水性聚氨酯涂料的研究进展论

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1、摘要综述了我国聚氨酯涂料的研究现状，主要应用领域及水性聚氨酯涂料的品种，详细介绍了水性聚氨酯涂料的合成原料和制备，指出了水性聚氨酯涂料的发展趋势。关键词:聚氨酯水性聚氨酯涂料发展IIIABSTRACTThispaperreviewedtheresearchsituationofthepolyurethanecoatinginourcountry,themainapplicationfieldandthevarietiesofwaterbornepolyurethanecoating,areintro

2、ducedindetailthesynthesisofwaterbornepolyurethanecoatingrawmaterialspreparation,andpointsoutthedevelopmenttrendofwaterbornepolyurethanecoating.Keyword：polyurethanewaterbornepolyurethanecoatingdevelopmentIII目录引言1一、水性聚氨酯的概述21、聚氨酯22、水性聚氨酯的性能特点3二、水性聚氨酯涂料的合

3、成原料和制备41、水性聚氨酯的合成原料42、水性聚氨酯涂料的制备7三、水性聚氨酯涂料的研究现状151、有机硅复合改性水性聚氨酯的研究现状152、阴离子型水性聚氨酯的研究现状15四、水性聚氨酯涂料的应用和发展趋势171、水性聚氨酯涂料的应用172、我国聚氨酯涂料发展趋势19结论21致谢23III引言水性聚氨酯是以水替代传统聚氨酯中的有机溶剂作为分散介质发展起来的高分子材料，可调配成不含或仅含少许有机溶剂的涂料，目前虽然有些方面的性能与溶剂型聚氨酯仍存在一定差距，但具有无毒、不易燃烧、不污染环境、节能、

4、安全可靠、不易损伤被涂饰表面、易操作和改性等优点，使得它在木器涂料、塑料涂料、纸张涂层、建筑涂料以及织物和皮革涂饰等许多涂装领域得到了广泛的应用，水性聚氨酯正呈现出逐步代替溶剂型聚氨酯的发展趋势。23水性聚氨酯涂料的研究进展李冬梅应用化工技术高起专2013春季137273170049一、水性聚氨酯的概述1、聚氨酯聚氨酯（PU）是聚合物分子链内含有相当数量的氨基甲酸酯单元（—NH—COO—）的高分子化合物。根据分散体系的不同分为溶剂型聚氨酯和水性聚氨酯。聚氨酯树脂通常由多异氰酸酯（含—NCO）基团或其

5、加成物与含活泼氢（主要是羟基中的活泼氢）的聚多元醇反应而成。聚氨酯树脂应用广泛、性能优异。它作为涂料使用时，所形成的涂膜机械性能好、耐磨性好、硬度高、耐水、耐化学、耐老化性优异，属于高性能涂料。它的应用领域极为广阔，主要包括地面涂料、厨房家具涂料、办公家具涂料，机械设备涂料。它对各种基材，如木材、水泥、金属、玻璃基材的表面附着力很强。溶剂型聚氨酯涂料已得到广泛的应用，但挥发性有机化合物（VOC）含量高，容易造成空气环境污染。1.2水性聚氨酯1.2.1水性聚氨酯的分类水性聚氨酯是聚氨酯溶解或分散于水中

6、形成的二元胶态体系，可以作为水性聚氨酯涂料、胶黏剂和其他应用形态的基础树脂。由于聚氨酯原料和配方的多样性，水性聚氨酯品种繁多，根据不同的分类方法，可划分为不同的种类。（1）按照使用形式分类与溶剂型聚氨酯类似，水性聚氨酯按剂型可分单组分及双组分体系。有的水性聚氨酯单独使用不能获得所需的性能，必须添加交联剂，组成双组份体系。（2）按照外观和粒径分类可将水性聚氨酯划分为聚氨酯水溶液(粒径＜0.001μm，外观透明)、聚氨酯水分散体(粒径0.00l—0.1μm，外观半透明)、聚氨酯乳液(粒径＞0.1μm23

7、，外观白浊)三类。但有时习惯上将后两类统称为聚氨酯乳液或聚氨酯水分散体。聚氨酯水溶液外观为无色到黄色透明溶液，几乎不存在微粒，聚氨酯的分子量很小，亲水性较强，需加交联剂才有一定的耐水性。实际应用中，水性聚氨酯以聚氨酯乳液或聚氨酯水分散体居多，聚氨酯水溶液较少。（3）按照亲水性基团的性质分类根据聚氨酯分子侧链或主链上是否含有离子基团以及离子基团的电荷种类，可将水性聚氨酯划分为阴离子型、阳离子型、非离子型以及两性离子型。其中阴离子型水性聚氨酯又可细分为磺酸型、羧酸型，以侧链含离子基团的居多；阳离子型水性

8、聚氨酯一般是指主链或侧链上含有铵离子(一般为季铵离子)或硫离子的水性聚氨酯，绝大多数情况是季铵离子；非离子型水性聚氨酯即分子中不含离子基团的水性聚氨酯，亲水性链段一般是中低分子量聚氧化乙烯(PEG)，亲水性基团一般是羟甲基。2、水性聚氨酯的性能特点与溶剂型聚氨酯涂料相比，水性聚氨酯涂料具有以下特点[1]。①水性聚氨酯涂料完全或基本不含溶剂、无臭味、无污染，具有不燃、成本低等优点，使用时可以水直接稀释，使用方便，易于清理。②水性聚氨酯的黏度不随聚合物相对分子质量的改变有