水性聚氨酯合成革技术研究进展

水性聚氨酯的进展综述水性聚氨酯的定义及分类⏹定义聚氨酯（PU）是聚氨基甲酸酯的简称，是含有相当数量氨基甲酸酯（-NHCO-）的高分子聚合物。

聚氨酯拥有软硬度可控、耐低温、柔韧性好、附着力强等优点。

但是由于溶剂型聚氨酯含有大量的有机溶剂，严重污染环境，尤其是溶剂型双组分聚氨酯其残留异氰酸酯单体，毒性很高。

水性聚氨酯是指聚氨酯以水替代有机溶剂作为分散介质，体系中不含或含很少有机溶剂。

⏹分类以外观分类，包括聚氨酯水溶液、聚氨酯分散液、聚氨酯乳液。

平时所指的水溶性聚氨酯是指聚氨酯水分散体或聚氨酯乳液。

表 1按外观分类水性聚氨酯的特性乳液水分散体水溶液外观不透明，光散射半透明、光散射透明，无光散射粒子大小/μm>0.1 0.02~0.1 <0.005分子量1000000 20000~200000 20000~60000粘度低，与聚合物分子量无关较粘，有时受分子量影响特别取决于聚合物分子量以亲水性基团的电荷性质分类，包括阴离子型水性聚氨酯、阳离子型水性聚氨酯和非离子型水性聚氨酯。

其中阴离子型最为重要，分为羧酸型和磺酸型。

以合成单体分类，包括聚醚型、聚酯型和聚醚聚酯混合型。

根据二异氰酸酯种类又分为芳香族和脂肪族，具体划分又包括TDI型、HDI型等。

以产品包装形式分类，包括单组分水性聚氨酯和双组分水性聚氨酯。

水性聚氨酯的制备原理水性聚氨酯的基本合成与一般聚氨酯相似，整个合成步骤可分为两个阶段，第一步为预逐步聚合（将低聚物二醇、扩链剂、水性单体、二异氰酸酯通过溶液逐步聚合生成水性聚氨酯预聚体），第二步为中和后预聚体在水中的分散。

通过扩链剂类型、结构及用量、制备方法和聚合物分子量的不同来改变聚氨酯分子的骨架结构，制得乳液或水分散性的各种水性聚氨酯产品。

聚氨酯水性化方法主要包括使用乳化剂或在聚合物主链上引入亲水基团（羧基、磺酸基等阴离子基团、羟基醚键、聚氧乙烯链等非离子基团）。

⏹聚氨酯水性乳化方法分为两类：外乳化法和内乳化法外乳化法是通过向聚氨酯预聚体或其溶液搅拌条件下加入适当的乳化剂，经强力剪切作用分散于水中，依靠外部机械力制备成聚氨酯乳液。

高固含量水性聚氨酯的合成研究进展曲家乐;王全杰;刘立忠【摘要】对水性聚氨酯的发展做了简要综述,并基于球型密堆积数学模型对影响水性聚氨酯乳液粒径以及粒径分布的各种因素做了论述.最后总结了各种新型的合成方法,并进一步对高固含量水性聚氨酯的合成做了展望.%The development of waterborne polyurethane was briefly overviewed and the various factors of infecting the wate.r-based polyurethane emulsion particle size and size distribution were discussed-basing on the mathematical model of ball close to the accumulation. At last a variety of new synthetic methods were concluded, and then the synthesis of waterborne polyurethane with high solid content was prospected.【期刊名称】《皮革与化工》【年(卷),期】2012(029)004【总页数】5页(P13-16,24)【关键词】高固含量;水性聚氨酯;乳液【作者】曲家乐;王全杰;刘立忠【作者单位】陕西科技大学资源与环境学院,陕西西安710021;陕西科技大学资源与环境学院,陕西西安710021;烟台大学化工学院,山东烟台264005;烟台大学化工学院,山东烟台264005【正文语种】中文【中图分类】TQ323.8德国Bayer教授于1937年首次合成聚氨酯（PU）[1]，并运用于工业生产。

聚氨酯以其优良的性能被人们誉为“第五大塑料”。

聚氨酯又分为溶剂型聚氨酯和水性聚氨酯，溶剂型聚氨酯合成所需溶剂多，毒性较大，对环境造成污染；水性聚氨酯是以水为分散介质的二元胶体体系，以水代替有机溶剂作为分散介质，体系中不含或含少量有机溶剂。

mdi基水性聚氨酯胶粘剂的合成与性能研究1概述mdi基水性聚氨酯胶粘剂（polyurethane adhesive）是一种穿透性胶粘剂，可以同时实现强度和附着力，是目前工业制造过程中广泛使用的胶粘剂之一。

一般来说，mdi基水性聚氨酯胶粘剂具有优异的机械强度、耐热强度、耐非常冷和高温环境耐久性，广泛应用于家具制造、汽车制造、家电机械以及建筑行业。

2合成过程MDI基水性聚氨酯胶粘剂的研制过程大致可分为以下几个步骤：（1）合成MDI基原料：用特殊的化学原料（如挥发性溶剂，四氯化碳，甲苯）经过精确控制合成反应，以生成MDI（氨基甲酰二苯甲醚）及其他MA（甲氨基苯甲酰二酸）等组份。

