水性聚氨酯材料
聚碳酸酯水性聚氨酯是什么
聚碳酸酯水性聚氨酯是什么
聚碳酸酯水性聚氨酯，简称为水性PU，是一种新型环保型材料，具有优良的性能和广泛的应用前景。
它是由聚碳酸酯和水性聚氨酯相结合而成的一种高分子复合材料，具有独特的性能优势，被广泛应用于涂料、涂膜、胶粘剂、塑料制品等领域。
首先，聚碳酸酯水性聚氨酯具有优异的环保性能。
相较于传统的有机溶剂型产品，水性PU在生产过程中几乎不产生VOCs挥发性有机化合物的排放，大大减少了对环境的污染。
由此也使得水性PU逐渐成为各行业替代传统溶剂型材料的首选材料之一。
其次，水性PU具有优异的耐候性和耐化学性。
这种材料不仅具有优异的耐水性和耐酸碱性，还可以有效地抵御紫外线的侵蚀，因此在户外应用中有着良好的保护效果，能够保持长期的外观稳定性，并且能够在各种恶劣环境条件下发挥出色的性能。
此外，水性PU还拥有良好的可塑性和加工性能。
其可根据实际需要进行调整配方，以满足不同产品的要求。
水性PU作为一种新型高分子复合材料，还具有良好的粘接性能和机械性能，可以广泛应用于各类塑料制品、建筑涂料、汽车涂装等领域。
总的来说，聚碳酸酯水性聚氨酯以其优越的性能和环保的特点，正在逐步取代传统的有机溶剂型产品，成为各行业的新宠。
未来，随着科技的不断发展和人们对环保的重视，水性PU必将有着更加广阔的应用前景，并将在各个领域展现出更大的潜力和价值。
1。
水性聚氨酯材料
水性聚氨酯材料水性聚氨酯（PU）材料是一种新型环保材料，具有优异的性能和广泛的应用前景。
它是一种以水为分散介质的聚氨酯树脂，与传统的有机溶剂型聚氨酯相比，具有无毒、无味、无污染、易于操作等优点，被广泛应用于涂料、胶粘剂、弹性体、合成革、纺织品涂层等领域。
首先，水性聚氨酯材料在涂料领域具有独特的优势。
传统的有机溶剂型聚氨酯涂料在施工过程中会释放出大量的有机溶剂，对环境和人体健康造成危害。
而水性聚氨酯涂料采用水作为分散介质，不含有机溶剂，具有低VOC（挥发性有机化合物）排放、低气味、低污染的特点，符合现代人们对环保和健康的需求。
此外，水性聚氨酯涂料还具有良好的附着力、耐候性和耐化学性，能够在金属、塑料、木材等多种基材上形成坚固、耐久的保护膜，广泛应用于汽车、家具、建筑等领域。
其次，水性聚氨酯材料在胶粘剂领域也有着重要的应用。
由于其优异的粘接性能、耐化学性和耐候性，水性聚氨酯胶粘剂被广泛应用于纺织品、鞋材、包装材料等行业。
与传统的有机溶剂型胶粘剂相比，水性聚氨酯胶粘剂不含有机溶剂，具有低气味、低污染的特点，符合国家对环保产品的要求。
而且，水性聚氨酯胶粘剂还具有优异的粘接性能，能够在不同材料之间形成牢固的结合，提高产品的质量和使用寿命。
此外，水性聚氨酯材料还在弹性体、合成革、纺织品涂层等领域有着广泛的应用。
它可以用于制备高弹性的弹性体制品，具有良好的柔韧性和耐磨性，被广泛应用于鞋底、汽车减震器、运动器材等领域。
同时，水性聚氨酯材料还可以用于制备合成革，具有质地均匀、手感舒适、耐磨耐刮的特点，被广泛应用于家具、汽车内饰、箱包等领域。
此外，水性聚氨酯涂料还可以用于纺织品涂层，提高纺织品的耐水性、耐洗性和耐磨性。
总之，水性聚氨酯材料具有优异的性能和广泛的应用前景，在涂料、胶粘剂、弹性体、合成革、纺织品涂层等领域都有着重要的应用。
随着人们对环保和健康的要求不断提高，水性聚氨酯材料将会在更多领域得到应用和推广，成为未来发展的重要方向。
水性聚氨酯的用途
Байду номын сангаас 录
• 引言 • 水性聚氨酯的特性 • 水性聚氨酯的应用领域 • 水性聚氨酯的优势与挑战 • 水性聚氨酯的发展趋势 • 结论
01 引言
主题简介
• 水性聚氨酯是一种以水为分散介质的聚氨酯材料，具有环保、 低VOC排放等优点，广泛应用于涂料、胶粘剂、皮革涂饰等领 域。
聚氨酯简介
03
随着技术的不断进步和市场需 求的变化，水性聚氨酯的应用 领域将进一步拓展，市场前景 广阔。
未来展望
01
针对水性聚氨酯的性能和应用领域，需要加强基础研究，提高 材料性能和稳定性，以满足更广泛的应用需求。
02
探索水性聚氨酯与其他高分子材料的复合技术，以实现性能互
补，拓展应用领域。
推动水性聚氨酯在绿色建筑、新能源、生物医疗等领域的应用，
纳米复合材料的应用
将纳米材料与水性聚氨酯结合，制备出具有优异性能的纳米复合材 料，如增强耐磨性、提高阻隔性能和改善导电性等。
市场前景
1 2
市场需求持续增长
随着环保意识的增强和工业领域对高性能涂料的 不断需求，水性聚氨酯的市场需求将持续增长。
拓展应用领域
水性聚氨酯在建筑、汽车、家具、纺织等领域的 应用逐渐扩大，将进一步推动其市场发展。
环保性
低VOC排放
水性聚氨酯以水为分散介质，不含有害的 有机溶剂，因此对环境友好，减少了对空 气和水的污染。
水性聚氨酯在生产和使用过程中VOC排放 量极低，符合现代绿色环保的要求。
