阳离子亲水改性水性聚氨酯分散体

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阳离子水性聚氨酯更新时间：XXXX-12-26 9:23:35 浏览次数：1189次水性聚氨酯树脂和其他树脂一样, 其最终制品的性能是由内部结构决定的。

阳离子型水性聚氨酯是将叔胺官能团引入到聚氨酯的大分子中而制得的。

通常用含叔胺基的二醇作扩链剂, 用烷基化剂或合适的酸进行季铵化而得到离子基团。

和普通的聚氨酯一样可用不同种类的多元醇、不同结构的二异氰酸酯、不同类型的扩链剂、不同类型的中和剂和采用不同的合成方法进行合成。

阳离子型水性聚氨酯的骨架上带有阳离子基团, 这就使其具有了一些独特的性能, 在皮革、涂料、胶粘剂、纺织和造纸等领域有着较好的应用。

此外, 阳离子水性聚氨酯对水的硬度不敏感, 且可以在酸性条件下使用。

因此, 开发出性能优异的阳离子水性聚氨酯, 其市场前景非常广阔。

1 阳离子水性聚氨酯的合成1.1 合成机理合成阳离子水性聚氨酯时, 一般通过两种途径引入阳离子。

一是用卤素元素化合物引入阳离子,该机理先将聚醚或者聚酯二醇与二异氰酸酯制成预聚体, 加入溶剂降低粘度后, 加入卤素元素化合物( 如2,3-二溴丁二酸) 扩链, 然后再加入溶剂降低粘度, 加入三乙胺季铵化, 搅拌离子化, 将离子化后的PU 分散到水中, 高速剪切乳化, 最后蒸除溶剂。

该机理的季铵化是SN2(亲核取代反应) ; 二是用叔胺化合物引入阳离子, 该机理首先将聚醚或者聚酯二醇与二异氰酸酯制成预聚体, 加入溶剂降低粘度后, 用叔胺化合物( 如N- 甲基二乙醇胺) 扩链, 再加入溶剂降低粘度, 然后加入离子化试剂如乙酸, 搅拌离子化。

将离子化后的PU 分散到水中, 高速剪切乳化, 最后蒸除溶剂。

该机理的季铵化是酸碱中和。

1.2 合成方法阳离子水性聚氨酯的合成与阴离子水性聚氨酯的合成最大的不同就是阳离子水性聚氨酯需加酸成盐, 因此一般不在水中用胺扩链, 所以阳离子水性聚氨酯一般不用阴离子水性聚氨酯常用的预聚体混合法。

从国内外近年来的研究来看, 阳离子水性聚氨酯的合成主要有熔融法和丙酮法。

一张图看懂水性聚氨酯的合成制备工艺

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大纲如下：
1、原料：
（1）多异氰酸酯
（2）含氢化合物
（3）助剂
2、设备
3、水性化方法：
（1）外乳化
（2）自乳化（也称内乳化）
4、制备水性PU分散体的方法
（1）溶剂法（最常用的是丙酮法，但国外基本不用此法）（2）预聚体法
（3）保护端基乳化法
5、水性聚氨酯的合成
（1）阴离子水乳型聚氨酯的合成（羧酸型、磺酸型）（2）阳离子水乳型聚氨酯的合成
（3）非离子水乳型聚氨酯的合成（自乳化、外乳化）（4）双组份水性聚氨酯的合成
6、改性水性聚氨酯
（1）环氧改性
（2）丙烯酸改性
（3）有机硅改性
（4）其他改性：有机氟、聚烯烃改性、纳米材料改性、多元改性正文：
评述：
虽然国内大多数仍然是内乳化法制备水性聚氨酯，外乳化有着自身的缺陷，但据了解，该方法也有其自身的优势，如固含量可以做的较高、可以实现连续化操作、价格便宜等优势，故而国内有少数厂家已在逐步实施并应用。