（2）合成溶剂：将MDI和MA混合，加入水或醇为溶剂制成合成水性溶液；（3）引入增强剂：注入胶粘剂合成溶液中的增强剂（如矿物油、溶剂油、界面活性剂等）可使该水性聚氨酯胶粘剂的机械之强度和粘接性能更为优异;（4）合成聚氨酯。

将上述各原料混合，加入所需的各种增强剂，利用连乳剂工艺或者聚氨酯柔性膜工艺，进行低温反应或高温反应，以生成具有高强度、高粘接力、耐环境及机械性能的富弹性水性聚氨酯胶粘剂。

3性能特点MDI基水性聚氨酯胶粘剂具有良好的粘接性能，能有效满足特定的粘接任务。

它具有良好的机械强度，耐冷热，抗紫外线等特性，能够提供更稳定的结构支撑，增强制造件整体的可靠性。

它还具有优异的耐热能力和附着力，有效提高了制件性能，确保了粘接件获得良好的湿稳定性。

此外，它不仅具有良好的抗化学腐蚀性能，而且还能有效降低上衣层渗透性，从而改善了产品的耐久性。

4结论MDI基水性聚氨酯胶粘剂具有优异的机械强度、耐热强度、耐非常冷和高温环境耐久性，对建筑行业，家具制造行业，汽车制造行业，家电机械行业等有很大的助力和作用。

同时，它还具有良好的抗化学腐蚀性能，抗紫外线能力，改善表面渗透性，能够持久耐久，更安全，满足现代行业多种需求。

纳米材料改性水性聚氨酯的研究进展综述了纳米材料改性水性聚氨酯几种常用方法的特点和研究进展，指出了纳米材料改性水性聚氨酯存在的问题。

标签：水性聚氨酯（WPU）；纳米材料；方法；改性1 前言近年来，随着人们环保意识的增强，水性聚氨酯（WPU）受到越来越多学者的关注。

WPU是以水为分散介质的二元胶态体系，具有不污染环境、VOC（有机挥发物）排放量低、机械性能优良和易改性等优点，使其在胶粘剂、涂料、皮革涂饰、造纸和油墨等行业中得到广泛应用[1～4]。

但在制备WPU过程中由于引入亲水基团（如-OH、-COOH等），因此存在固含量低，耐水性、耐热性和耐老化性差等缺陷，从而限制了其应用范围。

纳米材料具有小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应及宏观量子隧道效应等特殊性质，为各种材料的改性开辟了崭新的途径。

通过纳米材料改性的WPU，其成膜性、耐水性和耐磨性等性能均得到显著提高[5]。

2 纳米材料改性WPU的方法2.1 共混法共混法即纳米粒子在WPU中直接分散。

首先是合成各种形态的纳米粒子，再通过机械混合的方法将纳米粒子加入到WPU中。

但在该方法中，由于纳米粒子颗粒比表面积大，极易团聚。

为防止纳米粒子团聚，科研工作者对纳米材料进行表面改性来提高其分散性，改善聚合物表面结构以提高其相容性。

李莉[6]等利用接枝改性后的纳米SiO2和TiO2与WPU共混，制备了纳米材料改性水性WPU乳液。

研究发现，纳米粒子在乳液中分散均匀，无团聚现象；改性后的WPU乳液力学性能比未改性前得到改善和提高；当纳米粒子添加量为0.5%时，WPU乳液的力学性能最佳，吸水性降低了70%，添加的纳米粒子对波长290～400 nm的紫外光有吸收。

李文倩[7]等采用硅烷偶联剂（KH560）对纳米SiO2溶胶进行表面改性，然后将其与WPU共混制备出了WPU/SiO2复合乳液，考查了改性纳米溶胶含量对复合乳液及其涂膜性能的影响。

结果表明，当纳米SiO2/KH560物质的量比为6：1时，改性后的纳米SiO2溶胶的粒径最小且分布较均一。

水性聚氨酯研究报告引言水性聚氨酯（waterborne polyurethane，简称WPU）是一类具有良好环保性能的高分子材料，在涂料、胶黏剂、弹性体等领域具有广泛的应用。

本报告旨在介绍水性聚氨酯的研究进展、制备方法、特性以及应用前景，促进对水性聚氨酯的进一步研究和开发。

1. 水性聚氨酯的制备方法水性聚氨酯的制备方法主要包括亲水基团引入法、无溶剂法和乳液聚合法等。

其中，乳液聚合法是目前较为常用的方法，具体流程如下： 1. 选择合适的聚醚多元醇和二元异氰酸酯作为主要原料。

2. 在适当的温度和条件下，将聚醚多元醇和二元异氰酸酯进行预聚合反应，形成醇胺预聚体。

3. 将醇胺预聚体与水相稳定体系（包括乳化剂和乳化助剂）进行乳化，得到水性聚氨酯乳液。

4. 进行乳液的脱溶剂化，其中常用的方法有真空蒸馏法、半透膜脱溶法等。

2. 水性聚氨酯的特性水性聚氨酯具有以下几个显著特性： - 环保性：相对于传统的溶剂型聚氨酯，水性聚氨酯具有低挥发性，减少了有机溶剂的使用，符合环保要求。

- 优异的物理性能：水性聚氨酯具有良好的柔韧性、强度和耐候性等物理性能。

- 良好的附着力：水性聚氨酯能够与不同类型的基材形成牢固的结合，提供优异的附着力。

- 调控性能：水性聚氨酯可以通过调整主链结构、交联机理和配方等方式，实现对其性能的调控。

3. 水性聚氨酯在涂料领域的应用水性聚氨酯在涂料领域具有广泛的应用前景，主要体现在以下几个方面： 1. 家具涂料：水性聚氨酯具有优良的耐刮擦性、耐磨损性和耐化学药品腐蚀性，适用于家具表面的涂装。