高附着力
优异的物理性能
水性聚氨酯对各种基材如金属、塑料、木 材等都具有优良的附着力，可广泛应用于 各种材料的涂装和保护。
应用领域有限
由于水性聚氨酯的性能和应用 领域有限，其应用范围受到一
水性聚氨酯材料
水性聚氨酯材料水性聚氨酯材料是一种新型的环保型高分子材料，它具有优异的性能和广泛的应用领域。
水性聚氨酯材料以水作为溶剂，不含有机溶剂，具有低挥发性和低毒性，对环境和人体健康无害，是一种绿色环保的材料。
本文将从水性聚氨酯材料的性能特点、制备工艺、应用领域等方面进行介绍。
一、水性聚氨酯材料的性能特点。
1. 环保性，水性聚氨酯材料以水为溶剂，不含有机溶剂，不会产生挥发性有机化合物，对环境无污染，符合环保要求。
2. 耐候性，水性聚氨酯材料具有优异的耐候性，能够在室外环境下长期使用而不发生老化、褪色等现象。
3. 耐化学性，水性聚氨酯材料具有良好的耐化学性，能够抵抗酸碱、溶剂等化学物质的侵蚀，具有较强的耐腐蚀性。
4. 耐磨性，水性聚氨酯材料具有良好的耐磨性，能够承受一定的摩擦和冲击而不易损坏。
5. 耐温性，水性聚氨酯材料具有较高的耐温性，能够在一定温度范围内保持稳定的性能。
6. 耐水性，水性聚氨酯材料具有良好的耐水性，能够在潮湿环境下长期使用而不发生变形、腐蚀等现象。
二、水性聚氨酯材料的制备工艺。
水性聚氨酯材料的制备工艺主要包括原料准备、反应制备、加工成型等步骤。
其主要原料包括聚醚多元醇、异氰酸酯、交联剂、助剂等。
制备工艺流程一般包括以下几个步骤：1. 原料准备，将所需的聚醚多元醇、异氰酸酯、交联剂、助剂等原料按一定配方准备好，保证原料的质量和比例。
2. 反应制备，将聚醚多元醇、异氰酸酯等原料按一定比例混合，在一定条件下进行反应，生成水性聚氨酯树脂。
3. 加工成型，将制备好的水性聚氨酯树脂进行加工成型，可以通过涂覆、浸渍、喷涂、注塑等方式进行加工成各种形状的制品。
三、水性聚氨酯材料的应用领域。
水性聚氨酯材料具有广泛的应用领域，主要包括涂料、胶粘剂、印刷油墨、合成革、纺织品涂层、建筑防水材料等。
具体包括以下几个方面：1. 涂料，水性聚氨酯涂料具有优异的耐候性、耐磨性和耐化学性，广泛应用于汽车、家具、建筑等领域。
水性聚氨酯资料(科天化工)
四、水性聚氨酯性能表述
6. 耐水性
物理性吸水（聚醚型）和化学水解（聚酯型）； 测试方法 ：浸润法和液滴法
水性聚氨酯特点：存在亲水基团：采用改性、交联 或减少亲水基团含量的方法。
四、水性聚氨酯性能表述
7. 表面性能
表面张力； 水接触角 ；
亲水性和表面粗糙度是最主要的因素。
四、水性聚氨酯性能表述
七、水性聚氨酯应用
3. 织物整理
防水透湿涂层剂 羊毛织物防缩整理剂 抗静电整理 抗起毛起球整理 免烫整理剂 涂料印花
七、水性聚氨酯应用
4. 涂料
在国外水性涂料研究中，水性聚氨酯涂料就占了主导 地位 在水性聚氨酯涂料应用方面的技术研究应集中于以下 几方面：
1. 2. 3. 4. 5. 降低树脂的内聚强度 复合改性 加强对高固含量和粉末状水分散型聚氨酯的研究 水性紫外光聚氨酯涂料 利用可再生资源如植物油、松香及废弃塑料制备多元醇
七、水性聚氨酯应用
5.玻纤浸润剂
聚氨酯乳液含有极性很强的氨酯键，对玻纤黏结 集束性好，分子中软段和硬段相结合，蓦地弹性特别 好，对玻纤的保护作用优于其他品种的成膜剂 国产较少
七、水性聚氨酯应用
6. 鞋化用树脂
PUD应用与鞋化材料有两个用途：填充和表面光亮装 饰。 目前国内用量较大，仅次于皮革用树脂，但是产品多 为外来产品
水性聚氨酯
合肥市科天化工有限公司
董事长：戴家兵
一、聚氨酯概述
聚氨酯
1. 结构
O O C NH
2. 原料丰富，成品形态各样，被誉为“可剪裁性” 聚 合物 3. 应用广泛 涂料、胶黏剂、弹性体… 4. 溶剂性PU的VOC高，污染大，水性化是趋势
一、聚氨酯概述
水性聚氨酯资料(科天化工)
应用越来越广泛 。
三、水性聚氨酯的制备
1. 制备原料
聚合物多元醇 聚酯多元醇
一般是由二元羧酸或酸酐与小分子二元醇（或二元醇与三元 醇的混合物）脱水缩聚而成。聚酯型聚氨酯强度高、粘结力好， 但也存在耐水剂性差和透气性低等缺点，并且其原料成本比聚醚 多元醇高。常用的聚酯包括己二酸与乙二醇、丙二醇、丁二醇、 一缩二乙二醇分别合成的聚酯二醇以及聚ε-己内酯（PCL），聚 碳酸酯（PC）等
4. 涂料
在国外水性涂料研究中，水性聚氨酯涂料就占了主导 地位
在水性聚氨酯涂料应用方面的技术研究应集中于以下 几方面：
1. 降低树脂的内聚强度 2. 复合改性 3. 加强对高固含量和粉末状水分散型聚氨酯的研究 4. 水性紫外光聚氨酯涂料 5. 利用可再生资源如植物油、松香及废弃塑料制备多元醇
2. 应用领域涵盖皮革、纸张、纺织、涂料、黏合剂、塑 料、橡胶。
3. 国内研究状况：始于70年代，80年代后蓬勃发展。安 徽大学，中国科技大学…
