水性聚氨酯涂料及其研究进展
丙烯酸酯改性水性聚氨酯的研究进展
丙烯酸酯改性水性聚氨酯的研究进展丙烯酸酯改性水性聚氨酯（Waterborne Polyurethane Modified with Acrylic Acid Ester）在近几年中引起了广泛的关注。
它具有优异的性能和广泛的应用领域，是一种有潜力的高性能材料。
本文将对丙烯酸酯改性水性聚氨酯的研究进展进行综述，从合成方法、性能调控以及应用领域三个方面进行阐述。
一、合成方法丙烯酸酯改性水性聚氨酯的合成方法主要有两种：乳化聚合法和分散聚合法。
乳化聚合法是通过将水溶性聚氨酯与丙烯酸酯在乳化剂存在下进行共聚反应得到。
此方法具有简单、操作方便、反应温度低等优点，合成的产品分散性好、性能稳定。
而分散聚合法则是通过将聚氨酯与丙烯酸酯分散在共溶剂中共同聚合得到。
此方法可控性好，可以通过改变反应条件来调控产品性能。
二、性能调控丙烯酸酯改性水性聚氨酯的性能可以通过改变聚氨酯段的结构以及调整丙烯酸酯的添加量来进行调控。
聚氨酯段的结构对材料的力学性能、热稳定性和抗水性能有着重要影响。
起硬段物中低分子量杂链段的引入可以改善力学性能，增强材料的耐磨性和拉伸强度。
而丙烯酸酯的添加可以改善水性聚氨酯的柔软性、耐磨性和耐化学性能。
此外，可以通过调整反应条件和配比来控制水性聚氨酯的粒径大小，进而调控粒子分散性和粘度。
三、应用领域丙烯酸酯改性水性聚氨酯在涂料、胶黏剂和封堵剂等领域具有重要的应用价值。
在涂料领域，丙烯酸酯改性水性聚氨酯可以用于喷涂涂料、木器涂料和工业涂料等。
它具有优异的附着力、硬度和耐候性，且不含有机溶剂，对环境友好。
在胶黏剂领域，丙烯酸酯改性水性聚氨酯可用于水性胶黏剂、纸张粘合剂和电子封装材料等。
它具有良好的粘接性能、拉伸强度和抗黏性，可满足不同应用场景的需求。
在封堵剂领域，丙烯酸酯改性水性聚氨酯可用于混凝土修补、管道封堵和地下工程封堵等。
它具有优异的粘接性能、流变性能和耐水性能，可在复杂的工程环境下有效封堵。
综上所述，丙烯酸酯改性水性聚氨酯在合成方法、性能调控和应用领域等方面取得了一定的研究进展。
水性聚氨酯胶粘剂国内研究进展
水性聚氨酯胶粘剂国内研究进展水性聚氨酯胶粘剂是近年来在胶粘剂领域中备受关注的一种新型材料，其具有环保、优良的性能和广泛的应用前景，因此受到了国内研究者的广泛关注和研究。
本文将对水性聚氨酯胶粘剂国内研究进展进行综述，以期为相关研究提供参考和指导。
一、水性聚氨酯胶粘剂的基本性能水性聚氨酯胶粘剂是一种以水为分散介质的聚氨酯胶粘剂，其具有以下基本性能：1. 环保性：水性聚氨酯胶粘剂不含有机溶剂，不产生挥发性有机化合物（VOCs），符合环保要求，适合现代环保意识的需求。
2. 耐候性好：水性聚氨酯胶粘剂在各种恶劣环境下的耐候性能好，具有优异的耐水性、耐油性和耐化学品腐蚀性，因此适用于一些特殊场合的使用。
3. 粘接性能优良：水性聚氨酯胶粘剂具有优异的粘接性能，不仅可以粘接多种基材，而且在低温、高湿等条件下仍能保持较好的粘接性能。
4. 施工性好：水性聚氨酯胶粘剂在施工过程中不含有毒有害物质，不产生刺激性气味，施工方便、安全。
5. 广泛的应用前景：水性聚氨酯胶粘剂可广泛应用于纺织品、皮革、木材、金属、塑料、橡胶、玻璃、陶瓷等材料的粘接，具有广阔的市场前景。
1. 水性聚氨酯胶粘剂的合成方法水性聚氨酯胶粘剂的合成方法是该领域的关键研究方向之一。
国内研究者通过改进聚氨酯的合成工艺和改良配方，逐渐实现了水性聚氨酯胶粘剂的高效合成。