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水性与无溶剂材料：nonVOC。

水性聚氨酯及其改性方法

水性聚氨酯及其改性方法水性聚氨酯（Waterborne Polyurethane，WPU）是一种以水为分散介质的聚氨酯树脂。

相比于传统的有机溶剂型聚氨酯树脂，水性聚氨酯具有环保、无毒、低挥发性、易操作以及涂膜性能优良等特点。

因此，在目前的涂料、胶黏剂、纺织品等领域得到了广泛的应用。

水性聚氨酯的制备方法主要有两种：溶剂法和水分散法。

溶剂法是先将聚合物和有机溶剂混合，然后加入异氰酸酯单体进行反应，最后除去有机溶剂得到产品。

溶剂法制备的水性聚氨酯具有分散性好、颗粒细、粘度低等特点。

而水分散法是利用乳化剂或分散剂使聚合过程发生在水中，再通过蒸发水分形成聚氨酯分散体，最后通过过滤去除杂质得到产品。

水分散法制备的水性聚氨酯无需有机溶剂，更加环保。

1.交联改性：通过引入交联剂，如多异氰酸酯、多醇等，使聚氨酯形成三维网络结构，增强其耐磨性、耐化学品性、耐温性等性能。

2.聚合物分散法：将其他合成树脂或聚合物分散到水性聚氨酯中，形成复合体系，提高涂膜的性能，如增强耐候性、耐刮擦性、硬度等。

3.功能性改性：在水性聚氨酯体系中引入改性剂，如改善流平性和润湿性的表面活性剂、增强抗静电的导电剂等，以增强涂膜的特殊性能。

4.纳米增强：通过引入纳米颗粒，如氧化锌、氧化硅等，以增加涂层的硬度和耐用性。

5.共聚改性：将其他具有特殊功能的单体引入水的聚氨酯反应体系中，并进行聚合，以获得具有特殊性能的共聚物。

综上所述，水性聚氨酯作为一种环保、优良性能的树脂，广泛应用于各个领域。

通过不同的改性方法，可以进一步提高水性聚氨酯的性能，满足不同应用领域的需求。

随着技术的进步，水性聚氨酯的制备方法和改性方法也将不断创新和发展。

亲水整理剂类别

亲水整理剂类别
亲水整理剂是一类化学品，可以增强纤维材料（如织物、纸张等）的亲水性能，使其具有更好的润湿性和吸水性。

根据不同的应用和化学成分，亲水整理剂可以分为以下几个主要类别：
1. 表面活性剂类亲水整理剂：包括非离子型、阴离子型、阳离子型和两性离子型表面活性剂，通过改善纤维表面张力，提高纤维与水的相互作用，从而增强纤维的亲水性。

2. 聚合物类亲水整理剂：常见的聚合物包括聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚醚等，它们可以在纤维表面形成覆盖层或孔隙结构，提高纤维的亲水性和吸湿性。

3. 硅油类亲水整理剂：属于无机亲水整理剂，通过在纤维表面形成一层保护膜，增加纤维与水的接触角，从而提高纤维的亲水性。

4. 环氧树脂类亲水整理剂：环氧树脂可以在纤维表面形成一层亲水薄膜，提高纤维的润湿性和吸湿性。

5. 硅烷类亲水整理剂：硅烷类化合物可以通过与纤维表面
反应生成化学键，从而增强纤维的亲水性。

需要根据具体应用场景和需求选择适合的亲水整理剂，并遵循相应的使用方法和配方。

水性聚氨酯的合成与改性研究

水性聚氨酯的合成与改性研究1. 本文概述本文聚焦于水性聚氨酯（Waterborne Polyurethane, WPU）这一极具潜力的环保型高分子材料，对其合成方法与改性技术进行系统梳理与深入探讨。