二、水性聚氨酯沿革
1937年，拜耳及其同事第一次利用异氰酸酯与 多元醇化合物进行逐步加成反应制得了各种 聚氨酯树脂和聚脲化合物
1944年，拜耳进行了聚氨酯的首次工业化 HDI+BDO （牌号：Igamid U）
二、水性聚氨酯沿革
1943年，德国化学家斯科拉克（P. Schlack）首 次制备出了聚氨酯乳液
制备方法：在乳化剂与保护胶体的存在下，将异氰酸酯
在水中乳化，并在剧烈搅拌下加入二胺
二、水性聚氨酯沿革
1953年，杜邦公司万杜特尔（Wyandotl）将由 二异氰酸酯和聚醚制成预聚体的苯溶液分散 在水中，此后又用二胺扩链合成了聚氨酯乳 液（首次引入软段）；
水性聚氨酯制备工艺流程
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。
水性聚氨酯制备使用的原材料和方法
水性聚氨酯制备使用的原料和方法作者：概述：一、水性聚氨酯制备用原料1. 低聚物多元醇水性聚氨酯胶粘剂制备中常用的低聚物多元醇一般以聚醚二醇、聚酯二醇居多，有时还使用聚醚三醇、低支化度聚酯多元醇、聚碳酸酯二醇等小品种低聚物多元醇。
聚醚型聚氨酯低温柔顺性好，耐水性较好，且常用的聚氧化丙烯二醇（PPG）的价格比聚酯二醇低，因此，我国的水性聚氨酯研制开发大多以聚氧化丙烯二醇为主要低聚物多元醇原料。
由聚四氢呋喃醚二醇制得的聚氨酯机械强度及耐水解性均较好，惟其价格较高，限制了它的广泛应用。
聚酯型聚氨酯强度高、粘接力好，但由于聚酯本身的耐水解性能比聚醚差，故采用一般原料制得的聚酯型水性聚氨酯，其贮存稳定期较短。
2. 异氰酸酯制备聚氨酯乳液常用的二异氰酸酯有TDI、MDI等芳香族二异氰酸酯，以及IPDI、HDI、H12MDI等脂肪族、脂环族二异氰酸酯。
由脂肪族或脂环族二异氰酸酯制成的聚氨酯，耐水解性比芳香族二异氰酸酯制成的聚氨酯好，因而水性聚氨酯产品的贮存稳定性好。
国外高品质的聚酯型水性聚氨酯一般均采用脂肪族或脂环族异氰酸酯原料制成，而我国受原料品种及价格的限制，大多数仅用TDI为二异氰酸酯原料。
多亚甲基多苯基多异氰酸酯一般用于制备乙烯基聚氨酯乳液和异氰酸酯乳液。
3. 扩链剂水性聚氨酯制备中常常使用扩链剂，其中可引入离子基团的亲水性扩链剂有多种，除了类特种扩链剂外，经常还使用1,4-丁二醇、乙二醇、一缩二乙二醇、己二醇、乙二胺、二亚乙基三胺等扩链剂。
由于胺与异氰酸酯的反应活性比水高，可将二胺扩链剂混合于水中或制成酮亚胺，在乳化分散的同时进行扩链反应。
4. 水水是水性聚氨酯胶粘剂的主要介质，为了防止自来水中的Ca2+、Mg2+等杂质对阴离子型水性聚氨酯稳定性的影响，用于制备水性聚氨酯的水一般是蒸馏水或去离子水。
除了用作聚氨酯的溶剂或分散介质，水还是重要的反应性原料，合成水性聚氨酯目前以预聚体法为主，在聚氨酯预聚体分散与水的同时，水也参与扩链。
水性聚氨酯的主要用途
水性聚氨酯的主要用途水性聚氨酯（Waterborne Polyurethane，简称WPU）是一种以水作为离子液体的分散剂，将聚氨酯颗粒分散于水介质中的乳液。
它由两个主要组分组成，一是聚异氰酸酯（Polyisocyanate），二是聚醚或聚酯，这两种物质通过反应生成聚合物。
水性聚氨酯具有延展性好、光泽度高、耐光性好等优点，并且在适当的情况下也具有高强度和耐磨性。
它在各个领域有广泛的应用，以下是水性聚氨酯的主要用途：1. 涂料和油漆：水性聚氨酯在涂料和油漆行业中被广泛使用。
它可以用于室内和室外的木材、金属、塑料等基材的涂装，其具有良好的耐久性和抗磨损性。
它在汽车修复、家具制造、建筑装修等领域发挥着重要作用。
2. 胶水和粘合剂：水性聚氨酯可以用作胶水和粘合剂，用于粘接各种材料，如木材、纸张、皮革、橡胶、布料等。
这种胶水具有良好的粘接性能和强度，广泛用于家具制造、制鞋业、包装业等。
3. 印刷和涂层：水性聚氨酯可以用于印刷油墨和涂层材料。
它可以提供光滑均匀的涂层，并具有优异的耐磨性和耐化学品腐蚀性。
这些特性使得水性聚氨酯成为印刷、包装、纺织印染等行业的理想选择。
4. 皮革和纺织品：水性聚氨酯可用于制作人造革和涂层纺织品。
它可以提供良好的弹性和耐用性，使得人造革更接近天然皮革。
水性聚氨酯涂层还可以在纺织品上形成一层薄膜，提供较好的防水性和耐磨性。
5. 包装材料：水性聚氨酯可以用于食品和药品包装材料的涂层。
它具有良好的耐油脂和耐化学品腐蚀性，可以保护包装材料不受外界环境的影响，并延长产品的保持期限。
6. 粘土和泡沫：水性聚氨酯可以用于制作粘土和泡沫材料。
它可以增加粘土的强度和耐久性，并提供泡沫的柔软性和弹性。
这些材料广泛应用于艺术和手工制作。
7. 医疗器械：水性聚氨酯可以用于制作医疗器械和医用材料。
它可以提供柔软的表面和良好的生物相容性，适用于手术器械、医用胶带和伤口敷料等。
总结来说，水性聚氨酯作为一种环保、高性能的材料，在各个领域都有广泛应用。