研究者采用预聚体法合成了具有优异性能的水性聚氨酯胶粘剂，提高了产品的性能指标和降低了成本。
2. 水性聚氨酯胶粘剂的性能改进水性聚氨酯胶粘剂的性能改进是国内研究的重点之一。
研究者通过改变水性聚氨酯的结构和分子量、添加特定的助剂等手段，提高了水性聚氨酯胶粘剂的粘接强度、耐水性、耐热性等性能，使其更加适合各种特定的应用场合。
3. 水性聚氨酯胶粘剂的应用研究水性聚氨酯胶粘剂的应用研究是国内研究的重要方向之一。
研究者针对不同的应用领域，如纺织品、皮革、木材、金属、塑料等材料的粘接需求，进行了一系列的应用研究。
水性聚氨酯胶粘剂国内研究进展
水性聚氨酯胶粘剂国内研究进展水性聚氨酯胶粘剂是一种环保型、无毒、无味、无挥发有机物的新型胶粘剂，随着人们对环境保护意识的不断提高和对产品质量要求的不断提升，水性聚氨酯胶粘剂得到了广泛的应用。
本文将对水性聚氨酯胶粘剂国内研究进展进行分析与总结，以期能够更好地推动该领域的发展。
一、水性聚氨酯胶粘剂的概述水性聚氨酯胶粘剂是以聚氨酯为主要基料，与水为溶剂，再加入一定的添加剂制成的一种新型环保型粘接材料。
与传统的有机溶剂型聚氨酯胶粘剂相比，水性聚氨酯胶粘剂具有不易燃、成本低、环保性好等优点，已广泛应用于汽车、家具、包装、建筑等领域。
二、水性聚氨酯胶粘剂的国内研究现状1. 水性聚氨酯胶粘剂的材料研究在水性聚氨酯胶粘剂的研究中，材料的选择是一个至关重要的环节。
国内研究者通过优化聚氨酯树脂的种类和结构，改进交联剂的配方，提高了水性聚氨酯胶粘剂的性能，使其具有更好的粘接性和机械性能。
2. 水性聚氨酯胶粘剂的生产工艺研究水性聚氨酯胶粘剂的生产工艺对产品质量具有重要影响。
国内研究者通过改良反应条件和生产工艺，优化了水性聚氨酯胶粘剂的生产工艺，提高了产品的稳定性和性能。
4. 水性聚氨酯胶粘剂的应用研究水性聚氨酯胶粘剂的应用研究是国内研究的一个重要方向。
国内研究者通过开发新的应用领域和优化应用工艺，推动了水性聚氨酯胶粘剂在汽车、家具、包装、建筑等领域的应用。
三、水性聚氨酯胶粘剂国内研究的发展趋势1. 环保性更高随着环保意识的提高，水性聚氨酯胶粘剂的研究将更加注重其环保性能，包括减少挥发有机物（VOC）排放、降低对环境的影响等方面。
2. 功能性更好水性聚氨酯胶粘剂的功能性将成为其研究的重点方向，包括提高粘接强度、耐高温性能、耐候性能等方面，以满足不同领域的需求。
3. 多样化应用水性聚氨酯胶粘剂将会在国内更多的领域得到应用，包括电子、航空航天、轨道交通等高新技术领域。
4. 自主创新能力水性聚氨酯胶粘剂国内研究将更加注重自主创新，提高自主研发能力，加强自主品牌建设，推动中国水性聚氨酯胶粘剂产业的发展。
水性聚氨酯涂料的应用研究毕业论文
目录1、前言 (1)1.1 环保与水性涂料 (1)1.2 水性涂料存在的问题 (1)1.3 水性聚氨酯涂料的发展现状 (2)水性聚氨酯涂料的合成 (2).1丙酮法 (3).2预聚体混合法 (3).3熔融分散缩聚法 (3)水性聚氨酯涂料的改性 (3).1丙烯酸酯类及含乙烯基的单体改性 (4).2环氧树脂改性 (4) (4).4多元改性的方法 (4).5其它改性方法 (5)2、实验部分 (6) (6) (7)3、结果与讨论 (7) (7)结论 (10) (11) (11) (11) (12) (12)参考文献 (12)摘要:该文综述了水性聚氨酯漆的发展历史和特性，阐明了发展水性聚氨酯漆的价值和意义。