水性聚氨酯以其优异的综合性能、良好的生物降解性和显著的环境友好性，在涂料、胶黏剂、纺织品整理、皮革涂饰、包装材料等诸多领域展现出广泛的应用前景。

随着社会对可持续发展要求的不断提升，以及相关法规对有害溶剂排放限制的日趋严格，水性聚氨酯的研究与开发已经成为高分子科学与工业界的重要课题。

本研究首先回顾了水性聚氨酯的合成原理，详述了其通过多元醇、异氰酸酯、扩链剂等基本原料的选择与配比，以及采用乳化、微乳液聚合、自乳化等不同途径制备水分散体的过程。

特别关注了预聚反应条件、亲水基团引入策略、乳化剂选择等因素对水性聚氨酯粒径分布、稳定性及最终性能的影响。

同时，针对不同的应用场景需求，探讨了不同类型水性聚氨酯（如阴离子型、阳离子型、非离子型等）的设计原则与合成特点。

在改性研究部分，本文归纳了近年来水性聚氨酯改性技术的最新进展，包括通过分子结构设计、功能单体共聚、纳米填料复合、表面接枝、交联反应等多种手段，以提升水性聚氨酯的力学性能、耐化学品性、热稳定性、生物相容性及功能性等。

特别强调了改性技术对于拓宽水性聚氨酯应用范围、满足特定行业标准、以及应对复杂服役环境挑战的重要性。

文中还对水性聚氨酯在各应用领域的实际案例进行了剖析，展示了其在提高产品性能、降低环境污染、推动绿色制造等方面的显著成效。

通过对现有文献的批判性评估与对比分析，揭示了水性聚氨酯合成与改性研究中的关键科学问题与技术瓶颈，并对未来可能的研究方向与创新点进行了展望。

总体而言，本文旨在为科研工作者、工程师以及相关产业界人士提供一份全面且前沿的水性聚氨酯合成与改性技术概览2. 水性聚氨酯的基本原理水性聚氨酯（Waterborne Polyurethanes，简称WPU）是一种以水为分散介质的聚氨酯分散体系。

水性聚氨酯及其改性方法

随着各国环保法规的确立和环保意识的增强，传统的溶剂型涂料中的挥发性有机化合物（VOC）的排放越来越受到限制。

因此，开发低污染环保型的水性涂料、粉末涂料、高固含量涂料和光固化涂料已成为开发的主要方向。

水性聚氨酯（PU）涂料具有良好的物理机械性能和优良的耐寒性。

但是，由于单一PU乳液存在自增稠性差，固含量低，乳胶膜的耐水性差，光泽性较差，机械强度不及丙烯酸树脂，且成本较高等缺陷，其应用受到一定的限制。

而聚丙烯酸酯（PA）乳液具有较好的耐水性、物理机械性能和耐候性能，故PU和PA在性能上具有互补性。

所以将聚氨酯乳液与聚丙烯酸酯乳液复合制备水性聚氨酯一聚丙烯酸酯（PUA）复合乳液，兼有聚氨酯乳液和聚丙烯酸酯乳液的优良特性，成本较低，具有较好的应用前景。

利用有机硅和有机氟对水性聚氨酯进行改性，将各自优点融合起来，突出了环保和高效的特点，获得了更优的特性，因而得到人们的广泛关注与快速发展。

有机硅材料具有耐高低温、耐老化、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。

另外，由于氟原子半径小，电负性强、碳氟键键能高，因此赋予了氟涂料极好的利紫外线和核辐射性、柔韧性，优良耐磨性，低表面能，高抗张强度，高电阻率和高耐候性，含氟的聚氨酯树脂涂料就是一种可常温固化的具优异性能的涂料品种。