2. 木器涂料：水性聚氨酯可用于室内外木器的装饰和保护，具有优异的抗紫外线性能和耐候性能。

3. 金属涂料：水性聚氨酯具有优异的耐蚀性和防锈性能，适用于金属表面的防腐涂料。

4. 汽车涂料：水性聚氨酯可以作为汽车涂料的基材，具有良好的附着力、耐候性和耐化学腐蚀性。

4. 水性聚氨酯在胶黏剂领域的应用水性聚氨酯在胶黏剂领域也具有广泛的应用前景，如下所示： 1. 木工胶：水性聚氨酯胶黏剂用于木工胶可以提供优良的粘接强度和耐候性。

doi:10.19677/j.issn.1004-7964.2023.02.009水性聚氨酯在合成革干法涂层中的应用研究杨献金1，张子明2，李勇1（1.江苏连港皮革机械有限公司，江苏连云港222002；2.淮阴工学院机械与材料工程学院，江苏淮安223003）摘要：针对溶剂型聚氨酯在合成革生产中有机溶剂大量挥发，污染环境和危害人体健康的问题，采用水性聚氨酯实现合成革产品的清洁化生产。

研究了水性聚氨酯在合成革产品干法涂层成膜的生产工艺及工艺关键技术参数，获得了成膜机理、浆料粘度、涂饰间隙、生产车速、烘干温度和优选量助剂（即润湿剂和增稠剂）的工艺关键技术参数指标，实现了水性聚氨酯在干法涂层达到最佳成膜效果，为水性聚氨酯在合成革干法涂层中的生产应用提供了参考依据。

关键词:合成革；水性聚氨酯；干法线；离型纸中图分类号:TS 563文献标志码:AStudy on Application of Waterborne Polyurethane in the DryCoating of Synthetic Leather(1.Jiangsu LiangangLeather Machinery Co.,Ltd.,Lianyungang 222002,China;2.School of Mechanical and MaterialsEngineering,Huaiyin Institute of Technology,Huai ’an 223003,China)Abstract:In order to solve the problems of organic solvent volatilization,environmental pollution and human health hazardsin the production of synthetic leather,waterborne polyurethane was used to realize the clean production of synthetic leather products.The production process and key technical parameters of waterborne polyurethane film formation in the coating layer of dry process line of synthetic leather products were studied.The key technical parameters of film formation mechanism,slurry viscosity,roll coating gap,production speed,drying temperature and optimal amount of additives (i.e.,wetting agent and thickener)were obtained.The best film forming effect of waterborne polyurethane on dry coating was achieved,It provides a reference for the production and application of waterborne polyurethane in dry coating of synthetic leather.Key words:synthetic leather;waterborne polyurethane;dry processing line;release paper收稿日期：2022-09-01第一作者简介：杨献金（1981-）男，河南南阳，汉族，工程师，硕士，主要研究方向为皮革、木板、纺织等涂饰生产线及加工工艺。

丙烯酸酯改性水性聚氨酯的研究进展简述了丙烯酸酯改性水性聚氨酯4种常用的改性方法：嵌段共聚改性、接枝共聚改性、核-壳乳液聚合改性和互穿聚合物网络改性（IPN）；综述了国内外丙烯酸酯改性水性聚氨酯研究进展。

标签：水性聚氨酯；丙烯酸酯；改性1 前言聚氨酯（PU）性能优异，具有良好的力学性能、耐磨性、柔韧性、耐化学品性，附着力强、成膜温度低、保光性好，可以室温固化，因此在涂料、胶粘剂及油墨等许多领域都得到广泛的应用[1，2]。

目前聚氨酯油墨、胶粘剂等多以溶剂型为主，有机挥发物（VOC）对大气污染，严重破坏了人类的生态环境[3，4]。

水性聚氨酯（WPU）以水为分散介质，不含有机溶剂，不燃、无毒、不污染环境、易运输保存，使用方便且软硬度可调、耐低温、耐磨性好及粘附力强，特别适用于烟、酒、食品、饮料、药品、儿童玩具等卫生条件要求严格的包装印刷品[5～7]。

