第一節(jié)  水性聚氨酯的簡(jiǎn)介

水性聚氨酯是以水代替有機(jī)溶劑作為分散介質(zhì)的新型聚氨酯體系，也稱水分散聚氨酯、水系聚氨酯或水基聚氨酯。水性聚氨酯以水為溶劑，無(wú)污染、安全可靠、機(jī)械性能優(yōu)良、相容性好、易于改性等優(yōu)點(diǎn)。（立項(xiàng)報(bào)告）

第二節(jié)水性聚氨酯的工藝技術(shù)

復(fù)合乳液聚合法有兩種工藝：

⑴互穿聚合網(wǎng)絡(luò)（Interpentrating Polymer Network）。體系中至少有一組分為交聯(lián)結(jié)構(gòu)，在分子水平上發(fā)生作用，如以丙烯酸酯單體作為合成聚氨酯預(yù)聚體的有機(jī)溶劑，然后再在聚氨酯乳液中進(jìn)行聚合即制得丙烯酸酯改性聚氨酯的互穿網(wǎng)絡(luò)型乳液。

⑵在水性聚氨酯乳液中加入丙烯酸酯不飽和單體進(jìn)行自由基聚合， 形成所謂核-殼型丙烯酸酯改性水性聚氨酯的復(fù)合乳液。陳義芳采用丙烯酸酯單體作為聚氨酯溶劑制得IPN 結(jié)構(gòu)的丙烯酸酯改性的聚氨酯乳液， 研究 表明其涂膜具有良好的耐水性及耐污染性。楊建文等將具有羥基側(cè)基的丙烯酸樹(shù)脂與含有殘留異氰酸酯基的聚氨酯丙烯酸酯進(jìn)行接枝反應(yīng)，經(jīng)胺中和后，用水分散形成自乳化水性體系。 研究 表明當(dāng)接枝樹(shù)脂中聚氨酯含量在30%～50%時(shí)，光固化涂層具有較好的硬度、耐溶劑性和耐水性。

2 有機(jī)硅改性有機(jī)硅化合物屬于半有機(jī)、半無(wú)機(jī)結(jié)構(gòu)的高分子化合物具有耐熱、耐水性、耐候性及透氣性，其中兩個(gè)最顯著的特點(diǎn)是耐氧化性和低表面能， 有機(jī)硅聚合物還能賦予涂層杰出的柔順性和爽滑絲綢感；因表面能差異而存在微相分離的Si-O-Si 分子鏈會(huì)遷移到膜的表面提高涂膜的綜合性能。

第三節(jié) 水性聚氨酯的最新技術(shù)

產(chǎn)品技術(shù)變化特點(diǎn)

大多數(shù)水性PU主要是由自乳化法制備，以含親水性基團(tuán)的PU為主要固化成分，涂膜干燥時(shí)若親水成分不能有效的進(jìn)入交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中，干燥形成的涂膜遇水易溶脹。另外其缺少像雙組分溶劑型PU涂膜所能得到的交聯(lián)密度和高相對(duì)分子質(zhì)量，因而這些水分散體涂膜的耐水性、耐溶劑性、耐熱性和光澤性較差，嚴(yán)重地限制了其使用的范圍。因此，常采用提高涂膜的交聯(lián)密度來(lái)改善乳液涂膜的耐水性。常用的交聯(lián)方法有兩種：一種是在合成PU預(yù)聚物時(shí)，加入官能度大于2的多羥基化合物，直接生成交聯(lián)PU預(yù)聚物，將上述預(yù)聚物很好地分散在水中，并擴(kuò)鏈形成大分子，最后形成乳液。

這種方法也叫前交聯(lián)法，缺點(diǎn)是易使預(yù)聚物黏度增大，較難分散在水中，影響乳液的穩(wěn)定性。新型交聯(lián)劑和多官能團(tuán)擴(kuò)鏈劑的篩選與合成的 研究 相當(dāng)活躍，已成為提高水性PU物理機(jī)械性能和耐水性能的主要途徑之一。另一種方法為外交聯(lián)法，采用帶羧的陰離子PU乳液進(jìn)行交聯(lián)，交聯(lián)反應(yīng)發(fā)生在PU分子的羧基上，有氮丙啶、碳化亞胺以及金屬鹽類化合物，在室溫條件下進(jìn)行交聯(lián)。這類交聯(lián)劑一般在使用PU乳液時(shí)加入，因其交聯(lián)反應(yīng)速率很快，短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生凝膠而破乳。外交聯(lián)法可成功解決PU乳液涂膜的親水性問(wèn)題，但因外加交聯(lián)劑，組成雙組分涂飾劑給施工帶來(lái)不便，此方法使用較少。

產(chǎn)品市場(chǎng)的新技術(shù)

國(guó)內(nèi)外對(duì)水性聚氨酯的 研究 都聚焦在對(duì)其改性使其功能化，通過(guò)改性增加材料的耐水性、耐溶劑性等性能指標(biāo)。改性主要通過(guò)物理和化學(xué)兩種手段，通過(guò)接枝、嵌段、內(nèi)、外交聯(lián)其它聚合物材料，共混或形成互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)等方法進(jìn)行改性。常用的改性有以下幾種：

