水性聚氨酯
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 涂料.

丰满度差
干燥速度慢
缺陷
硬度低,高温回粘
耐水,耐溶剂,耐污 性差
木器涂料要求是在施工时尽可能低的挥发性有机
溶剂、快干、耐磨损、耐沾污、施工方便。水性 聚氨酯涂料恰恰满足这些要求,特别是脂肪族聚 氨酯类分散体与水可分散的多异氰酸酯的。组成 的水性双组份聚氨酯涂料。
水性聚氨酯涂料的改进方法
具体实例
木器涂料发展历程
聚氨酯木器涂料产品特性
水性聚氨酯木器漆产品特性: 面漆:具有高耐磨性、良好附着力、不黄变、柔
韧性好等特性,用水稀释VOC≈0。 主要物化性能和指标:
合成工艺
水性聚氨酯涂料的缺陷
聚氨酯水分散体型水性木器漆与溶剂涂料相比,
在节约能源和保护环境方面具有不可比拟的优越 性,没有大量的VOC挥发到空气中,不用有机溶 剂,用水做稀释剂,节约了能源,但缺点也是存 在的,水性木器漆从传统观念来看,在漆膜性能 方面,与溶剂型木器漆相比,干得慢,硬度低、 易回黏,漆膜丰满度上比不上溶剂型木器性聚氨酯涂料的简介 水性聚氨酯涂料的特点 水性聚氨酯涂料的应用 水性聚氨酯涂料的改进
1 3
2
3 4
水性聚氨酯涂料 水性聚氨酯涂料是以水性聚
氨酯树脂为基料并以水为分 散介质的一类涂料。通过交 联改性的水性聚氨酯涂料具 有良好的贮存稳
定性、涂膜机械性能、耐水性、 耐溶剂性及耐老化性能,而且 与传统的溶剂型聚氨酯涂料的 性能相近,是水性聚氨酯涂料 的一个重要发展方向。
水性聚氨酯的发展史
1967年,聚氨酯乳液首次实现工业化 1972年,Bayer公司率先将聚氨酯水乳液用作皮革涂饰剂,开始大量 生产 1975年,得到高性能的聚氨酯乳液 60年代以来,随着各发达国家环保法规的确立和环保意识的增强,水 性聚氨酯涂料取代传统的溶剂型聚氨酯涂料的趋势越来越明显 进入90年代后,水性聚氨酯的发展非常迅速 1967年水性聚氨酯首次出现于美国市场 1972年己能大批量生产 20世纪70.80年代,美、德、日等国一些水性聚氨酯产品已经从开 发试制阶段发展为实际生产和应用,其应用领域己涵盖木器、建筑、 汽车、飞机等众多领域,具有诱人的发展前景
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。
水性聚氨酯简介

水性聚氨酯胶黏剂简介一、水性聚氨酯胶黏剂分类到目前为止,水性聚氨酯的研究已有60多年,其有各种各样的分类方式,通常采用的分类方式有以下六种。
1、按使用形式分类按使用形式分类,可分为单组份与双组分水性聚氨酯。
(1)单组份水性聚氨酯单组份水性聚氨酯应用最早,一般指可直接投入生产使用的或者无需交联剂的水性聚氨酯,有着耐水性较差的缺点,但通过交联改性可以获得较高的稳定性、力学性能、耐水性的提升。
(2)双组分水性聚氨酯双组分水性聚氨酯是指多异氰酸酯预聚体与多元醇两个组分,其单独使用时不能直接投入生产,必须添加交联剂。
使用时将两组分混合,多异氰酸酯与多元醇和空气中的水反应,生成聚脲与聚氨酯,从而产生交联。
双组分水性聚氨酯的耐水性较好,但多异氰酸酯与水反应生成CO2,导致聚氨酯胶膜气泡较多,外观较差,且不环保。
2、按亲水基团分类根据水性聚氨酯分子主链或者侧链上的离子基团性质或是否携带离子基团,可将其分为阴离子、阳离子和非离子型。
(1)阴离子型水性聚氨酯因为反应完全、综合性能好而最为常用,可以分为羧酸型和磺酸型,其离子基团一般在侧链上。