水性聚氨酯PUD
水性聚氨酯PUD概述水性聚氨酯（Polyurethane Dispersion，简称PUD）是一种新型环保性涂料，是氨基聚合物分散体系，与传统溶剂型涂料相比，具有无挥发有机物、无毒、无味等优点。
PUD具有良好的物理机械性能、化学稳定性和高效的硬化反应，可用于各种基材的涂装，例如金属、木材、纸张、塑料、橡胶和纺织品等。
特点1. 环保PUD是一种水性环保涂料，与传统的溶剂型涂料相比，具有外延性好，耐久性好，无毒无味，无污染等特点。
2. 优良的性能PUD具有良好的适用性、良好的耐磨性、化学稳定性和漆膜硬度等优点；在涂料配方上，可以调配不同的改性剂和辅助材料增加其特性。
3. 工艺性好PUD与传统的溶剂型涂料不同的是，PUD是一种水性涂料，可以通过喷涂或者刷涂等方式进行涂装，其涂装工艺性好，可与各种工艺设备配套使用。
4. 应用广泛PUD可以应用于各种基材，如木材、金属、纸张、塑料、橡胶和纺织品等，可以用于家具、地板、汽车、电子、纸品等领域。
主要应用1.木器家具在木器家具方面，PUD可以用于平面家具、橱柜、门窗等木制品的表面装饰和保护，可以防止家具表面发黄、变色和开裂等现象，同时具有良好的耐刮擦性和耐磨性。
2.车辆在汽车方面，PUD可以用于车身和内饰的涂装，可以提供良好的耐造纸性、耐紫外线性和防腐蚀性能，同时保证舒适的触感和色泽。
3.电子在电子方面，PUD可以用于涂装电子产品的表面，可提供电子产品的抗氧化、耐摩擦性和表面平整性。
4.纺织品在纺织品方面，PUD可以用于纺织品的涂布和增加纺织品的质感、色泽和手感，同时可以防止纺织品的色泽褪色、污渍和变形。
结论目前，中国市场上的PUD涂料得到了广泛的应用和推广。
虽然PUD具有许多优点，但在使用过程中，也存在一些问题，例如生产成本高，涂装时间长等。
未来，我们可以通过不断的技术更新和技术创新，进一步发掘PUD的优点和应用价值，助力中国的环保事业。
水性聚氨酯
水性聚氨酯简介水性聚氨酯是一种具有良好附着力和耐候性的高分子材料。
它是由聚氨酯预聚体、溶剂、交联剂和助剂组成的涂料。
由于其低VOC（挥发性有机化合物）排放和环境友好性，水性聚氨酯广泛应用于建筑、汽车、家具和航空航天等领域。
本文将详细介绍水性聚氨酯的性质、应用和制备方法。
性质1.附着力：水性聚氨酯在多种不同的基材上具有优异的附着力，如金属、塑料、木材等。
2.耐候性：水性聚氨酯具有出色的耐候性，能够抵抗紫外线、高温和湿度等环境因素的侵蚀。
3.耐化学性：水性聚氨酯具有出色的耐酸碱、溶剂和盐水的性能。
4.耐磨性：水性聚氨酯涂层具有很高的耐磨损性，保护基材不易受到划伤和磨损。
5.耐水性：水性聚氨酯具有良好的耐水性，不易被水分侵蚀和损坏。
应用1.建筑行业：水性聚氨酯广泛应用于建筑物的外墙、屋面和地板涂装，保护建筑材料免受紫外线、酸雨和其他恶劣环境的侵蚀。
2.汽车行业：水性聚氨酯用于汽车涂料，提供良好的外观效果和保护漆面，同时降低对环境的污染。
3.家具制造：水性聚氨酯用于家具涂装，为家具提供耐磨、耐刮擦和防水的功能。
4.包装材料：水性聚氨酯用于包装材料的涂层，提供保护性能和增加材料的强度和稳定性。
5.航空航天业：水性聚氨酯用于航空航天器的防腐蚀涂层，保护飞行器免受高温、高速度和外界环境的损害。
制备方法水性聚氨酯的制备方法主要包括以下几个步骤：1.聚合反应：将聚氨酯预聚体与交联剂在适当的溶剂中进行聚合反应，形成聚合物链。
2.技术调整：添加适量的助剂，调整涂料的粘度、硬度和耐候性等性质。
3.过滤和处理：通过过滤和处理，去除其中的杂质和颗粒，确保涂料质量的稳定和均匀。
4.包装和储存：将制备好的水性聚氨酯涂料进行包装，并储存在适当的环境中，以保证其质量和使用寿命。
结论水性聚氨酯是一种具有良好性能和环境友好性的高分子材料。
它在建筑、汽车、家具和航空航天等领域得到广泛应用。
制备水性聚氨酯的方法相对简单，通过聚合反应和技术调整等步骤，可以获得具有优异性能的水性聚氨酯涂料。
水性聚氨酯材料
水性聚氨酯材料水性聚氨酯材料是一种环保、高性能的涂料材料，其分子结构中带有羟基和脂肪酸基团，可以与水反应形成固态的聚合物。
相比传统的溶剂型聚氨酯涂料，水性聚氨酯材料具有许多优势，下面将从环保性、性能特点和应用领域三个方面进行介绍。
首先，水性聚氨酯材料具有优良的环保性能。
传统的溶剂型聚氨酯涂料中所含有的有机溶剂会产生大量的挥发性有机物（VOCs），对环境和人体健康造成潜在危害。
而水性聚氨酯涂料采用水作为溶剂，不含有机溶剂，可以有效减少挥发性有机物的排放，符合环保要求。
此外，水性聚氨酯材料不产生有害气味，安全无毒，使用起来更加放心和舒适。
其次，水性聚氨酯材料具有出色的性能特点。
水性聚氨酯涂料具有耐磨、耐候、耐寒、耐化学腐蚀等多种性能，能够在不同的环境条件下保持杰出的物理和化学性能。