1.2 水性聚氨酯概述聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称。

凡是在高分子主链上含有许多重复的-NHCOO-基团的高分子化合物通称为聚氨基甲酸酯（Ployurethnae，简称PU）。

通常所说的聚氨酯系由二元或多元有机异氰酸酯与二元或多元醇化合物（聚醚多元醇或聚酯多元醇）相互反应而得的，其大分子主链是由玻璃化温度低于室温的柔性链段和玻璃化温度高于室温的刚性链段嵌段而成的依据聚氨酯材料的本身结构，可以分为体形与线形，一般由于所用原料官能团数目的不同，可以合成体形或线形结构的高分子，如当有机异氰酸酯和多元醇化合物均为二官能团时，即可得到线形结构得高聚物，若其中之一种或两种，部分或全部具有三个及三个以上官能团时则得到体形结构的聚合物，由于聚合物的结构不同，性能也不一样，利用这些性质，聚氨酯类聚合物可以用在橡胶、塑料、纤维、涂料、猫合剂、皮革、染整纺织等方面[1]。

阳离子水性聚氨酯综述

法。国内外近年来的研究来看，从阳离子水性聚氨酯的合成主要有熔融法和丙酮法。
多元醇、不同结构的二异氰酸酯、不同类型的扩链剂、不同类型的中和剂和采用不同的合成方法进行
合成。阳离子型水性聚氨酯的骨架上带有阳离子
收稿日期：０７０ — ８修回日期：０７０ — １２０—８０；２０—９１。
作者简介：莉（９４）女，徽青阳县人，李１８一，安安徽大学化学化工学院研究生，研究方向为水基聚氨酯通讯作者：戈文。Ｅｍｉｘｇ＠ｃｉａｏ许 —酯的合成
１１合成机理．
甲醛反应生成甲醇基，通过降低ｐＨ值可促进缩聚
反应进行扩链和交联。熔融法的优点是不需要大量
溶剂，避免了相对分子质量快速增长而带来的问题，
合成阳离子水性聚氨酯时，一般通过两种途径引入阳离子。一是用卤素元素化合物引入阳离子，该机理先将聚醚或者聚酯二醇与二异氰酸酯制成预
氨酯的大分子中而制得的。通常用含叔胺基的二醇
作扩链剂，用烷基化剂或合适的酸进行季铵化而得
到离子基团。和普通的聚氨酯一样可用不同种类的
阳离子水性聚氨酯的合成与阴离子水性聚氨酯的合成最大的不同就是阳离子水性聚氨酯需加酸成盐，因此一般不在水中用胺扩链，以阳离子水性聚所氨酯一般不用阴离子水性聚氨酯常用的预聚体混合

水性聚氨酯简介

按粒径和外观分可分为聚氨酯水溶液(粒径<0．001微米，外观透明)、聚氨酯水分散体(粒径：0．001-0．1微米，外观半透明)、聚氨酯乳液(粒径>O．1微米，外观白浊)；依亲水性基团的电荷性质，水性聚氨酯可分为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两大类。

依合成单体不同水性聚氨酯可分为聚醚型、聚酯型和聚醚、聚酯混合型。

依照选用的二异氰酸酯的不同，水性聚氨酯又可分为芳香族和脂肪族，或具体分为TDI型、HDI型等等。

依产品包装形式水性聚氨酯可分为单组分水性聚氨酯和双组分水性聚氨酯。

水性聚氨酯整个合成过程可分为两个阶段。

第一阶段为预逐步聚合，即由低聚物二醇、扩链剂、水性单体、二异氰酸酯通过溶液逐步聚合生成相对分子质量为l000量级的水性聚氨酯预聚体；第二阶段为中和后预聚体在水中的分散。

水性PU因其具有环保作用，虽然历史不长，但发展非常迅速。

水性聚氨酯包括聚氨酯水溶液、水分散液和水乳液三种，为二元胶态体系，聚氨酯（PU）粒子分散于连续的水相中，也有人成水性PU或水基PU。

水性PU分散体已在通用溶剂型PU所覆盖的领域大量使用，成功地应用于轻纺、皮革加工、涂料、木材加工、建材、造纸和胶粘剂等行业。

皮革工业加工中PU乳液涂饰后的皮革，具有光泽度高、手感好、耐磨耗、不易断裂、弹性好、耐低温性能和耐挠屈性能优良等特点，克服了丙稀酸类树脂涂饰剂“热粘冷脆”的缺陷。

