聚氨酯分散体

1.为什么使用聚氨酯分散体？

水性聚氨酯分散体（PUDs）含有极低或不含任何挥发性有机物（VOC），而且为配方设计师提供了多种减少和消除溶剂配方的选择。同时这种基于聚氨酯分散体技术的配方也符合许多国家和地区日益严格的环境法规。

向聚氨酯分散体技术的转型不会影响传统配方的技术性能，因为聚氨酯分散体也能满足传统配方绝大部分的技术要求。

聚氨酯分散体为何如此独特？

•低溶剂用量（或者在很多种情况不含溶剂）

•气味小

•分子量大，粘度低

•单组分（1K）应用可有多种选择

•低温干燥

•优异的聚氨酯性能

聚氨酯分散体，在木器、水泥、金属、塑料、纸张、纺织品和橡胶以及其它高性能基材上具有卓越的涂覆性和附着性。

2.环保解决方案

此挥发性有机物（VOCs）在涂料工业上的大量使用，让人们越来越关注这些物质对环境造成的影响。许多国家和地区的环境权威部门已经加强对VOC水平的限制，同时制定法律限制某些溶剂（如NMP）的使用。这些限制希望在将来变得会越来越严格。

配方设计师们目前所面临的挑战就是在不降低技术性能，并保证产量的基础上，开发出可替换的分散体体系。

水性的聚氨酯分散体为这种严苛的问题提供了解决方案。B ayhydrol®、Baybond® 和Impranil®等系列分散体产品，可以被用来调制1K 或2K的高性能且对环境友好的聚氨酯涂料。

a）低气味配方

传统上，大多数传统涂料含有极高的VOCs(挥发性有机物)，导致在使用时散发出强烈的溶剂气味。这些VOCs不仅使空气质量变差，而且还有可能造成对健康环境的潜在危害。如今，替代的生产技术和原材料可以开发出低VOC甚至无VOC的涂料体系，这样就可充分限制有害气味的散发。

很多情况下，仅少量的低气味助溶剂需要被添加到基于聚氨酯分散体（PUDs）的涂料中。这样就使得低VOC且低气味的配方也能达到很高的化学和机械性能。在很多应用环境中，比如水泥表面或木地板表面修整，使用低气味聚氨酯分散体的涂料可提供显著的好处：

•在常规工作时间施工，减少了对施工建筑物内居住者的影响

•操作更加安全

•保持良好的空气质量

•符合大多数严格的环境法规要求，同时确保了工人的安全

水性聚氨酯分散体从本质上来说十分适合低气味涂料配方体系，同时还能保持极高的性能标准。

b）无NMP

很多聚氨酯分散体含有N-甲基吡咯烷酮（NMP），因为在生产过程它是一种必需的组分，同时有利于促进成膜。加利福尼亚65号决议和欧洲相关法规规定，产品中必须标明NMP的含量。以欧洲为例，产品中NMP含量超过5%就必须标明为刺激和有毒物质。从涂料配方中除去NMP是全球涂料工业的发展趋势。

基于丙酮工艺开发出了新一代高性能且不含任何溶剂的聚氨酯分散体。该工艺用丙酮取代NMP，并在生产工艺最后阶段去除丙酮。Bayhydrol®系列产品目前还包括许多无溶剂的聚氨酯分散体。任何溶剂可能被应用的唯一原因，就是它会对成膜性能有帮助。

在许多情况下，无NMP配方的总溶剂含量远低于常规配方。

c）符合VOC法规

世界各地的涂料配方设计师都在不断地寻找既可以显著降低挥发性有机物（VOC）含量又保持高性能水平的方法。水性涂料配方设计师用聚氨酯分散体来调制既符合VOC又具有与高VOC含量的同类产品一样性能的涂料。

聚氨酯分散体（PUDs）是水性聚合物，VOC含量极低。事实上，很多聚氨酯分散体根本不含任何溶剂。生产这种溶剂含量少甚至不含的产品，需要独特的生产工艺。聚氨酯分散体符合大多数美国和欧洲溶剂挥发控制法规。

聚氨酯分散体可用于配制各种水性柔感涂料，其中VOC的含量比同类油性涂料低得多。而这些水性配方具有与油性涂料相当的性能。

3.配方简化

水性聚氨酯分散体（PUDs）一般是单组分分散体，由分散在水中完全反应的聚氨酯粒子组成。通常聚氨酯分散体可以和其它水性分散体（比如丙烯酸酯分散体）组合，从而提高单组分（1K）涂料配方的性能。

然而，也可以把聚氨酯分散体用于双组分（2K）体系，与适合的聚异氰酸酯交联剂组合。有时，这些聚氨酯分散体含有能与聚异氰酸酯交联剂反应的羟基基团，聚异氰酸酯也可用于提高不含羟基聚氨酯分散体的性能。

聚氨酯分散体技术可以简化配方，因为：

•由于聚氨酯分散体呈中性至微弱pH值，这种分散体表现出与其它水性树脂体系良好的相容性

•无溶剂或极少溶剂的聚氨酯分散体为有关成膜助溶剂的使用提供更大的配方范围•与其它改性助剂具有极高的相容性（比如流平剂，增稠剂，消泡剂，颜料调色剂等）

4.聚氨酯分散体的性能

使用聚氨酯分散体，提高您涂料配方的性能：

a）耐化学品性

1) 耐水解性

过度地置于湿气中会给涂料造成严重的破坏。长期暴露在湿气当中，加之pH值和温度升高，会造成大量不同涂料用树脂主链的水解。配有适当原材料的聚氨酯分散体，帮助配方设计师开发出适应这种苛刻条件的涂料。例如，与其他材料相比，基于聚碳酸酯或聚醚主链的聚氨酯分散体表现出极好的耐水解性。由于具有较高的耐水解性，这种聚氨酯分散体可用于高要求的涂料应用中，比如：

•塑料：暴露在潮湿环境中的塑料部件外部

•玻璃：这些玻璃的涂层需在热碱性条件下反复清洗，从而加速水解

•纺织品：转移涂布应用以及织物处理中的聚氨酯分散体涂层，有助于提高纺织材料的耐水性。

聚碳酸酯聚氨酯分散体使得涂料具有更好的耐水解性。

2) 耐溶剂性/耐家用化学品性

基于聚氨酯分散体的涂料可迅速干燥成膜，并有良好的耐溶剂性和耐家用化学品性。该涂料可用于多种领域：

•塑料：暴露在多种溶剂（酸、清洁剂、食品、碱……）下的成品部件

•玻璃：耐反复洗刷和清洁剂腐蚀的涂层玻璃

•室内木器和木质地板：涂漆的木质地板，和家具一样，需要经受各种家用化学品和食品的腐蚀

•室外木器：耐清洁剂性（比如窗户清洁剂）并耐类似灰浆一类的材料污染

基于聚氨酯分散体的涂料具有优异的耐溶剂性。

b）机械性能

由于能够更好地符合环境法规以及增强的机械性能，水性聚氨酯分散体（PUDs）成为了聚氨酯涂料工业中迅速成长的一股力量：

1）增强的柔韧性

聚氨酯分散体是水性涂料配方中具有很高柔韧性的原材料。该涂料可应用于以下高要求领域：

•室外木器：因为木器“工作”的环境湿度不断变化，涂层应随之发生变更，以免出现龟裂和降解。

•纺织品：基于聚氨酯分散体的织物涂层和其它技术织物可提供所要求的柔韧性，以经受反复的拉伸和移动