此外，水性聚氨酯材料还具有良好的附着力和耐久性，能够长时间保持涂层的稳定性和美观度。
同时，水性聚氨酯涂料还具有可塑性强、粘结力好、施工方便等特点，可以满足不同场景和需求的涂装要求。
最后，水性聚氨酯材料在各个领域有广泛的应用。
在建筑领域，水性聚氨酯涂料可以用于建筑物外墙、屋顶、地板等部件的涂装，具有良好的防水、抗紫外线、耐候性能。
在汽车制造领域，水性聚氨酯涂料可以应用于车身、车顶、车轮等零部件的涂装，具有优异的耐刮擦、耐化学腐蚀、耐高温性能。
此外，水性聚氨酯材料还可用于家具、金属制品、电子产品等多个行业的涂装，应用广泛。
综上所述，水性聚氨酯材料作为一种环保、高性能的涂料材料，具有优良的环保性能、出色的性能特点和广泛的应用领域。
随着人们对环保和健康的重视，水性聚氨酯材料必将在未来得到更广泛的应用和推广。
水性聚氨酯的制备及改性方法
水性聚氨酯的制备及改性方法
一、水性聚氨酯的制备方法：
1.原位聚合法：通过在聚醚、聚酯等官能化的基料中，加入异氰酸酯类化合物，经过聚合反应形成水性聚氨酯。
2.分散聚合法：将异氰酸酯类物质预分散于水中，再与聚醚、聚酯等官能化的基料发生反应，形成水性聚氨酯。
二、水性聚氨酯的改性方法：
1.溶剂改性：将溶解介质（如乙醇、丙酮等）加入到水性聚氨酯中，通过调整溶解度和离子强度，改变聚氨酯的粘度、干燥速度等性能。
2.聚合物改性：将其他合成树脂（如丙烯酸乳液、聚酯树脂等）与水性聚氨酯混合进行共聚反应，以改善聚氨酯的力学性能、耐热性等性能。
3.环氧树脂改性：将环氧树脂加入水性聚氨酯中，通过交联反应，提高聚氨酯的耐磨性、耐溶剂性和耐冲击性。
4.硅橡胶改性：将硅橡胶加入水性聚氨酯中，形成混合胶，可以提高聚氨酯的耐候性、耐油性和抗拉强度。
5.纳米填料改性：引入纳米颗粒（如纳米二氧化硅、纳米氧化铁等）到水性聚氨酯中，通过增加界面层面，提高聚氨酯的力学性能、耐磨性和耐腐蚀性。
三、水性聚氨酯的应用领域：
1.涂料与胶粘剂：水性聚氨酯可以用于木材涂料、金属涂料、塑料涂料、地板涂料、汽车涂料等领域。
2.印刷油墨：水性聚氨酯可以用于纸张印刷油墨、塑料印刷油墨等领域。
3.纤维与皮革：水性聚氨酯可以用于纺织面料的涂层、皮革的涂层和胶粘剂等领域。
4.胶黏剂与密封剂：水性聚氨酯可以用于建筑胶黏剂、汽车密封剂、电子胶黏剂等领域。
5.防腐与防护：水性聚氨酯可以用于防水涂料、防腐涂料、建筑涂料等领域。
总之，水性聚氨酯的制备及改性方法多种多样，可以根据不同需求和应用领域进行选择和调整，以获得理想的性能和性质。
水性聚氨酯材料
水性聚氨酯材料水性聚氨酯（Waterborne Polyurethane，简称WPU）是一种环保型的高性能涂料材料，具有优异的物理性能和化学性能，被广泛应用于涂料、胶粘剂、印刷油墨等领域。
水性聚氨酯材料是由聚醚多元醇、异氰酸酯、助剂和溶剂等组成的，其制备过程中不含有机溶剂，具有低挥发性和低VOC排放的特点，符合当今环保要求。
本文将从水性聚氨酯的特性、应用领域和发展前景等方面进行介绍。
水性聚氨酯具有优异的物理性能和化学性能。
首先，水性聚氨酯具有优异的耐磨性和耐化学腐蚀性，能够在恶劣环境下保持稳定性。
其次，水性聚氨酯具有较高的弹性和柔韧性，能够适应各种变化的外力作用。
此外，水性聚氨酯还具有优异的附着力和耐候性，能够长时间保持良好的外观和性能。
总的来说，水性聚氨酯具有综合性能优异的特点，能够满足各种不同领域的需求。
水性聚氨酯在涂料、胶粘剂、印刷油墨等领域有着广泛的应用。
在涂料领域，水性聚氨酯可以用于木器涂装、金属涂装、塑料涂装等多种涂装领域，具有良好的光泽度和耐磨性。
在胶粘剂领域，水性聚氨酯可以用于制备各种类型的胶粘剂，具有优异的粘接性能和耐化学腐蚀性。
在印刷油墨领域，水性聚氨酯可以用于制备各种类型的油墨，具有良好的印刷性能和耐久性。
可以看出，水性聚氨酯在各个领域都有着广泛的应用前景。
水性聚氨酯作为一种环保型材料，具有良好的发展前景。
随着人们环保意识的增强，传统的有机溶剂型涂料逐渐被水性涂料所取代，而水性聚氨酯作为一种优秀的水性涂料材料，必将受到更广泛的关注和应用。
此外，随着科技的不断发展，水性聚氨酯的制备工艺和性能将不断得到提升，使其在各个领域的应用范围将会更加广泛。
因此，可以预见，水性聚氨酯作为一种环保型材料，将会在未来取得更大的发展。
综上所述，水性聚氨酯具有优异的物理性能和化学性能，被广泛应用于涂料、胶粘剂、印刷油墨等领域，具有良好的发展前景。
随着人们环保意识的增强和科技的不断发展，水性聚氨酯必将在未来取得更大的发展，成为涂料领域的主流产品。
水性聚氨酯的主要用途有
水性聚氨酯的主要用途有水性聚氨酯是一种环保型的涂料材料，它具有许多优秀的性能，因此被广泛应用于各个领域。
以下是水性聚氨酯的主要用途：1. 高档涂料：水性聚氨酯具有良好的附着力、耐磨损性和耐化学药剂性能，因此被广泛应用于高档涂料，如汽车喷漆、底漆、清漆等。