(2)阳离子型水性聚氨酯为主链或侧链上含有锍离子或铵离子的水性聚氨酯,亲水的铵离子一般由含氨基的扩链剂经酸化或者烷基化的反应形成,也可以将含氨基的聚氨酯与环氧氯丙烷以及酸反应生成,阳离子型水性聚氨酯的主要缺点是热稳定性与力学性能较差。
(3)非离子型水性聚氨酯的分子主链或侧链中不带有亲水离子基团。
要使非离子型水性聚氨酯乳化,就必须加入乳化剂并在高速旋转的剪切乳化机下乳化,也可以通过形成非离子亲水基团来进行乳化,如羟甲基,非离子型的水性聚氨酯耐水性较差。
3、按原料分类水性聚氨酯的主要原料为低聚多元醇和多异氰酸酯。
(1)低聚多元醇按主要原料多元醇分类,有聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚四氢呋喃、聚丙烯酸多元醇、丙烯酸酯、聚碳酸酯多元醇、聚己内酯二醇、蓖麻油、聚酯酰胺、聚丁二烯二醇等,主要使用的是聚酯型二元醇和聚醚型二元醇。
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

外乳化法
自乳化法即在聚合物链上引入适量的亲水基团,在一 定条件下自发分散形成乳液。 自乳化法制得的水性聚氨酷,乳液粒径小,稳定性高, 成膜性、粘附性好,是目前制备水性聚氨酯的主要方 法。
引入的亲水基团
自乳化制备水性聚氨酯的主要方法:
1.溶液法是在低沸点的能和水充分混合的惰性溶剂 (如丙酮、
甲乙酮和四氢呋喃,由于大多数采用丙酮为溶剂,故溶液法又被广
氢键的影响: 氢键可直接影响力学性能外,还可以影响聚集态结构。 如硬段之间的氢键能促进硬段的取向和有序排列,有利于 微相分离。 耐热性能与结构的关系: 聚氨酯的耐热性可用其软化温度和热分解温度来衡量。 一般来说,分子量提高,硬段的刚性和比例增加,交联密 度增大,均有利于提高软化温度。聚氨酯的分解温度则取 决于大分子结构中各基团的耐热性。
1. 按外观分类
名称 状态 外观 水溶液 溶解~胶体 透明 分散液 分散 半透明乳白 乳液 分散 白浊
粒径,μm
分子量
<0.001
1000~10000
0.001~0.1
数千~20万
>0.1
>5000
聚氨酯疏水性强,不能直接溶于水,也很难分散在水中。因此,用传统的工 艺先合成聚氨酷后,再分散到水中的方法不能制得水性聚氨酯,又由于异氰 酸酯遇水即迅速反应,也很难在水中进行制备,因而必须采用新的方法来合 成水性聚氨酯。
水性聚氨酯
2016.9.3
水性聚氨酯概念 水性聚氨酯分类 水性聚氨酯制备方法 水性聚氨酯影响性能的因素
水性聚氨酯的概念
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, 也称水分散聚氨酯、水系聚氨酯或水基聚氨酯。 水性聚氨酯以水为溶剂,无污染、安全可靠、机械性能优良、相容 性好、易于改性等优点。 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。
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
什么是水性聚氨酯.doc

什么是水性聚氨酯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,也称水分散聚氨酯、水系聚氨酯或水基聚氨酯。
水性聚氨酯以水为溶剂,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。
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。