1 丙烯酸酯改性聚丙烯酸酯類產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)在于耐候、耐水、耐溶劑、保光性比聚氨酯樹(shù)脂突出，在物理機(jī)械性能、彈性及粘接性能等方面又遜色于聚氨酯樹(shù)脂。因此兩者具有很好的互補(bǔ)性。將丙烯酸酯用于水性聚氨酯乳液的改性，是聚氨酯的發(fā)展趨勢(shì)之一。較為流行的有共混交聯(lián)反應(yīng)法、乳液共聚法和復(fù)合乳液聚合法。

第四節(jié) 水性聚氨酯的發(fā)展前景

水性PU在紡織和印染助劑方面的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。如用作染色助劑、涂料印花粘接劑、柔軟與防皺整理劑、抗靜電和親水整理劑等，可提高其染色深度、牢度以及紡織物的其他性能。

水性PU也廣泛用于石油破乳劑，造價(jià)低、破乳效果好、速度快、無(wú)毒、使用方便。

此外，在聚氨酯主鏈上接枝多氟烷基，即可制作優(yōu)良的防水、防油、防污劑；在其主鏈上接枝鹵素、磷等元素，也可制成優(yōu)良的阻燃整理劑。

性能 分析

水性聚氨酯具有非常多的優(yōu)點(diǎn)，所以被廣泛應(yīng)用在：涂料、油墨、膠粘劑、皮革涂飾劑、人造革、手套潤(rùn)滑劑等方面。以皮革涂飾劑為例：涂飾是皮革制造過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。它可增加皮革的美觀和耐用性能，提高檔次，增加花色品種、擴(kuò)大使用范圍。其中聚氨酯類涂飾劑的成膜性能好、遮蓋力強(qiáng)、粘結(jié)牢固，涂層的物理性能優(yōu)異，可大大提高成革的等級(jí)，為此受到高度重視和廣泛的關(guān)注。

我們將一系列的改性有機(jī)硅樹(shù)脂引入到聚氨酯皮革、聚氨酯涂飾劑、聚氨酯粘合劑、鞋底料、聚氨酯涂料、油墨中去，通過(guò)工程師的對(duì)比試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，可解決水性PU和油性PU產(chǎn)品存在的種種問(wèn)題。

產(chǎn)品介紹如下

一、粘合劑：

該系列產(chǎn)品為改性有機(jī)硅交聯(lián)劑，可以增強(qiáng)合成革用不同底材與聚氨酯涂層材料之間的粘合性，從而相應(yīng)提高涂飾性和附著力，同時(shí)帶來(lái)耐水解及爽滑的感覺(jué)?？纱嬗卸镜亩嗟そ宦?lián)劑。

二、潤(rùn)濕劑：

該系列產(chǎn)品設(shè)計(jì)用于改善聚氨酯涂層材料之間及聚氨酯涂層材料和不同底材之間的潤(rùn)濕性，同時(shí)也可作為聚氨酯合成革的泡孔調(diào)節(jié)劑及流平劑。

三、勻孔劑：

該系列產(chǎn)品主要用于增進(jìn)涂層的成肌性，從而改善皮革的最終手感和表面流動(dòng)性。該系列產(chǎn)品不含羥基，可以作為一個(gè)有效的潤(rùn)濕劑和勻孔劑。

四、流平劑：

該系列產(chǎn)品可以賦予聚氨酯合成革表面平整性。濕法工藝中提高貝斯的表面透濕性、流平性；干法工藝中，提高PU革的防粘性、并有絲滑手感。

五、泡孔調(diào)節(jié)劑：

該系列產(chǎn)品設(shè)計(jì)用于濕法聚氨酯漿料成革過(guò)程中的泡孔控制，泡孔結(jié)構(gòu)叢豎長(zhǎng)型到均一圓孔型。

同時(shí)還有消泡作用，提供光潔的表皮層或貝斯層。

六、PU樹(shù)脂改性劑：

該系列產(chǎn)品含有活性基團(tuán)，為聚醚封端或者羥基封端的有機(jī)硅改性劑，可直接參與漿料合成反應(yīng)，也可作為功能性添加劑添加，賦予聚氨酯合成革貝斯和面層更好的透濕性、透氣性，更好的低溫?fù)锨?，更好的防粘性，更高的耐磨性，?yōu)良的表面平整性、泡孔穩(wěn)定性或優(yōu)良的加工性。同時(shí)與極性溶劑、非極性溶劑、多元醇和異氰酸酯中有很好的相溶性。

免責(zé)申明：本文僅為中經(jīng)縱橫 市場(chǎng) 研究 觀點(diǎn)，不代表其他任何投資依據(jù)或執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)等相關(guān)行為。如有其他問(wèn)題，敬請(qǐng)來(lái)電垂詢：4008099707。特此說(shuō)明。

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