并且对近几年国内外水性聚氨酯漆丙酮法、预聚体混合法、熔融分散缩聚法、酮亚胺/酮联氮法、保护端基乳化法进行了综合说明。
另外对水性聚氨酯漆所存在的问题进行了总结，并阐述了环氧树脂、有机硅氧烷、丙烯酸酯类及含乙烯基的单体等对水性聚氨酯漆进行改性。
最后对水性聚氨酯漆进行了展望并阐述拉在汽车上、在木器家具上和皮革涂饰的应用。
关键词：水性聚氨酯合成改性应用1、前言1.1 环保与水性涂料虽着涂料工业的发展，涂料的花色、品种、功能越来越多，分工也越来越细，但在涂料的制造和施工过程中因有机溶剂的大量排放而对环境造成巨大的污染。
为限制有机溶剂的排放，涂料的固体化、无溶剂化、水性化已呈发展趋势，业内人士广泛赞同的“4E”涂料（Economy，Efficiency，Ecology，Energy）即指上述涂料。
其中，涂料的水性化是近年来发展十分迅速的一个领域，已有不少成熟的产品和技术在广泛使用[1]。
凡是用水作溶剂或者作分散介质的涂料，都可称为水性涂料。
水性涂料包括水溶性涂料、水稀释性涂料、水分散性涂料（乳胶涂料）3种。
水溶性涂料是以水溶性树脂为成膜物，以聚乙烯醇及其各种改性物为代表，除此之外还有水溶醇酸树脂、水溶环氧树脂及无机高分子水性树脂等。
2024年水性聚氨酯防水涂料市场发展现状
2024年水性聚氨酯防水涂料市场发展现状前言水性聚氨酯防水涂料作为一种新型环保型防水涂料，具有施工方便、性能优良、环境友好等优点，在建筑行业中得到了广泛的应用。
本文将重点探讨水性聚氨酯防水涂料市场的发展现状。
一、行业概述水性聚氨酯防水涂料是一种以水为基质、聚氨酯树脂为主要成膜物质的涂料产品。
相比于传统的溶剂型聚氨酯防水涂料，水性聚氨酯防水涂料具有安全环保、无毒无害等特点。
随着人们对环境保护意识的提高和相关政策的推动，水性聚氨酯防水涂料市场的需求不断增长。
二、市场规模水性聚氨酯防水涂料市场的规模呈现稳步增长的趋势。
近年来，随着建筑领域的快速发展，防水涂料的需求持续增加。
水性聚氨酯防水涂料作为一种新兴产品，拥有广阔的市场空间。
据市场研究数据显示，水性聚氨酯防水涂料市场预计将在未来几年内保持每年10%以上的增长率。
三、市场发展趋势1. 环保导向在当前环保意识不断提高的背景下，环保型产品成为市场的主流趋势。
水性聚氨酯防水涂料因其无毒无害、低VOC排放等优势，成为环保型防水涂料的首选。
未来，市场对于环保型水性聚氨酯防水涂料的需求将持续增长。
2. 技术创新随着科学技术的进步，水性聚氨酯防水涂料的技术水平也不断提高。
目前，水性聚氨酯防水涂料已经可以实现更好的耐候性、附着力和耐腐蚀性能等。
未来，市场对于高性能水性聚氨酯防水涂料的需求将逐渐增加。
3. 市场竞争格局水性聚氨酯防水涂料市场竞争激烈，主要厂商之间的竞争主要体现在产品价格、产品质量和品牌影响力等方面。
目前，国内外众多知名防水涂料企业已经参与到水性聚氨酯防水涂料市场的竞争中。
未来，市场将更加关注创新能力和品牌影响力，这将是企业在竞争中取得优势的关键。
四、发展机遇与挑战水性聚氨酯防水涂料市场面临着机遇和挑战并存。
机遇主要体现在政策推动、市场需求增加等方面。
然而，市场也存在一些挑战，比如技术创新压力、产品成本控制等。
只有适应市场需求并与时俱进，企业才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。
水性聚氨酯涂料的应用研究
水性聚氨酯涂料的应用研究
水性聚氨酯涂料是一种环保型涂料，采用水作为分散介质，代替了传
统涂料中的溶剂，具有良好的环境适应性和低碳排放特性。