此外，在纺织品涂层整理中有广泛的应用。

水性PU对纺织品的成膜性好、粘接强度高、能赋予织物柔软、丰满的手感，改善织物耐磨性、抗皱性、回弹性、通透性和耐热性等。

水性PU比有机溶剂型PU应用成本低、无公害、易处理、粘合效果好，在胶粘剂及涂料行业有很好的发展前途。

PU离子聚合物对天然和合成橡胶表面均具有很好粘接性，可用于鞋类的制造。

目前，水性PU主要用做家具漆、电泳漆、电沉积涂料、建筑涂料、纸张处理涂料、玻璃纤维涂料等除此之外水性涂料还有一些特殊用途，如用作安全玻璃的中间涂膜，以制成不碎裂的安全玻璃，广泛用于汽车、飞机、轮船或航天仪器。

水性聚氨酯介绍

水性聚氨酯介绍
1、水性聚氨酯的概述
聚氨酯的定义：聚氨酯（polyurethane）是聚氨基甲酸酯的简称 ,是主链上含有重复氨基甲酸
酯基团 (—NHCOO—)的大分子化合物的统称。聚氨酯是由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基或多羟基化合物加聚而成。
根据所用原料官能团的不同，可以是线性结构或体型结构。水性聚氨酯是指聚氨酯溶解于水或分散于水中而形成的一种聚氨酯树脂。
羧甲基纤维素、羟甲基纤维素等丙酮、甲乙酮、甲苯等去离子水
13、水性聚氨酯合成方法
按水性化方法：外乳化法内乳化法：预聚体法、丙酮法、熔融分散法、酮亚胺连氮法
14、内乳化法
内乳化法，又称为自乳化法，是指聚氨酯链段中含有亲水成分，因而无需乳化剂即可形成稳定乳液的方法。
内乳化法制得的聚氨酯分散液粒径较小，且粒径分布较窄，分散液储存稳定，成膜后胶膜的力学和其它应用性能优良。亲水基团可通过多元醇或扩链剂导人聚氨酯分子结构中，一般多借助含亲水基团扩链引入硬段中。
数千-20万 <5000
按使用形式分类：按使用形式分为单组份和双组份两类。
4、水性聚氨酯的分类2
按亲水性基团的性质分类：根据聚氨酯分子侧链和主链上是否含有离子基团，水性聚氨酯可分为阴离子型、阳离子型、非离子型和混合型。阴离子型：分子主链或侧链上含有阴离子型亲水性基团；阳离子型：分子主链或侧链上含有铵离子或锍离子；非离子型：分子中不含有离子基团；混合型：分子结构中同时具有离子型及非离子型亲水基团或链段。
15、内乳化过程
内乳化过程可分为三个阶段。第一阶段：含有离子的硬段吸附水分子，破坏由离子缔合作用形成的凝胶现象，
表现为粘度下降。第二阶段：水分子进入亲水相后，硬段和软段都将排列成整齐有序状态，形成

水性聚氨酯树脂介绍和

水性聚氨酯树脂介绍和聚己内酯多元醇的应用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，有无污染、安全可靠、机械性能优良、相容性好、易于改性等优点。

聚氨酯树脂的水性化已逐步取代溶剂型，成为聚氨酯工业发展的重要方向。

水性聚氨酯可广泛应用于涂料、胶粘剂、织物涂层与整理剂、皮革涂饰剂、纸张表面处理剂和纤维表面处理剂等。

一、合成水性聚氨酯树脂的主要原料多元醇：主要是聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚丁二烯二醇等作为低聚物多元醇。

从目前联系客户来看，做PU浆料的几乎都会用到PCL，而且大部分客户都是使用PCL220这个产品，说明2000分子量多元醇做这个产品是比较成熟的，耐水解和耐黄变好，耐磨性好。