水性聚氨酯的合成及应用

水性聚氨酯的合成及应用水性聚氨酯(Waterborne Polyurethane, WPU)是一种特殊的聚氨酯树脂,具有良好的环境友好性和广泛的应用前景。
本文将介绍水性聚氨酯的合成方法、特性以及其在涂料、胶黏剂和纺织品等领域的应用。
一、水性聚氨酯的合成方法水性聚氨酯的合成可以通过两种主要方法实现:一种是预聚体法,另一种是原位乳化法。
1. 预聚体法预聚体法是通过将聚酯或聚醚与异氰酸酯化合物反应,形成异氰酸酯预聚体。
然后,将预聚体与含有胺官能团的化合物反应,生成聚醚型或聚酯型水性聚氨酯。
需要注意的是,在反应过程中,需要添加适量的表面活性剂和乳化剂来帮助稳定乳液。
2. 原位乳化法原位乳化法是将聚酯或聚醚与异氰酸酯化合物、氨基功能的稳定乳化剂以及乳化剂反应,直接形成乳液。
该方法与预聚体法相比,更加简便和高效。
二、水性聚氨酯的特性水性聚氨酯具有以下几个显著的特性:1. 环保性与传统的溶剂型聚氨酯相比,水性聚氨酯不含有机溶剂,因此减少了挥发性有机化合物的排放,对环境污染更小。
同时,水性聚氨酯在应用过程中,不会产生有毒气体,对操作者的安全也更有保障。
2. 膜性能优良水性聚氨酯具有良好的强度、韧性和耐候性。
其形成的薄膜可提供优异的涂层性能,具有良好的抗刮擦性、耐化学品侵蚀性和抗氧化性等特点。
3. 附着力强水性聚氨酯可以与多种基材良好地附着,包括金属、塑料、玻璃等。
在涂料和胶黏剂领域,其优异的附着力使其成为一种理想的材料。
三、水性聚氨酯的应用水性聚氨酯在多个领域具有广泛的应用前景。
1. 涂料作为一种环保型涂料原料,水性聚氨酯具有优异的防护性能和装饰效果。
它可以应用于室内外墙面、家具、汽车、船舶等领域,为表面提供持久的保护。
2. 胶黏剂水性聚氨酯具有良好的粘接性能和耐湿性,适用于纸张、金属、木材等材料的粘接。
在制造行业中,水性聚氨酯胶黏剂得到广泛应用,如家具制造、包装行业和纸制品加工等。
3. 纺织品水性聚氨酯可用作纺织品的涂层剂和涂料。
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。
水性聚氨酯的性质用途及合成工艺

水性聚氨酯的性质用途及合成工艺性质:1.良好的水分散性能:水性聚氨酯由于其分子结构中引入了亲水基团,因此在水中能够很好地分散,形成稳定的水分散体系。
2.优异的耐候性和耐溶剂性:水性聚氨酯在固化后能够形成具有优异耐候性和耐溶剂性的膜,能够在恶劣环境下长时间保持其性能。
3.良好的粘结力:水性聚氨酯树脂能够良好地与多种基材粘接,在涂料、胶黏剂等领域有广泛应用。
4.低挥发性:水性聚氨酯相比于有机溶剂型聚氨酯树脂,具有低挥发性,对环境友好。
用途:1.涂料:水性聚氨酯是一种优良的涂料基材,可用于木器涂料、金属涂料、塑料涂料等领域。
其具有良好的耐候性、耐溶剂性和粘结力,能够提供优异的保护性能和装饰效果。
2.胶黏剂:水性聚氨酯作为一种优秀的胶黏剂,可广泛应用于家具、鞋业、纺织、包装等领域。
其具有快速粘接和强力粘结的特点,并且不含有机溶剂,更加环保。
3.造纸工业:水性聚氨酯在造纸工业中用作纸张的涂覆剂,能够提供一定的防水性和耐磨性,改善纸张的质量和性能。
4.纺织工业:水性聚氨酯用作纺织品的涂层剂,能够提升纺织品的防水性和耐久性,实现防水、防腐等功能。
5.印刷工业:水性聚氨酯可用作印刷油墨的树脂基材,能够提供印刷品良好的附着力和耐磨性。
