丙酮和水使反应体系可搅拌，形成连续水相以 及被丙酮溶胀的不连续的聚氨酯粒相，最后蒸去丙 酮。这种方法的优点是工艺简单，反应易于控制，重 复性好，乳液粒径范围大，产品质量高。其缺点是丙 酮回收时易挥发，且有着火危险。 ２．２预聚体分散法 为了弥补丙酮法使用大量溶剂的缺点，该方法 是先制备含亲水基团并带有一ＮＣ０端基的预聚物， 在水中分散后，利用氨基实现链增长，当预聚物粘度 高时可使用少量溶剂稀释。此方法的优点是工艺简 单，能节省大量溶剂，减少溶剂回收和处理工序，节 省能源，降低成本。缺点是分散性不如丙酮工艺分 散的均匀，适用于低粘度预聚体的合成。 ２．３封端ＮＣＯ基团法 这种方法的关键是选择合适的封闭剂，首先把 对水敏感的异氰酸根保护起来，制备出一种封端 的聚氨酯预聚物，然后将其乳化在水中。待形成涂 膜后，经过加热使一ＮＣ０基团解封并发生交联反 应，形成涂料。常用的封端剂有酚类、醇类、酰胺类 等。 ２．４酮亚胺甲酮连氮法 该方法既有丙酮工艺的特点，又兼有预聚体分 散方法不用溶剂、经济性的优点。其工艺是先制备 带亲水基团并含有一ＮＣ０端基的预聚物，在水分散 前使用潜型胺类（酮亚胺、酮连氮）。当水分散时，酮 亚胺、酮连氮遇水分解生成二元胺和肼，随即二元胺 和肼与一ＮＣ０迅速反应形成脲，借助氨基实现链增 长，使体系从水包油型向油包水型相转换。该方法 需要强力搅拌，并需要使用助溶剂。 ２．５合成工艺实例 在装有温度计、机械搅拌器、回流冷凝器、加料 漏斗、连通氮气装置的干燥烧瓶中，加入聚醚型或聚 酯型多元醇、二羟甲基丙酸（ＤＭＰＡ）、１／２总质量的 Ｎ一甲基一２吡咯烷酮（Ｍ—ｐｙｒｏ１）和催化剂（约为固 体分总量０．０５％的二月桂酸二丁基锡）。Ｍ—ｐｙｒｏｌ的 总量应使最后的反应混合物中剩余１７％（质量分 数）。先在室温下搅拌反应混合物，使其全部溶解 （低温加热溶解也可），然后通过加料漏斗滴加二异
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维普资讯 http://www.cqvip.com 孙道兴等水性聚氨酯的制备与应用 氰酸酯，控制反应混合物的温度在８０～９０℃，反应约 ３ ｈ后，降温至７５～８０￣Ｃ，加入剩余的Ｍ—ｐｙｒｏｌ，搅拌 ５ ｍｉｎ，进一步使反应体系降温至６５～７０￣Ｃ，随即 加入能完全中和ＤＭＰＡ化学当量的三乙胺，再搅 拌１０ ｍｉｎ后，滴加适量的水，最后保持反应体系温度 在６０～７０℃约３ ｈ，得到粘稠产物。 ３水溶性聚氨酯的特性 与溶剂型聚氨酯相比，水溶性聚氨酯有以下几 方面特性 】： （１）水性聚氨酯的粘度不随聚合物相对分子质 量的改变有明显差异，即使分子内部形成桥联结构 也无影响，所以可增加聚合物的聚合度，以提高内聚 强度；而溶剂型聚合物的粘度随相对分子质量的增 加呈指数关系上升，桥联时易产生凝胶。 （２）在相同固含量下，溶剂型聚氨酯的粘度随固 含量的增加明显上升，而水性聚氨酯的粘度一般比 溶剂型的要低，且水性聚氨酯分散粒径小时粘度变 大。 （３）溶剂型聚合物的粘度可借助控制固含量或 溶剂量来调整，而水性聚氨酯的粘度需用增稠剂 来调整，这样使体系中水溶性成分过多，耐水性降 低。 （４）水性聚氨酯的流动特征呈现非牛顿性，而溶 剂型一般近似牛顿性，其粘度变化规律符合牛顿曲 线。 （５）水性聚氨酯易与其它树脂或颜料等物质混 合来改进性能，降低成本，配方容易调整，设备易 清洗。而溶剂型聚氨酯受聚合物之间的相容性或 溶剂的溶解性制约，配方影响因素较多，设备难清 洗。 （６）水的蒸发潜热高，干燥比较迟缓；另一方面， 水的表面张力大，对基材特别是对低表面能或疏水 性的基材润湿性差，难于赋予充分的粘接性，加热干 燥固化时，乳液粒子间容易凝聚而不易得到连续性 的涂膜。另外，水性聚氨酯聚合物是离子键结合，具 有强的亲水性，有时为改进涂膜的塑性要加进水溶 性增粘剂，使涂膜的耐水性受到一定影响。 １４ 第４２卷第４期２００４年８月 （７）水性聚氨酯体系的防冻性有一定限度，在北 方冬季施工受到一定影响。 （８）由于水性聚氨酯体系不使用或少使用有机 溶剂，无中毒、着火之虞，符合环保要求，且涂膜综合 性能好，因而在建筑涂料、皮革、家具等行业具有明 显的优势，应用前景广泛。
４水性聚氨酯的用途 最初水性聚氨酯主要作为皮革和纤维处理剂来 开发的，随着其性能不断提高，应用领域也不断扩 展。人们利用聚氨酯特有的柔软、强韧、耐溶剂性和 强附着性，拓展了很多新的应用领域。 ４．１用作涂饰剂 与丙烯酸酯乳液或硅丙乳液复配成互穿网络结 构的聚合物，可作为皮革、鞋料等皮革制品以及传送 带、帐篷等工业用纤维、纺织纤维的涂饰剂；可用作 汽车、室内装饰、箱包和罩布等的涂饰剂；可用作耐 磨、耐冲击、防应力断裂用体育场馆、车库、混凝土地 面、钢架结构、大型设备、机电设备、公路桥梁、高速 公路护栏等的涂装，也可用于尼龙、ＡＢＳ、聚酯等高 分子材料制品的涂装。 ４．２用作粘合剂 可作为耐水、耐化学品包装纸以及食品、化妆品 包装薄膜的粘接剂；作为帐篷、靴鞋、箱包、雨具、家 具、纤维板等的粘合剂；也可广泛用于塑料、木材、金 属、高分子材料、电路板的粘接。 ４．３作建筑涂料 广泛用作高性能内外墙涂料、地板涂料的成膜 物，制成的涂料具有优良的弹性、耐老化性和耐污 性
５水性聚氨酯的发展方向 制约水性聚氨酯广泛应用的因素是成本较高和 某些性能低于溶剂型聚氨酯。成本较高是由于成膜 物合成过程繁杂、反应条件严格、产量不高等原因。 以异氰酸酯固化的水性聚氨酯体系，需要用昂贵的 封闭异氰酸酯，其活化能高。选用低温或无需加热
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