水性聚氨酯涂
料具有优良的物理性能和化学稳定性，广泛应用于建筑、家居、交通、船
舶等领域。
本文将重点探讨水性聚氨酯涂料在建筑和家居领域的应用研究。
1.墙面涂装
2.地板涂装
3.屋面涂装
4.重点部位涂装
在建筑物中，存在一些容易受损的重点部位，如门窗框、阳台花架等。
水性聚氨酯涂料可以形成一层保护膜，减少这些部位的受损情况，提高使
用寿命。
1.家具涂装
2.橱柜涂装
3.地板涂装
4.木制品涂装
总结：
水性聚氨酯涂料具有广泛的应用前景。
在建筑领域，它能提高墙面、
地板、屋顶等对外界环境的抵抗能力，延长建筑物的使用寿命；在家居领域，它能提供家具、橱柜、地板等表面的保护和装饰效果，改善室内环境
质量。
需要注意的是，在应用研究中，还需要进一步研究水性聚氨酯涂料
的生产工艺、性能优化以及涂料与基材的附着性等问题，以满足不同领域的需求。
水性聚氨酯研究报告
水性聚氨酯研究报告引言水性聚氨酯（waterborne polyurethane，简称WPU）是一类具有良好环保性能的高分子材料，在涂料、胶黏剂、弹性体等领域具有广泛的应用。
本报告旨在介绍水性聚氨酯的研究进展、制备方法、特性以及应用前景，促进对水性聚氨酯的进一步研究和开发。
1. 水性聚氨酯的制备方法水性聚氨酯的制备方法主要包括亲水基团引入法、无溶剂法和乳液聚合法等。
其中，乳液聚合法是目前较为常用的方法，具体流程如下： 1. 选择合适的聚醚多元醇和二元异氰酸酯作为主要原料。
2. 在适当的温度和条件下，将聚醚多元醇和二元异氰酸酯进行预聚合反应，形成醇胺预聚体。
3. 将醇胺预聚体与水相稳定体系（包括乳化剂和乳化助剂）进行乳化，得到水性聚氨酯乳液。
4. 进行乳液的脱溶剂化，其中常用的方法有真空蒸馏法、半透膜脱溶法等。
2. 水性聚氨酯的特性水性聚氨酯具有以下几个显著特性： - 环保性：相对于传统的溶剂型聚氨酯，水性聚氨酯具有低挥发性，减少了有机溶剂的使用，符合环保要求。
- 优异的物理性能：水性聚氨酯具有良好的柔韧性、强度和耐候性等物理性能。
- 良好的附着力：水性聚氨酯能够与不同类型的基材形成牢固的结合，提供优异的附着力。
- 调控性能：水性聚氨酯可以通过调整主链结构、交联机理和配方等方式，实现对其性能的调控。
3. 水性聚氨酯在涂料领域的应用水性聚氨酯在涂料领域具有广泛的应用前景，主要体现在以下几个方面： 1. 家具涂料：水性聚氨酯具有优良的耐刮擦性、耐磨损性和耐化学药品腐蚀性，适用于家具表面的涂装。
2. 木器涂料：水性聚氨酯可用于室内外木器的装饰和保护，具有优异的抗紫外线性能和耐候性能。
3. 金属涂料：水性聚氨酯具有优异的耐蚀性和防锈性能，适用于金属表面的防腐涂料。
4. 汽车涂料：水性聚氨酯可以作为汽车涂料的基材，具有良好的附着力、耐候性和耐化学腐蚀性。
4. 水性聚氨酯在胶黏剂领域的应用水性聚氨酯在胶黏剂领域也具有广泛的应用前景，如下所示： 1. 木工胶：水性聚氨酯胶黏剂用于木工胶可以提供优良的粘接强度和耐候性。
水性聚氨酯应用与技术进展
水性聚氨酯应用与技术进展水性聚氨酯是聚氨酯溶解或分散于水中形成的二元胶态体系，经历6 0 多年的发展，水性聚氨酯制备技术已日趋完善。
而近年来，随着溶剂价格的不断飙升，加之人们对环保的关注和各国对挥发性有机化合物及有毒物的限制日趋严格，更使以水为介质的高环保、低消耗的水性聚氨酯日益得到重视，成为市场追逐热点，对水性聚氨酯技术的研究和应用的开发也进入一个重要时期，目前正朝着多品种、多功能、低消耗、优品质等方向发展。