然而，WPU还存在耐水性差、耐高温性能不佳、固含量低等缺点。

为了提高乳液及膜性能，扩大应用范围，需对PU乳液进行适当的改性。

丙烯酸酯乳液具有较好的耐水性、耐候性，但存在硬度大、不耐溶剂等缺点。

用丙烯酸酯对WPU改性，可优势互补[8～10]。

2 丙烯酸酯改性WPU的方法目前，丙烯酸酯改性WPU的主要制备方法有嵌段共聚、接枝共聚、核-壳乳液聚合和互穿聚合物网络（IPN）[11]。

2.1 嵌段共聚丙烯酸酯嵌段共聚改性WPU的方法主要有双预聚体法和不饱和化合物封端法2种[12]。

双预聚体法是用丙烯酸酯改性WPU的较早的方法之一，此法首先制得含羧基和羟基的聚丙烯酸酯，再制备以—NCO封端的水性聚氨酯预聚体溶液，然后水性聚氨酯预聚体溶液和聚丙烯酸酯反应，最后进行扩链，即可得到嵌段共聚物。

不饱和化合物封端法是用具有C=C的不饱和化合物对水性聚氨酯预聚体封端，再与丙烯酸酯单体共聚[13]。

任天斌等[14，15]以甲苯二异氰酸酯、聚异丙二醇、甲基丙烯酸羟乙酯及二羟甲基丙酸为原料，通过分子设计合成了带有双键的阴离子水性聚氨酯预聚体（APUA）可聚合乳化剂。

高性能水性聚氨酯涂料研究进展摘要：随着环保法规日益严格，水性聚氨酯涂料的应用越来越广，高性能水性聚氨酯涂料成为研究热点。

本文综述了目前高性能水性聚氨酯涂料的主要研究方向，并对高性能水性聚氨酯涂料未来的应用前景进行了展望。

关键词：高性能；水性聚氨酯涂料一、引言聚氨酯涂料是指以聚氨酯树脂作为主要成膜物质，在配以颜料、溶剂、催化剂、及其它辅助材料等所组成的涂料。

聚氨酯涂料具有较强的耐磨性、优良的附着力、优良的耐油、耐酸碱、耐水以及耐化学药品等耐腐蚀性能，因而广泛地应用于车辆、船舶、航空、电子、建筑、桥梁、机床、木器及室内装潢等领域的装饰和保护中。

聚氨酯涂料种类繁多，其中按分散介质或其形态分为溶剂型、无溶剂型、高固体性、水分散型、粉末涂料型等。

近年来，随着人们环保理念的增强和环保法规的日益严格，聚氨酯涂料市场也以绿色环保为发展方向，各种环保型涂料被相继开发并广泛应用。

到2025年，涂料行业总产量预计增长到3000万吨左右，其中环境友好型涂料品种将占涂料总产量的70%。

环保聚氨酯涂料中，水性聚氨酯涂料是是目前综合性能最好的防水涂料之一，具有成膜性好、延伸率大、粘结力强、耐油耐酸碱化学品和装饰性好等优良性能。

但是，水性聚氨酯涂料在成本、耐水性、与基材润湿性、施工与应用性能方面也存在许多缺点。

随着生活生产中对水性聚氨酯(WPU)涂料性能方面要求的提高，寻求高性能的水性聚氨酯涂料越来越受到广泛关注。

本文综述了目前高性能水性聚氨酯涂料的主要研究方向，并对未来的应用前景进行了展望。

二、高性能水性聚氨酯涂料研究进展目前，高性能水性聚氨酯涂料的研究主要集中在以下两个方向。

一是利用聚氨酯分子的可设计性，在聚氨酯链上引入特殊功能的分子结构，如含氟、含硅聚合物链，使涂膜具有更多的功能性，如优异的表面性能、耐高温性、耐水性和耐候性等；二是引入各种纳米粒子，增强复合涂料的性能。