合成工艺:1.聚合反应:首先通过反应聚合将异氰酸酯与多元醇(如聚醚多元醇、聚酯多元醇等)反应,形成聚合物。
聚合物的分子结构中含有未反应的异氰酸酯基团和亲水基团(如羟基、羧基等)。
2.分散反应:将聚合物分散到水中,通过添加乳化剂、分散剂和助剂等,形成稳定的水分散体系。
分散过程中,亲水基团与水发生作用,形成亲水性链段,使得聚氨酯树脂能够在水中分散。
总结而言,水性聚氨酯具有良好的水分散性能、耐候性和粘结力,广泛应用于涂料、胶黏剂、造纸工业、纺织工业和印刷工业等领域。
其合成工艺包括聚合反应和分散反应。
随着环保要求的提高,水性聚氨酯将成为未来涂料和胶黏剂市场的重要发展方向。
水性聚氨酯

• 在解决聚氨酯材料水性化过程的同时,也面临着一个 新问题,即水性聚氨酯成膜后的耐水性问题。由于含 氟聚合物的低表面能性,耐水性,在水性聚氨酯中引 入氟。 • 将少量含氟多元醇引入到配方后水性聚氨酯的耐水性, 机械性能大幅度提高。 • 在制备水性含氟聚氨酯时,应考虑到含氟基团引起的 疏水性对预聚体阶段原料之间的互溶性,分散体粒径 和稳定性的影响。 • 这是今后改性水性聚氨酯的重要方向。
• 水性聚氨酯是一个有着非常良好前景和 “钱景”的树脂材料,水性聚氨酯的研 究不仅能带来科技的创新和进步,还能 提高经济的收入,因此在这里和大家一 起互勉,好好学习,谢谢大家,有不合 理之处请大家海涵
OCN OCN + H2N—NH SO-3Na+ SO-3Na+ N—C—N—N—C—N
H
O H
O H
预聚体法
在预聚体中导入亲水成分、得到亲水改 性的端NCO基聚氨酯预聚体。在乳化的 同时进行扩链反应,并且也可在乳化的 同时在水中加入成盐剂(碱或酸)将羧基或 胺适中和为强亲水性的离子基团。以制 得稳定的水性聚氨酯。
阳离子型:
阳离子型则是在聚氨酷主链上引入叔 胺基,使其产生质子化胺盐或季碱化按盐。
CH3 CH3
2OCN
NCO + HO—Br +
N—R—OH
R
N—C—O—N+—O—C—N H O RXO H
阴离子型:
阴离子型聚氨酯乳液是常见的水性聚氨 酯.聚氨酯分子链所带离子基团有羧酸 (盐)和磺酸(盐)基团,其合成方法多种 多样。
拓展
改性
• 。 J. Edward等开发的以聚氨酯-丙烯酸酯-醇
• 酸树脂三元共聚物为基体的改性水性PU,具有很好 • 的户外耐光性、流动性以及耐刮伤性能等。 • 李永清等以TDI、聚醚二元醇为主要原料制得-NCO 封端的预聚体,并按一定比例引入环氧树脂、氨丙基聚 硅氧烷、多元胺固化剂。由于聚硅氧烷/聚氨酯链与环 氧树脂交联链缠结互穿,起到强迫互容的作用,从而降低 了相分离的程度,得到一种新的PDMS/PU/EP互穿聚合 物网络,此三元共聚物具有很好的拉伸强度、疏水性能 以及较低的表面张力。
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O O R2NCO
OCN R2 NHCO OCNH R2 NHCOCH2C
R2 NHCO R1 OCNH
NEt3
CH3 NHCOCH2C CH2OCNH CHO NHEt3
将预聚体中和
H2O
O H2N HN C NH
O HN C NH NH2 COONEt3
在中和之后加水乳化的同时,水也起到扩链 剂的作用,扩链后大分子的端-N C O基团转变为 - N H 2,进一步同-N C O反应,通过脲基(-N H - C O NH-)使水性聚氨酯的分子量进一步提高。
CH3 HOH2C C CH2OH COOH C2 H 5 HOH2C C CH2OH COOH