随着水性技术的不断进步，水性聚氨酯的应用领域随之逐步扩大，目前主要集中在皮革、织物整理、涂料、胶粘剂等领域。
1.皮革(1)皮革涂饰剂水性聚氨酯皮革涂饰剂是国内最早研究的水性聚氨酯树脂，到目前为止也是产量最大的品种。
水性聚氨酯作为皮革用涂饰剂，可与溶剂型聚氨酯相媲美，并可减少公害。
用聚氨酯乳液涂饰后的皮革，具有光亮、丰满、手感好、耐磨、不易断裂等优点，克服了聚丙烯酸类树脂涂饰剂热粘冷脆的缺点，因而聚氨酯乳液常用于生产高档皮革制品。
根据皮革行业新的需求，已研究开发出防尘耐污型皮革涂饰剂：氟改性的水性聚氨酯树脂在皮革和涂料耐污防尘方面性能都有显著提高，应用前景十分广泛。
(2)人造革树脂水性聚氨酯作为人造革浆料目前是最热门的聚氨酯材料发展领域之一。
水性聚氨酯合成革树脂具有无毒、无污染、施工方便、安全等特点，是溶剂型合成革聚氨酯树脂的主要替代品。
由于具有良好的成膜性能，水性聚氨酯合成革树脂适用于合成革、移膜革、超纤材料等的喷涂或滚涂面层加工，可直接涂布，也可转移法施工。
各种不同模量以及不同特性的树脂产品可以满足不同制品的要求，制成品具有高强度、高弹性、耐寒、耐弯折、耐剥离、耐紫外线、耐水解、耐湿热、耐溶剂以及手感良好等特点。
水性聚氨酯树脂在鞋革上的应用最大的问题是耐折问题。
在应用上具体表现在合成很软的水性聚氨酯树脂时成膜会发粘：合成硬的水性聚氨酯树脂延伸率低，耐弯折性差。
国内水性聚氨酯人造革树脂的研究主要是提高分子链段的规整性，使弹性好(如采用TDI和MDI混合的异氰酸酯，采用提高链的规整性的二元醇) 用硅氧烷改性水性聚氨酯和丙烯酸酯改性水性聚氨酯树脂以解决软粘的问题。
水性聚氨酯在涂料领域广泛研究和应用
水性聚氨酯在涂料领域广泛研究和应用0综述了水性聚氨酯涂料的主要特点和应用,介绍了防腐蚀水性聚氨酯涂料、防水水性聚氨酯涂料、防霉杀菌水性聚氨酯涂料、阻燃水性聚氨酯涂料、抗涂鸦水性聚氨酯涂料等功能性水性聚氨酯涂料的特点和研究进展,并指出了功能性水性聚氨酯涂料的热点研究方向。
关键词:水性聚氨酯涂料功能性涂料进展聚氨酯(PU)是由含羟基、羧基、氨基等官能团的化合物与含异氰酸酯基化合物反应得到的高分子化合物,分子主链中除含有许多重复的氨基甲酸酯键(-NHCOO-)外,还含有醚键、酯键、脲键、脲基甲酸酯键。
聚氨酯被誉为性能最优异的树脂,以其制得的涂料具有许多优异的性能,如高硬度、耐磨损、柔韧性好、耐化学品、附着力强、成膜温度低、可在室温固化等。
但是,传统的溶剂型聚氨酯涂料在制备和施工的过程中都需添加不少有机溶剂,对人类健康和环境造成危害。
此外,双组分聚氨酯涂料中游离的多异氰酸酯(如TDI)对皮肤、眼睛和呼吸道有强烈的刺激作用,长期接触会引起慢性支气管炎等疾病。
因此,随着人们环保意识的加强和各国环保法律法规对挥发性有机化合物(VOC)排放量的限制,水性聚氨酯的研究与开发日益受到重视.水性聚氨酯是以水为分散介质,聚氨酯树脂溶解或分散于水中而形成的二元胶态体系,以其制备的水性聚氨酯涂料中不含或含有极少量的有机溶剂。
水性聚氨酯涂料,不仅具有无毒无臭味、无污染、不易燃烧、成本低、不易损伤被涂饰表面、施工方便、易于清理等优点,还具有溶剂型聚氨酯涂料所固有的高硬度、耐磨损等优异性能[3],因而在木器涂料、汽车涂料、建筑涂料、塑料涂料、纸张涂层以及织物和皮革涂饰等许多领域得到了广泛的应用。