它能够给物体表面提供一层坚硬、光滑、耐腐蚀的保护层，延长物体的使用寿命。
2. 家具和木制品涂层：水性聚氨酯能够为家具和木制品提供一层耐磨、防潮、防污染的保护层。
它具有良好的填充、抗紫外线和抗黄变性能，能够增强木制品的耐用性，美化木制品的外观。
3. 地板涂料：水性聚氨酯可以用于地板涂料，包括室内地板和室外地板。
它能够提供一层坚硬、耐磨、耐化学药剂性的保护层，增加地板的使用寿命，同时还能够改善地板的外观和易于清洁。
4. 皮革和织物涂层：水性聚氨酯在皮革和纺织品行业有广泛的应用。
它可以为皮革和纺织品提供一层耐磨、耐热、防水、抗紫外线的保护层，增加其使用寿命，提高产品的质量和价值。
5. 包装涂料：水性聚氨酯可以用于包装涂料，如食品包装、饮料包装等。
它具有耐磨、耐化学药剂性和较低的挥发性等优点，对包装的材料和内部产品无害，同时还能提供一层美观、耐用的保护层。
6. 电子产品涂层：水性聚氨酯可以用于电子产品的涂层，如手机、平板电脑、电视等。
它具有耐磨、耐腐蚀、导电性能等优点，能够保护电子产品的表面，同时还能提供美观的外观效果。
7. 金属涂层：水性聚氨酯可以用于金属制品的涂层，如汽车零件、家电、建筑材料等。
它能够为金属提供一层耐腐蚀、耐磨、防腐、抗紫外线的保护层，延长金属制品的使用寿命，提高产品的质量。
总之，水性聚氨酯的主要用途包括高档涂料、家具和木制品涂层、地板涂料、皮革和织物涂层、包装涂料、电子产品涂层以及金属涂层等。
它的广泛应用于各个领域，不仅提高了产品的质量和性能，还符合环保要求，受到了广大消费者和企业的青睐。
PUD水性聚氨酯材料简介
PUD⽔性聚氨酯材料简介PUD⽔性聚氨酯材料简介⽔性聚氨酯胶粘剂是指聚氨酯溶于⽔或分散于⽔中⽽形成的胶粘剂，有⼈也称⽔性聚氨酯为⽔系聚氨酯或⽔基聚氨酯。
依其外观和粒径，将⽔性聚氨酯分为三类：聚氨酯⽔溶液(粒径<0.001um，外观透明)、聚氨酯分散液(粒径0.001-0.1 um，外观半透明)、聚氨酯乳液(粒径>0.1 ，外观⽩浊)。
但习惯上后两类在有关⽂献资料中⼜统称为聚氨酯乳液或聚氨酯分散液，区分并不严格。
⽔性聚氨酯以⽔为基本介质，具有不燃、⽓味⼩、不污染环境、节能、操作加⼯⽅便等优点，已受到⼈们的重视。
实际应⽤中，⽔性聚氨酯以聚氨酯乳液或分散液居多，⽔溶液少。
由于聚氨酯类胶粘剂具有软硬度等性能可调节性好以及耐低温、柔韧性好、粘接强度⼤等优点，⽤途越来越⼴。
⽬前聚氨酯胶粘剂以溶剂型为主。
有机溶剂易燃易爆、易挥发、⽓味⼤、使⽤时造成空⽓污染，具有或多或少的毒性。
近10多年来，保护地球环境舆论压⼒与⽇俱增，⼀些发达国家制订了消防法规及溶剂法规，这些因素促使世界各国聚氨酯材料研究⼈员花费相当⼤的精⼒进⾏⽔性聚氨酯胶粘剂的开发。
聚氨酯从30年代开始发展，⽽在50年代就有少量⽔性聚氨酯的研究，如1953年Du Pont公司的研究⼈员将端异氰酸酯基团聚氨酯预聚体的甲苯溶液分散于⽔，⽤⼆元胺扩链，合成了聚氨酯乳液。
当时，聚氨酯材料科学刚刚起步，⽔性聚氨酯还未受到重视，到了六、七⼗年代，对⽔性聚氨酯的研究开发才开始迅速发展，1967年⾸次出现于美国市场，1972年已能⼤批量⽣产。
70-80年代，美、德、⽇等国的⼀些⽔性聚氨酯产品已从试制阶段发展为实际⽣产和应⽤。
⽔性聚氨酯胶粘剂的性能特点与溶剂型聚氨酯胶粘剂相⽐，⽔性聚氨酯胶粘剂除了上述的⽆溶剂臭味、⽆污染等优点外，还具有下述特点。
(1)⼤多数⽔性聚氨酯胶粘剂中不含NCO基团，因⽽主要是靠分⼦内极性基团产⽣内聚⼒和粘附⼒进⾏固化。
⽽溶剂型或⽆溶剂单组分及双组分聚氨酯胶粘剂可充分利⽤NCO的反应、在粘接固化过程中增强粘接性能。
PUD水性聚氨酯材料简介
PUD水性聚氨酯材料简介水性聚氨酯胶粘剂是指聚氨酯溶于水或分散于水中而形成的胶粘剂，有人也称水性聚氨酯为水系聚氨酯或水基聚氨酯。
依其外观和粒径，将水性聚氨酯分为三类：聚氨酯水溶液(粒径<0.001um，外观透明)、聚氨酯分散液(粒径0.001-0.1 um，外观半透明)、聚氨酯乳液(粒径>0.1 ，外观白浊)。
但习惯上后两类在有关文献资料中又统称为聚氨酯乳液或聚氨酯分散液，区分并不严格。
水性聚氨酯以水为基本介质，具有不燃、气味小、不污染环境、节能、操作加工方便等优点，已受到人们的重视。
实际应用中，水性聚氨酯以聚氨酯乳液或分散液居多，水溶液少。
由于聚氨酯类胶粘剂具有软硬度等性能可调节性好以及耐低温、柔韧性好、粘接强度大等优点，用途越来越广。
目前聚氨酯胶粘剂以溶剂型为主。
有机溶剂易燃易爆、易挥发、气味大、使用时造成空气污染，具有或多或少的毒性。
近10多年来，保护地球环境舆论压力与日俱增，一些发达国家制订了消防法规及溶剂法规，这些因素促使世界各国聚氨酯材料研究人员花费相当大的精力进行水性聚氨酯胶粘剂的开发。