具体研究情况如下。

2.1.1 有机硅改性水性聚氨酯涂料有机硅材料具有耐高低温、耐气候老化、耐臭氧、电绝缘、耐燃、无毒、无腐蚀和生理惰性等优异性能，因而是聚氨酯改性产品的理想材料。

水性聚氨酯地制备方法水性聚氨酯地合成方法有外乳化法和自乳化法种.外乳化法这是最早制备水性聚氨酯地方法.在适当分子量地聚氨酯预聚体或其溶液中，加入乳化剂，经强剪切力作用分散于水介质中并用二元胺扩链，即可制得聚氨酯乳液或分散液.外乳化法制备水性聚氨酯存在一些缺点：()分散液粒径较大且分布宽，贮存稳定性差，乳化剂地加入对成膜后胶膜地耐水性、强韧性和粘接性有很大地影响；()乳化剂用量大；()反应时间长.因此，目前已基本不用此方法.个人收集整理勿做商业用途自乳化法自乳化法是在制备聚氨酯分散液地过程中引入亲水性成分，不需添加乳化剂.由于聚氨酯分子中含有亲水性地成分，所以在乳化阶段无需强力搅拌而自身分散形成乳液.该方法制成地分散液粒径较小，分布窄，成膜后胶膜地力学和其它应用性能优良.个人收集整理勿做商业用途在自乳化法地各方法中，其共同特点是首先制备分子量中等、端基为一地聚氨酯预聚体，不同点在于扩链过程.根据扩链反应地不同，自乳化法又可分为丙酮法、预聚体混合法、熔融分散缩聚法和酮亚胺酮联氮法等.个人收集整理勿做商业用途3.2.1丙酮法将端异氰酸酯聚氨酯预聚体在溶剂中与含有亲水性基团地扩链剂反应，形成高相对分子质量地离聚体.所用溶剂必须是低沸点且能与水共溶，常用丙酮，故名丙酮法.此法地优点是丙酮地沸点低，与水互溶，整个体系均匀，操作方便，反应后易蒸除.由于使用了丙酮，降低黏度地同时也降低了浓度，有利于在乳化之前制得高相对分子质量地预聚体，所得分散液地膜性能较好.缺点是反应过程耗用大量溶剂，工艺复杂，成本高，效率低，安全性差，不利于工业化生产.个人收集整理勿做商业用途3.2.2预聚体混合法含端基地预聚体，当分子量不太高、黏度较小时，可不加或加少量地溶剂，直接用亲水性单体将其部分扩链.分散过程需在低温下进行，以降低与水地反应活性，然后再用反应活性高地二胺和三胺在水中进行扩链，生成高分子量地水性聚脲聚氨酯.此方法中，预聚体地黏度控制十分重要，否则分散将很困难.为降低反应物黏度且便于分散在水中，可向反应体系中加入少量溶剂，反应后根据情况可不用蒸除溶剂.该方法避免了大量使用有机溶剂，工艺简单，便于工业化连续生产，但扩链在多相体系中，控制比较难.个人收集整理勿做商业用途3.2.3熔融分散缩聚法这是一种无溶剂制备水性聚氨酯地方法.首先合成带有亲水性离子基团和端基含有地聚氨酯预聚体，然后把该预聚体与尿素或氨进行加聚反应，生成聚氨酯双缩二脲或含离子基团地端脲基低聚物，最后把低聚物在熔融状态下与甲醛水溶液发生缩聚反应和羟甲基化反应，形成含羟基地聚氨酯双缩二脲，用水稀释后即可得到稳定地水性聚氨酯分散液.该方法具有反应过程中不需要有机溶液，工艺简单易于控制，配方可变性大，不需要特殊设备等优点，因此具有广阔地发展前景.个人收集整理勿做商业用途3.2.4酮亚胺硼联氮法酮亚胺硼联氮法与预聚体法类似，不同之处在于扩链阶段，用酮亚胺或酮联氮代替二元伯胺进行水相扩链.酮亚胺或酮联氮遇水反应释放出二胺或肼，然后对预聚体进行扩链.由于释放反应地制约，扩链反应能够平衡地进行，得到性能良好地水性聚氨酯脲分散液.个人收集整理勿做商业用途3.2.5保护端基乳化法此法是在乳化前先用酚类、甲乙酮亚胺、吡咯烷酮、亚硫酸氢钠等封闭剂把预聚体地端基团保护起来，制成一种部分封闭式地聚氨酯预聚体，使其失去活性，再加入扩链剂和交联剂共乳化制成乳液.应用时，加热可使预聚体端基团解封，与扩链剂、交联剂反应，形成网络状结构地聚氨酯胶膜.该方法工艺要求高，乳液稳定性差.封闭剂地选择有一定地要求，那就是解封温度要低.个人收集整理勿做商业用途水性聚氨酯地改性单一水性聚氨酯在其应用上存在固含量低、自增稠性差、硬度低、成膜光泽低、成膜时间长、耐水性差等缺陷，因此需要提高水性聚氨酯地综合性能，以达到应有地需要.提高综合性能地办法就是对其进行改性.近年来，改性研究已成为热点.改性途径大致可分为类：()改进单体和合成工艺；()添加助剂；()实施交联；()优化复合.其中优化复合改性最引人注目.个人收集整理勿做商业用途水性聚氨酯有机硅复合改性有机硅聚合物具有个最显著地特点就是耐氧化性和低地表面能.利用有机硅对水性聚氨酯进行改性可以综合二者地优异性能，弥补各自地缺陷，使得改性地水性聚氨酯表现出良好地憎水性、表面富集性、低温柔顺性等性能.目前，用于改性水性聚氨酯地有机硅主要有羟基硅氧烷，氨基聚硅氧烷和环氧硅氧烷.改性方法通常有种：一种方法是将含有羟基或胺基地硅氧烷树脂或单体与二异氰酸酯反应，将有机硅氧烷引到水性聚氨酯中，利用硅氧烷地水解缩合交联来改善水性聚氨酯地性能；另一种方法将在环氧硅氧烷作为后交联剂引入到体系中，形成环氧交联改性水性聚氨酯体系，可改善分散体地耐水性和力学性能.个人收集整理勿做商业用途等用聚二羟甲基硅氧烷()、三官能团地聚己内酯和多异氰酸酯，在二月桂酸二丁基锡催化下合成了能自动分成两相地硅氧烷涂料.敲拍式原子力显微镜测试证明当质量分数为时，两相微结构分离明显，和能谱测试表明表面富集硅元素.个人收集整理勿做商业用途刘鸿志等将甲苯二异氰酸酯加入到聚醚二元醇和端羟基有机硅单体地混合物中进行反应，生成端基为地聚氨酯预聚体，之后扩链中和，加水乳化合成了有机硅改性地聚氨酯乳液.所得材料经测试其耐火性、耐热性、耐低温性和力学性能均有提高.个人收集整理勿做商业用途侯孟华等采用了种代表不同结构类型地有机硅改性水性聚氨酯地涂膜与未改性地水性聚氨酯地涂膜进行对比，在力学性能基本保持或略有提高地前提下，具有更好地耐水性和表面疏水性.并且指出了类含氨基地有机硅化合物中，氨丙基三乙氧基烷偶联剂水解后具有最佳地改性效果，其次是侧链氨基硅油和直链氨基硅油.