异氰酸酯：可分为芳香族异氰酸酯型（MDI、TDI）、脂肪族异氰酸酯型(HDI、HMDI、IPDI)等。

TDI和MDI不耐黄变，他们没有用，用IPDI做的成膜很好，透明平滑，主要是耐黄变好。

主要用IPDI。

亲水剂：DMPA和DMBA等。

二、水性聚氨酯树脂的合成方法水性聚氨酯整个合成过程可分为两个阶段：1、预逐步聚合，即由低聚物二醇、扩链剂（亲水性的二元醇或多元胺，一般是小分子量的）、水性单体、二异氰酸酯通过溶液逐步聚合生成相对分子质量为l000量级的水性聚氨酯预聚体。

2、中和后预聚体在水中的分散，分散方法有两种自乳化法和外乳化法。

自乳化法又称内乳化法，是指聚氨酯链段中含有亲水性成分，因而无需乳化剂即可形成稳定乳液的方法。

外乳化法又称为强制乳化法，若分子链中仅含少量不足以自乳化的亲水性链段或基团，或完全不含亲水性成分，此时必须添加乳化剂，才能得到乳液。

但因该法存在乳化剂用量大、反应时间长以及乳液颗粒粗、影响固化后聚氨酯胶膜的性能，最终得到的产品质量差、胶层物理机械性能不好等缺点，因而目前生产基本不用该法。

水性聚氨酯的制备以离子型自乳化法为主。

客户多数是做自乳化，使用的亲水扩链剂有DMPA和DMBA，二者价格差别很大，系能也不同。

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。

水性聚氨酯分散体PUD及其涂料的研究和应用

度低，尽管容易分散到水中，但制得的分散体粒径大，水分散性差，但是聚氨酯结构中，硬相组分增加，涂膜硬度高。一ＮＣＯ／ＯＨ小，则预聚物相对分子质量太大，粘度大，需加入大量溶剂进行水分散。水分散后稳定性较好，但由于聚氨酯结构中氨酯甲酸酯键减少，硬相组分减少，涂膜的硬度、强度降低，性能变差，通常需选择合适的ＮＣＯ／一ＯＨ比以控制预聚物的相对分子质量，使得制备的ＰＵＤ既具有良好的分散稳定性和工艺可操作性，又有较好的物理机械性能。
４
质为ＴＭＰ、ＨＥ）／三聚体、ＩＰＤＩ三聚体等。（２）采用适量多元胺进行扩链，使形成的ＰＵＤ具有微交联结构，常用的多元胺为二乙烯三胺、三乙烯四胺等。（３）同时采用（１）和（２）两种方法，制备预交联型的ＰＵＤ。对ＰＵＤ进行预交联改性，关键要掌握好预交联度，要兼顾生产工艺的可操作性和制备的ＰＵＤ的可施工性。
４
采用聚酯多元醇制各的ＰＵＤ由于结晶性较高，在软段微区具有更强的氢键，而且酯基和氨基甲酸酯键间形成的氢键促进了软硬段间的相混，使得涂膜的强度提高，但耐水性下降，不同种类的聚酯多元醇其耐水解稳定性相差很大。聚合物多元醇相对分子质量的大小以及其与异氰酸酯及含离子的短链物质的质量比，对分散体涂膜的强度和伸长率以及表面硬度有重要影响，多元醇相对分子质量越大，用量越多，则表面硬度越低，伸长率越大，强度越低。改变ＰＵＤ组成物质的种类和比例可以制成软硬不同的系列聚氨酯水分散体，以适合不同的需求。
水牲聚氡酯贫散体（Ｐ∽）
及其涂料昀研穷和应用
孔志元何庆迪殷武朱柯南璇张保利（中化建常州涂料化工研究院，２１３０１６）摘要：本文主要介绍了水性聚氨酯分散体（ＰＵＤ）及其涂料的发展概况，性能特点，生产研究情况和ＰＵＤ的制备方法，主要影响因素、改性方法及其在一些领域的应用。关键词：水性聚氨脂：水性丙烯酸聚氨酯：聚氨脂涂料