DMPA
DMBA
WPU合成原理
CH3 HO OH HO R1 OH HOH2C C CH2PA 和二异氰酸 酯形成低相对分子质量的PU 预聚体
C NCO CH3 H3C C CH3 NCO
(2) 低聚物多元醇 低聚物多元醇主要包括聚醚型、聚酯型两大类, 聚醇 构成聚氨酯的软段,相对分子质量通常在500~ 3 000 之间。 聚醚多元醇主要由环氧乙烷、环氧丙烷、四氢 呋喃单体的开环聚合合成。 聚酯型多元醇品种无限。比较常用的有:聚己 二酸乙二醇酯、聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇、 聚己二酸己二醇酯等
(3) 扩链剂 为了调节大分子链的软、硬链段比例, 同时也为了调节相对分子质量,在聚 氨酯合成中常使用一些小分子扩链剂。 扩链剂主要是二或多官能度的醇类。 如乙二醇、一缩二乙二醇(二甘醇)、 1,2-丙二醇、一缩二丙二醇、
(4) 亲水单体(亲水性扩链剂) 亲水性扩链剂是水性聚氨酯制备中使用的 水性化功能单体,它能在水性聚氨酯大分 子主链上引入亲水基团。
自乳化法
在疏水性的聚氨酯分子结构中引入 亲水的离子性基团,制成含离子中, 并在油水两相体系中进行扩链反应, 经季铵化形成离子时,即得稳定的 水性聚氨酯。
O NH2 OCNH
O HNCO COOH NH2
常见的亲水基团
羧基、羟基、酰胺基、胺基、醚基
等
水性聚氨酯的合成单体 (1) 二异氰酸酯 TDI、IPDI、HDI、H12MDI、TMXDI(四甲基苯 二亚甲基二异 氰酸酯)。 CH3
WHAT:什么是水性聚氨酯
WHY:为什么合成水性聚氨酯
HOW:怎样合成水性聚氨酯
WHAT:什么是水性聚氨酯
聚氨酯(PU):聚氨酯是在高分子的主链上含 有重复的氨基甲 酸酯键结构单元一N H C O O 一的高聚物,通 常由二元或多元异氰酸酯与聚醚多元醇或聚酯 多元醇反应而成。
WHAT:什么是水性聚氨酯
WHY:为什么合成水性聚氨酯
传统聚氨酯:有毒 有害 水性聚氨酯:绿色 环保
HOW:怎样合成水性聚氨酯
怎么才能让聚氨酯分 散在水中呢?
怎么才能让聚氨酯分散在水中呢
加入乳化剂 搅拌 ————外乳化法
————自乳化法
引入亲水基团
HOW:怎样合成水性聚氨酯
外乳化法
此法是采用二官能度(聚醚和聚酯等)和过量 的二异氰酸酯通过逐步聚合反应,制成具有适当 分子量的带有NCO端基的PU预聚体和其溶液,然 后加入适当的乳化剂,经强剪切作用,强制性地分 散于水中
水性聚氨酯(WPU):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,也称水分散聚氨酯、水系聚 氨酯或水基聚氨酯。
WHY:为什么合成水性聚氨酯
水性聚氨酯的特点 :水性聚氨酯 是以水作介质,具有不燃、无毒、 不污染环境、节省能源及易加工等 优点,而且其粘度及流动性能与聚 合物的分子量无关,可将分子量调 节到所希望的最高水平,故日益受 到人们的重视
具有适当分子量的带有NCO 端基的PU预聚体
OH OH OCN NCO OCN NCO 乳化剂 强 剪 切 分散于水中
水性PU树脂
基本淘汰
外乳化法简单 应用早 (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较大; (2)制得的分散液粒径较大,一般大于 1.0um,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。