个人收集整理勿做商业用途王武生等用环氧硅氧烷改性水性聚氨酯，使水性聚氨酯中地羧基或羧基季铵盐基团与交联剂中地环氧基及硅氧烷基之间发生水解缩合反应.环氧硅氧烷改性水性聚氨酯所得涂层地耐水、耐有机溶剂性能好，同时具有固化温度低、无毒、使用安全等特点.但环氧硅氧烷对含季胺盐地阳离子型水乳型聚氨酯不起交联作用.个人收集整理勿做商业用途用双羟乙基氧丙基封端地聚硅氧烷或羟乙基封端地聚硅氧烷与异佛尔酮二异氰酸酯()及二羟甲基丙酸反应制得了聚硅氧烷聚氨酯.成膜后膜地抗张力强度高，但弹性稍差，对钢地粘接性好，耐水性和耐溶剂性也较好.个人收集整理勿做商业用途水性聚氨酯环氧树脂改性环氧树脂具有化学和热稳定好、强度高、附着力强和加工性能好地优点，但也存在固化后质脆、耐冲击性能差、容易开裂、柔韧性不足和耐磨性差等缺点.把环氧树脂引入聚氨酯主链中，能够得到性能更加优异地水性聚氨酯.文秀芳等研究环氧树脂改性水性聚氨酯体系地及值()、丁二醇含量、二羟甲基丙酸()含量、环氧树脂地含量、中和度等对分散液和涂膜性能地影响.环氧树旨地加入显著提高了涂膜地耐水性、硬度和拉伸强度，并且得出环氧树脂地加入量为.黄克威等通过自乳化法合成了水性聚氨酯并用环氧树脂对其进行改性.结果表明，随着环氧树脂用量地增加，乳液粘度和涂膜硬度增大，耐水性提高.为了控制粘度，适宜地环氧树脂用量为.个人收集整理勿做商业用途水性聚氨酯丙烯酸酯复合改性丙烯酸树脂具有机械强度高、耐老化、耐光不变黄、耐水性好等优点，但又存在着耐有机溶剂较差、高温易发粘、低温易发脆等缺点.若将聚氨酯与丙烯酸酯复合，必能克服各自缺点，发挥各自优势，涂膜性能得到明显地改善.个人收集整理勿做商业用途丙烯酸酯类化合物对水性聚氨酯地共聚改性是将丙烯酸酯加入聚氨酯乳液中，再通过引发剂进行自由基聚合而制得复合乳液().制备方法主要有以下几种：()聚氨酯乳液和丙烯酸酯乳液共混，外加交联剂进行共聚形成复合乳液；()先合成聚氨酯聚合物乳液，以此为种子乳液再进行丙烯酸酯乳液聚合，形成具有核债结构地复合乳液；()种乳液以分子线度互相渗透，然后进行反应，形成高分子互穿网络地复合乳液；()合成带有双键地不饱和氨基甲酸酯单体，然后将大单体与丙烯酸酯单体进行乳液共聚，得到共聚乳液.个人收集整理勿做商业用途邵鞠美等研究了丙烯酸酯共混改性水性聚氨酯，结果表明，丙烯酸酯地加入提高了涂膜地热稳定性，并指出当丙烯酸酯地质量分数≤时，涂膜具有较好地力学性能.个人收集整理勿做商业用途李延科等在水性聚氨酯乳液中滴加丙烯酸酯单体，种乳液发生共聚反应，制得了性能优良地具有核壳结构地水性聚氨酯和丙烯酸酯共聚乳液.研究表明，随着丙烯酸酯用量地增加，胶膜地玻璃转化温度和拉伸强度都有所增加，耐水性也得到明显地改香.个人收集整理勿做商业用途吕冬等采用本体聚合法合成出一系列阻尼性能良好地聚氨酯僳(甲基丙烯酸甲酯甲基丙烯酸丁酯)互穿聚合物网络，通过动态力学分析方法研究了不同合成工艺及配比对该互穿聚合网络()聚合地阻尼性能地影响.个人收集整理勿做商业用途等研究了光引发聚合地线性互穿网络结构乳液.其过程与非交联型聚合过程类似：不同之处在于引入交联剂，使得粒子内部形成了互穿网络结构.个人收集整理勿做商业用途侯青顺等以甲苯二异氰酸酯、聚异丙二醇、丙烯酸、二羟甲基丙酸为主要原料，采用分子设计合成了带有双键地氨基甲酸酯地丙烯酸酯类单体，用此大单体与丙烯酸酯类单体共聚，得到稳定地乳液.乳液地黏度随着聚氨酯大单体含量地增加而增大，胶膜地玻璃化温度则随着聚氨酯大单体含量地增加而下降，热分解温度(±)℃，各种配比地共聚乳液涂膜均为透明膜，具有较好地力学性能.个人收集整理勿做商业用途水性聚氨酯有机氟改性氟具有强地电负性，吸电子能力强，原子核对其核外电子及成键电子云地束缚较强，键地可极化性低，含有键地聚合物分子间地作用力较低，使得含氟聚合物具有较低地表面自由能，具有强地拒水、拒油地特性.因此，将含氟基团引入结构中，既保留了聚氨酯优异地机械性能和两相微结构特征，又赋予材料优异地低表面能、拒水拒油性、润滑性、耐热耐化学品性以及抗沾污性和良好地生物相容性，目前已成为地新兴发展方向.个人收集整理勿做商业用途等合成了与基底硬段具有相同重复单元地氟化氨基甲酸酯低聚物()，在水合前将其与基底混合.射线光电子能谱()和静态接触角都表明铸膜表面富集了大量地.原子力显微镜()显示分散体铸膜地粗糙度在质量分数为时增大了倍，耐水性、耐油性都得到了提高.个人收集整理勿做商业用途等将全氟聚醚二醇引入到水性聚氨酯体系中.他们采用全氟聚醚二醇、异佛尔酮二异氰酸酯()和进行缩聚反应制备出异氰酸酯终端地含氟聚氨酯，以乙二胺为扩链剂，得到主链软段含氟地水性阴离子聚氨酯分散体.研究了全氟聚醚二醇地分子量和(含量对水性含氟聚氨酯性能地影响.研究结果表明聚氨酯软硬段微相分离有效地提高了水性含氟聚氨酯膜地模量，同时随着全氟聚醚二醇分子量地减小或含量地增加，弹性模量随着增加.他们还考察了含氟聚氨酯膜地拒水拒油性能，发现含氟量和含量相对较高地聚氨酯具有最佳地拒油性能，而含量较低时，所得到地膜具有良好地拒水性能，但是其拒油性不好.个人收集整理勿做商业用途谭鸿等将侧链含氟与聚醚型共混以提高聚醚型地生物相容性和生物稳定性，通过、接触角和血小板粘附研究发现，在混合物中极少量地氟元素(质量分数为)就能使材料具有良好地表面结构和良好地血液相性.个人收集整理勿做商业用途水性聚氨酯其它改性除了上述几种改性方法外，文献还报道了另外一些改性方法.张晓镭等研究了有机硅丙烯酸酯聚氨酯三元共聚乳液.罗振扬等研究了水性聚氨酯纳米改性等等.个人收集整理勿做商业用途几点建议()目前市场上水性聚氨酯产品地树脂含量不高，这样不但增加了运输和干燥费用，而且还影响粘接性，因此今后应该设法提高水性聚氨酯地固含量；()随着环境保护要求地提高，应尽量减少有机溶剂地用量，最终达到无溶剂，使得水性聚氨酯变成真正意义地环境友好型材料；()继续加大水性聚氨酯地改性研究，加快功能型水性聚氨酯地研究进程.个人收集整理勿做商业用途。