水性聚氨酯的合成详解

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1.3.1 水性聚氨酯的合成原料
多异氰酸酯水性聚氨酯合成的多异氰酸酯包括芳香族
和脂肪族两大类。芳香族主要有TDI（甲苯二异氰酸酯）、MDI（二苯基甲烷二异氰酸酯）；脂肪族主要有HDI（六亚甲基二异氰酸酯）、IPDI（异佛尔酮二异氰酸酯）。
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低聚物多元醇
水性聚氨酯合成用低聚物多元醇主要包括聚醚型、聚酯型两大类，它构成聚氨酯的软段。
扩链剂
为了调节分子量及软、硬段比例，在水性聚氨酯合成中常使用扩链剂。扩链剂主要是多官能度醇类或胺类化合物。
亲水剂（亲水性扩链剂）
亲水性扩链剂指能在水性聚氨酯大分子主链上引入亲水基团的扩链剂，它是水性聚氨酯制备中使用的功能单体。该类扩链剂中带有羧基、磺酸基或叔胺基，结合有此类基团的聚氨酯经中和、离子化，即呈现水溶性。
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引引言言
进入21世纪初，环境保护愈发受到世人的关注。溶剂型涂料含有大量的挥发性有机溶剂（VOC），在使用的过程中排入大气，不仅破坏环境，危害健康，同时也浪费资源能量。随着国际范围内的能源紧张和资源保护法进一步苛刻， VOC 的排放量进一步受到限制。在这样一个背景下，水性PU就作为涂料而言，不仅在制作过程中不使用溶剂，施工中不排放有机溶剂而且完全符合国际4E原则，因而水性PU的发展，呈现出极为良好的前景。
•水性聚氨酯可分为聚醚型、聚酯型和聚醚、聚酯混合型。
包装形式
• 水性聚氨酯可分为单组分水性聚氨酯和双组分水性聚氨酯。
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1.3水性聚氨酯的合成
水性聚氨酯树脂是水性PU涂料，胶粘剂等应用的基料，要想得到水性的PU涂料，必须首先制得稳定的水性PU 树脂。由于PU疏水性很强，难分散于水中，企图采用一般的乙烯基合成树脂的方法是不可行的。一般用聚合物二元醇（或多元醇）与二异氰酸酯反应，制得预聚体聚氨酯树脂，然后采用相转移的方法将其溶解或者乳化在水中。

水性聚氨酯资料(科天化工)

三、水性聚氨酯的制备
1.

II.
制备原料
多异氰酸酯
脂肪族异氰酸酯，常用的主要有六亚甲基二异氰酸酯(HDI) 、3-异氰酸酯基亚甲基-3,5,5-三甲基环己基二异氰酸酯简称异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、4,4-二环己基甲基二异氰酸酯（H12MDI）和四亚甲基二异氰酸酯（TMXDI）等。它们具有很好的光稳定性和柔韧性，同时耐水解性比芳香族二异氰酸酯要好，因而用其合成的PU产品的储存稳定性好。高品质的PUD一般采用脂肪族或脂环族异氰酸酯为原料。
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
三、水性聚氨酯的制备
1. 制备原料
聚合物多元醇聚醚多元醇
主链上的烃基由醚键联结。聚醚多元醇具有柔韧度优越、透气性好、水解稳定性、成本低廉等优点，但存在着对表面能低的表面附着力差，耐紫外光和耐候性差等缺点。常用的聚醚多元醇包括聚氧化丙烯醚二醇（PPG）、聚乙二醇醚（PEG）、聚四亚甲基醚二醇（PTMG）和共聚醚二醇等。
我国的水性聚氨酯研制开发多以PPG为主要低聚物多元醇原料，近年来，PTMG由于其优良的机械强度以及耐水解性，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