为了满足人们在生产和生活方面对具有新型功能的水性涂料的需求,近年来,人们通过对水性聚氨酯改性或添加助剂开发出了许多具有特殊物理和化学性质的水性聚氨酯涂料,提高了水性聚氨酯涂料的功能性,扩大了水性聚氨酯涂料的应用范围。
本文综述了几种功能性水性聚氨酯涂料的最新研究进展。
浅析水性聚氨酯涂料研究进展论文[优秀范文5篇]
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浅析水性聚氨酯涂料研究进展论文[优秀范文5篇]第一篇：浅析水性聚氨酯涂料研究进展论文随着人们环保、能源意识的增强,特别是各国环保法规对涂料体系中有机挥发物(VOC)含量的严格限制, 促进了水性涂料为代表的低污染型涂料的发展。
水性涂料是以水为分散介质的一类涂料,具有不燃、无毒、不污染环境、节省能源和资源等优点。
水性聚氨酯涂料将聚氨酯涂膜的硬度高、附着力强、耐磨蚀、耐溶剂性好等优点与水性涂料的低VO C含量相结合,且聚氨酯聚合物具有裁剪性,采用分子设计原理,结合新的合成和交联技术,能有效控制涂膜聚合物的组成和结构,使水性聚氨酯涂膜性能相当于甚至优于传统溶剂型涂料,成为发展最快的涂料品种之一。
聚氨酯水分散体涂料1.1 水性聚氨酯分散体的合成聚氨酯(PU)水分散体的制备多采用聚合物自乳化法,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。
根据扩链反应不同,自乳化法可分为: 丙酮法、熔融分散法、预聚体分散法和酮亚胺法等,其中丙酮法和预聚体分散法较为成熟。
丙酮法的扩链反应在均相体系中进行, 易于控制,重复性好,乳液质量高,适应性强。
但需回收丙酮溶剂,生产效率低、能耗大。
预聚体分散法的扩链反应在非均相体系中进行,无需使用大量的有机溶剂,可制备有支化度的聚氨酯乳液。
近年来聚氨酯水分散体的研究热点有:(1)以脂肪族异氰酸酯单体为原料,采用预聚物混合工艺,研究软段多元醇的分子量、亲水离子含量和聚氨酯预聚物分子量等对聚氨酯分散体的粒子结构、形态、稳定性和涂膜物理力学性能等的影响,在宏观物性上探讨聚氨酯水分散体的结构与性能的关系,在产品开发与应用方面作了大量工作;(2)系统研究扩链剂种类、扩链工艺、中和度、介质介电常数等对分散体形态和结构影响,研究分散体的流体力学行为,并采用热分析技术,研究分散体涂膜的降解动力学;(3)相继出现了采用软段离子化和离子化扩链剂等合成分散体的新方法,如魏欣[4 ]等采用含叔胺基聚醚合成系列聚氨酯离聚物, Wei等采用离子化的聚氧乙烯化胺(N PEO)制备以N PEO为内乳化剂的聚氨酯水分散体。
高性能水性聚氨酯涂料研究进展
高性能水性聚氨酯涂料研究进展摘要：随着环保法规日益严格，水性聚氨酯涂料的应用越来越广，高性能水性聚氨酯涂料成为研究热点。
本文综述了目前高性能水性聚氨酯涂料的主要研究方向，并对高性能水性聚氨酯涂料未来的应用前景进行了展望。
关键词：高性能；水性聚氨酯涂料一、引言聚氨酯涂料是指以聚氨酯树脂作为主要成膜物质，在配以颜料、溶剂、催化剂、及其它辅助材料等所组成的涂料。
聚氨酯涂料具有较强的耐磨性、优良的附着力、优良的耐油、耐酸碱、耐水以及耐化学药品等耐腐蚀性能，因而广泛地应用于车辆、船舶、航空、电子、建筑、桥梁、机床、木器及室内装潢等领域的装饰和保护中。
聚氨酯涂料种类繁多，其中按分散介质或其形态分为溶剂型、无溶剂型、高固体性、水分散型、粉末涂料型等。
近年来，随着人们环保理念的增强和环保法规的日益严格，聚氨酯涂料市场也以绿色环保为发展方向，各种环保型涂料被相继开发并广泛应用。