沿新闻信息含量水性聚氨酯的合成及性能研究榆林市瀚霆化工技术开发有限公司康永豆高雅咼聚氨酯通常分为溶剂型聚氨酯和水性聚氨酯。

溶剂型聚氨酯通过酮类、乙酸乙酯、甲苯、二甲苯等有机溶剂P32制得，这些溶剂易挥发、气味大、易燃易爆、污染环境。

水性聚氨酯把水作为分散介质,有气味小、不污染环境、不化燃、节能、操作加工方便等优点。

因而水性聚氨酯迅速在学皮革涂饰、手套、导管、涂料等很多领域得到应用。

建传统水性聚氨酯乳液固含量低(<40%),导致初黏材力低、自增稠性差、干燥成膜速度慢、光泽性较低等缺点,因而应用推广受到限制。

高固含(>50%)水性聚氨酯乳液则具有成膜和干燥时间短、设备利用率高、单位产品能量消耗和运输成本低等优点。

研究表明其在50七左右干燥温度下其干燥速度与普通溶剂型聚氨酯相似,从而使合成革应用上完全代替溶剂型产品。

1实验步骤1.1预聚体制备先将称好的聚酯(如721,726,PBA咸聚瞇(PTHF),阴离子扩链剂(DMPA),在90七左右抽真空脱水1h；然后降温至80°C,依次加入IPDI、NMP和1%。

总固体物料量的催化剂,30min后加入DEG,共反应2h,待体系中的值基本上达到了理论值，表明反应完全,得到预上聚体。

海 1.2单体改性建为了提高制成胶膜的耐水性，预聚时加入有机硅材8427或中和成盐后加入有机硅KH550反应30min,实现有机硅改性。

二 1.3中和成盐0将预聚物降温到40T后先用适量丙酮稀释，待粘-度降低后，滴加成盐剂TEA,使聚氨酯中的竣基被中和九成盐，达到离子化目的，使其更好地与水相溶形成一种年较稳定的体系，充分反应30min。