聚氨酯从30年代开始发展，而在50年代就有少量水性聚氨酯的研究，如1953年Du Pont公司的研究人员将端异氰酸酯基团聚氨酯预聚体的甲苯溶液分散于水，用二元胺扩链，合成了聚氨酯乳液。
当时，聚氨酯材料科学刚刚起步，水性聚氨酯还未受到重视，到了六、七十年代，对水性聚氨酯的研究开发才开始迅速发展，1967年首次出现于美国市场，1972年已能大批量生产。
70-80年代，美、德、日等国的一些水性聚氨酯产品已从试制阶段发展为实际生产和应用。
水性聚氨酯胶粘剂的性能特点与溶剂型聚氨酯胶粘剂相比，水性聚氨酯胶粘剂除了上述的无溶剂臭味、无污染等优点外，还具有下述特点。
(1)大多数水性聚氨酯胶粘剂中不含NCO基团，因而主要是靠分子内极性基团产生内聚力和粘附力进行固化。
而溶剂型或无溶剂单组分及双组分聚氨酯胶粘剂可充分利用NCO的反应、在粘接固化过程中增强粘接性能。
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（1）羧酸型聚氨酯乳液的合成
Water-based polyurethane
水性聚氨酯材料
一步法
两步法
优点 影响 友情提示 方法
影响 友情提示
方法 优点
制得聚氨 酯羧基平 均分布， 粒径相 对较小， 粒径分布 窄，乳液 及膜性能
好
二异氰酸 酯、低聚 物多元醇 、扩链剂 、DMPA 一起加热 反应制备 含羧基预
Ar NCO + H2SO4
Ar
CONH Ar NCO H2SO4
NH3+
+ CO2 SO3-
CONH Ar
NH3+ SO3-
NEt3
CONH Ar CONH Ar NHCO
SO3-+NHEt3
NCO + NaHSO3
NHCOSO3Na
OCN
NCO + 2 NaHSO3
NaO3S CONH
NHCOSO3Na 加热 交联聚氨酯（含离解而成的NaHSO3）
Water-based polyurethane
水性聚氨酯材料
阳离子水性聚氨酯的制备方法有以下几种
用卤素元素化合物 引入阳离子
用叔胺化合物 引入阳离子
制备阳离子型 聚氨酯-脲水溶液
方法 友情提示
方法 方法
端NCO预聚体 加入卤素化合物 (如2,3-二溴丁二 酸)扩链，粘度大 时加入溶剂降低 粘度，反应完全 后加入三乙胺季 胺化。将离子化 后的聚氨酯加水
磺甲基化法
N + HCHO+NaHSO3 H
N CH2SO3-Na+
Water-based polyurethane
水性聚氨酯材料
2、阳离子水乳性聚氨酯的合成
端NCO 聚氨酯
醇胺 1、扩链
卤素化合物或叔胺化合物 2、季铵化
含有机胺的 聚氨酯预聚体
含季铵盐类亲水 基团的聚氨酯
阳离子水乳性 聚氨酯
水 3、乳化
水性聚氨酯材料
有利于乳化 前制得高相 对分子质量 的预聚体
操作方便 ，反应后
易蒸除
优点！
在均相体系 中进行，易 于控制，适
用性广
结构及粒子 大小可变范 围大（0.03~ 100µm）， 批间再现性好
工艺复杂 ，效率低
国内主要采用此法， 国外基本不用此法
耗用大量 有机溶剂， 安全性差
缺点！
成本高
不利于 工业化生产
一缩二乙二醇、1，4-丁二
化
醇、三羟甲基丙烷、
合
季戊四醇
物
溶剂
交联剂
光亮剂
助
剂
催化剂
亚光剂
乳化剂
增粘剂
Water-based polyurethane
水性聚氨酯材料
如丙酮，乙酸乙酯 如聚氮丙啶，TMP
如硅烷，蜡类 如锡盐、叔胺、铋盐
如气相SiO2 如司盘，吐温 如氯丁橡胶，萜烯树脂
二、设备
通
用
聚氨
将低聚物 二醇与过 量二异氰 酸酯投入 反应，在 把DMPA 等加入体 系粘度增 大时再视 情况加入 溶剂，以 控制反应
生成聚氨
酯低聚物
后，NCO
反应活性 相对较低 ，DMPA 的接入效 率降低，
加料次序 更优，加 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ更简单 ，省时间
羧基在链
段中的分
布相对均
匀。
羧酸型聚氨酯乳液的乳化
Water-based polyurethane
水性聚氨酯材料
此外还有聚氨酯分子中 的活性氢使磺内酯开环
O
N
+
S
NEt3
N
OO
CH2 3SO-+NHR3
亚硫酸氢盐封闭法 以亚硫酸氢钠或亚硫酸氢铵等亚
硫酸氢盐为封闭剂，与聚氨酯预聚体 反应，制得稳定的含磺酸盐基团的阴 离了型聚氨酯，能形成水溶液或乳液
磺化预聚体法 芳香族多异氰酸酯部分磺化，
再与末磺化的异氰酸酯或预聚体 混合，制备含磺酸盐基团的水性 聚氨酯
自乳化工艺经验：
(1)乳化温度宜低不宜高,不应超过45℃。 (2)成盐剂选有机碱类较合适,其用量应严格控制。 (3)选择高效乳化设备能收到事半功倍的效果。
目前国内几乎全部采用此工艺！
离子型自乳化型水性聚氨酯
Water-based polyurethane
水性聚氨酯材料
非离子 两性离子 阴离子 阳离子