1.4提高成膜性第中和成盐后,加入成膜助剂(用少许丙酮溶解的聚-乙酸乙烯酯),使其充分反应30min,对成膜性有很大期的提升作用。

1.5乳化、扩链在高速搅拌下(800r/min)加入适量水、乳化剂、扩链剂混合液，反应30min,得到白色不透明乳液(固含量约为50%),放置一段时间后即得到白色泛蓝、外观稳定的聚氨酯乳液。

发生物理和化学变化的高分子物质，常被用于涂料。

与传
水性聚氨酯高分子染料
高分子染料是通过一定的化学反应将染料分子引入高分子的主链或悬挂于侧链上而形成的有色高分子聚合物，它既具有高分子材料的高强度、耐溶剂、耐热、耐迁移、易成膜和可加工性等特性，又具有有机小分子染料对光的强吸收性和发色性能。

高分子染料除在特种涂料、纤维制品、塑料等工业领域具有重要的应用价值外，在液晶显示、电致发光材料、光敏材料、分离材料、激光信息材
4 抗菌载药水凝胶抑菌圈实验照片。

革用水性聚氨酯的合成及其应用研究的开题报告一、研究背景及意义随着环保意识的不断加强，人们对于环境友好、无毒无害的材料的需求也日益增加。

而对传统的有机溶剂型聚氨酯，其使用过程中会产生挥发性有机物（VOCs），对健康和环境都有不良影响。

因此，研究环保型的水性聚氨酯材料，不仅有助于提高聚氨酯材料的应用效果，还能够降低环境污染。

在聚氨酯领域，革制品是其中应用较为广泛的领域之一。

传统的革用聚氨酯主要通过溶剂法合成，同时也存在着对人体健康和环境污染的风险。

而利用水性聚氨酯代替传统的有机溶剂型聚氨酯，在革制品领域应用，不仅能降低环境污染，也能够提高产品的质量和性能。

因此，本研究将探讨水性聚氨酯在革制品领域的应用，并研究其合成方法及性能。

二、研究目标1. 合成水性聚氨酯，探究其合成方法及工艺条件。

2. 对合成的水性聚氨酯进行物理性能及结构性能测试。

3. 将合成的水性聚氨酯应用在革制品领域中，并测试其性能及耐久度。

三、研究内容1. 水性聚氨酯的合成将聚己二酸、1,4-丁二醇和二异氰酸酯等原料在一定的反应条件下进行反应，合成水性聚氨酯。

探究合成中各种条件（例如温度、反应时间、原料比例等）对水性聚氨酯的质量和产率的影响，并确定较优的合成条件。

2. 物理性能及结构性能测试对聚氨酯的物理性能（例如比重、粘度、分子量、玻璃化转变温度等）及结构性能（例如分子结构、官能团基团等）进行测试。

3. 革制品的制备及测试将合成的水性聚氨酯应用于革制品的制备中，探究不同含量的水性聚氨酯对革制品材料性能的影响；同时测试革制品的物理性能（例如强度、韧性、耐磨性等）和耐久性。

四、预期成果1. 通过本研究，可以探究并确定优良的水性聚氨酯的制备方法及条件，为环保型聚氨酯材料的应用提供技术支持。

2. 通过对合成的水性聚氨酯的物理性能及结构性能测试，可以为其在其他领域的应用提供参考。

3. 研究探究了水性聚氨酯在革制品领域的应用，为开发更环保型、高品质的革制品提供了技术支持。

水性聚氨酯的合成及研究张丕勇【摘要】采用丙酮回流法合成水性聚氨酯。

发现，在1，4-丁二醇（BDO）质量分数为5％-15％时，乳化状况较好；二羟甲基丙酸（DMPA）质量分数为5％-7％时，较易乳化；丙酮质量分数为50％时，可得到均匀稳定的浊液。

同时，考察了成盐剂三乙胺和丁胺对乳液的影响，以三乙胺（TEA）为成盐剂时乳化效果较好。

%The waterborne polyurethane emulsion was synthesized by acetone reflux method. It was found that emulsification was fairly completed when the amount of BDO mass fraction was 5% to 15% and DMPA was 5% to 7%. Stable homogeneous emulsion was obtained with 50% of acetone. The influence of TEA and butylamine on emulsification was also examined at the same time and TEA ap- peared to have better effect.【期刊名称】《山西化工》【年(卷),期】2012(032)006【总页数】3页(P5-6,19)【关键词】水性聚氨酯;成盐剂;乳浊液;合成【作者】张丕勇【作者单位】中南民族大学化学与材料科学学院,湖北武汉430074【正文语种】中文【中图分类】TQ323.8引言水性聚氨酯是以水代替有机溶剂作为分散介质的新型聚氨酯体系，也称为水分散聚氨酯、水系聚氨酯或水基聚氨酯。

因其连续相为水，具有安全、易保管和贮存、使用方便、成本低的特点，而且以水取代有机溶剂更加环保，广泛应用于皮革、胶粘剂等领域。

现阶段，聚氨酯的合成与应用或多或少地用到有机溶剂，不仅提高了生产成本，而且加剧了环境污染，从而限制了它的使用。