避免了大量 有机溶剂的 使用，安全
工艺简单
优点！
提供高 含量产品
Water-based polyurethane
水性聚氨酯材料
扩链在多相 体系中，控 制较难。
适合工业化 连续生产
多对脂肪族 多异氰酸酯
有效
缺点！
低温系统
对体系粘度 要求较高
Water-based polyurethane
水性聚氨酯材料
相转变法（亲水溶剂，含亲水基团）
NCO封端法 （低聚物，一般需加热交联）
水扩链
水中扩链
胺类，肼类扩链
酮亚胺
熔融分散法
酮连氮
1.外乳化法
关键是 乳化剂 的选择
适当分子质量 聚氨酯预聚体
乳化剂，水，溶剂 强制搅拌
聚氨酯乳液 （或分散体）
Water-based polyurethane
水性聚氨酯材料
预聚体的粘 度愈低，愈 易于乳化
使用N-烷基二 醇扩链， 引 入叔胺基，然 后经季铵化或 用酸中和从而 实现自乳化。
采用DMPA等 为扩链剂，引 入碘酸基或羧 基，再用三乙 胺等进行中和
并乳化
采用阴、非 离子型和阳 、非离子型 较多，阴、
阳离子型 很少
引入羟甲基等 非离子基团， 尤其是聚氧化 乙烯链段，可 得到非离子型 自乳化聚氨酯
设
酯树
备
脂所
用的
设备
专
用
设
备
Water-based polyurethane
水性聚氨酯材料
反应釜 冷凝器 真空泵
冷冻系统 乳化器 分散机
三、水性化方法
外乳化法 （外加乳化剂）
Water-based polyurethane
水性聚氨酯材料
自乳化法
水溶性原料法（如聚乙二醇）
固体自分散法（含有亲水组分，低聚物， 使用时需在水中扩链或交联）
建议：乳化剂 存在下将预聚 体和水混合， 冷却到5℃左右， 然后在均化器 中使之分散成
乳液
多数情况 下可在水 中进行扩 链（常用
二胺）
Water-based polyurethane
水性聚氨酯材料
外乳化法工艺简单，但却存在以下缺点：
(1)在分散阶段需要强力搅拌设备，搅拌情况对分散液性能影 响很大； (2)制得的分散液粒径较大，一般大于1.0µm，且粒径分布宽， 贮存稳定性差； (3) 乳化剂的存在影响成膜后胶膜的耐水性、强韧性和粘接性 等力学和其他使用性能。
结晶性
国外多用一种含 亲水基团的大分 子活泼氢化合物， 并以此为软段合 成了聚氨酯乳液
将芳香族多异氰酸酯 和多元醇的预聚物磺 化，在苯环上引入SO3H基团，在软硬段 中同时引入离子基团 制得磺酸盐型水性聚
氨酯
Water-based polyurethane
水性聚氨酯材料
自乳化工艺优点：
（1）制成的分散液粒径较小，且分布窄，分散液贮存稳定， （2）成膜后胶膜的力学和其他应用性能优良。 （3）分散设备简单，操作简单
（1）自乳化非离子型水性聚氨酯
含氧化乙烯 (EO)链节的亲
水性聚醚
多异氰酸酯
或含EO的扩链剂 含EO的预聚体
非离子水性 聚氨酯 水
单独用聚氧化乙烯二醇与二异氰酸酯制成的聚氨酯水溶液或水乳液，在水分挥发后，机械性能及耐水 性能差，实际应用价值不大，可在此基础上引入可交联成分，如可进行丙烯酸酯接枝乳液聚合，引入 羧基，再加交联剂；还可引入环氧基团。
（3）保护端基乳化法
端-NCO基的预聚物 部分封闭式聚氨酯预聚体
水性聚氨酯乳液
酚类、甲乙酮亚胺 、吡咯烷酮、亚硫
酸氢钠封端
水，扩链剂和 交联剂共乳化
应用时，经加热解封出来的预聚物端-NCO基团与 交联剂反应，形成网络状结构的聚氨酯胶膜。
五、水性聚氨酯的合成 Water-based polyurethane 水性聚氨酯材料
Water-based polyurethane
水性聚氨酯材料
（2）预聚体法
分子质量不太高、粘度较小的含端NCO基的预聚物
水，低温， 高速分散
较低分子质量水性聚氨酯
高活性胺，低温 高速分散
高分子质量水性聚脲－聚氨酯
此时有2种竞争反应：一是聚氨酯预聚物端-NCO基团与水扩链反应；二是聚氨酯预聚物 端-NCO基团与二胺扩链反应。预聚体的黏度控制十分重要，否则分散将很困难。为降低反应物 黏度便于其分散在水中，可向反应体系中加入少量溶剂如丙酮。反应后根据情况可不用蒸除溶剂。
四、制备水性PU分散体的方法
Water-based polyurethane
水性聚氨酯材料
其共同特点是首先制备分子质量中等、端
基为NCO的聚氨酯预聚体，不同步骤在于扩链 过程。
（1）溶剂法
Water-based polyurethane
水性聚氨酯材料
端异氰酸酯聚氨酯预聚体＋亲水扩链剂
高相对分子质量的离聚体
脂肪族 （脂环族）
六次亚甲基二异氰酸酯（HDI） 异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI） 氢化MDI
含氢化合物
聚酯多元醇、聚醚多元醇 、聚乙二醇、聚四氢呋喃
、端羟基聚丁二烯橡胶
氨基聚醚
Water-based polyurethane
水性聚氨酯材料