到2025年，涂料行业总产量预计增长到3000万吨左右，其中环境友好型涂料品种将占涂料总产量的70%。
环保聚氨酯涂料中，水性聚氨酯涂料是是目前综合性能最好的防水涂料之一，具有成膜性好、延伸率大、粘结力强、耐油耐酸碱化学品和装饰性好等优良性能。
但是，水性聚氨酯涂料在成本、耐水性、与基材润湿性、施工与应用性能方面也存在许多缺点。
随着生活生产中对水性聚氨酯(WPU)涂料性能方面要求的提高，寻求高性能的水性聚氨酯涂料越来越受到广泛关注。
本文综述了目前高性能水性聚氨酯涂料的主要研究方向，并对未来的应用前景进行了展望。
二、高性能水性聚氨酯涂料研究进展目前，高性能水性聚氨酯涂料的研究主要集中在以下两个方向。
一是利用聚氨酯分子的可设计性，在聚氨酯链上引入特殊功能的分子结构，如含氟、含硅聚合物链，使涂膜具有更多的功能性，如优异的表面性能、耐高温性、耐水性和耐候性等；二是引入各种纳米粒子，增强复合涂料的性能。
具体研究情况如下。
2.1.1 有机硅改性水性聚氨酯涂料有机硅材料具有耐高低温、耐气候老化、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。
最新水性聚氨酯树脂在工业水性涂料中的应用进展
最新水性聚氨酯树脂在工业水性涂料中的应用进展近年来，随着环保意识的提高和法规要求的不断加强，水性涂料在工业涂料领域中的应用得到了广泛关注和推广。
而水性聚氨酯树脂作为其中的一种重要成分，其在工业水性涂料中的应用进展也越来越引人关注。
水性聚氨酯树脂是以聚醚或聚醋酸酯作为主聚合物，与异氰酸酯进行反应而得到的一种树脂。
它具有粘合力强、硬度可调、耐磨性好、柔韧性佳、耐化学腐蚀性强等特点，是一种理想的涂料成膜材料。
在工业水性涂料应用领域中，其应用进展主要体现在以下几个方面。
首先，水性聚氨酯树脂在汽车涂料领域中的应用不断发展。
由于其良好的粘附性、耐黄变性、耐温性和耐候性，使其在汽车涂料中的应用逐渐增多。
目前，已有一些汽车制造商开始将水性聚氨酯树脂涂料应用到汽车车身、轮胎等部位，取代传统的溶剂型涂料，以降低VOC排放、减少有机溶剂的使用量，减少对环境的污染。
其次，水性聚氨酯树脂在木器涂料领域中的应用也取得了一定的进展。
由于其在与木材表面的相容性优良，使得其在木器涂料中具有很好的附着力和防水性能。
此外，其低溶剂含量和低毒性也使其成为一种更环保的涂料选择。
目前，木器涂料中的水性聚氨酯树脂涂料正逐渐取代传统的溶剂型木器涂料，成为市场的主流产品。
再次，水性聚氨酯树脂在金属涂料领域中也得到了广泛应用。
相比于传统的溶剂型金属涂料，水性聚氨酯树脂涂料具有高度的光泽、硬度、抗冲击性和耐腐蚀性。
这些特性使得其在金属涂料领域中的应用范围不断扩大，如汽车零部件、机械设备、建筑材料等。
同时，水性聚氨酯树脂涂料在涂装过程中也能减少溶剂挥发，降低对操作人员的危害，提高操作环境的安全性。
最后，水性聚氨酯树脂在地坪涂料领域中的应用也逐渐增多。
地坪涂料要求具有耐磨、耐压、耐腐蚀等特性，而这些正是水性聚氨酯树脂的优点之一、目前，一些大型商场、工厂、仓库等场所开始采用水性聚氨酯树脂地坪涂料，以取代传统的溶剂型地坪涂料，实现地坪涂料的环保，同时提高地坪的使用寿命和抗压性能。
水性双组分聚氨酯涂料的研究进展
水性双组分聚氨酯涂料的研究进展摘要：综述了水性双组分聚氨酯涂料的组成、性能和应用研究新进展。
关键词：水性聚氨酯涂料；活化期；双组分；应用双组分聚氨酯涂料具有优良的机械性能（涂膜硬度高、附着力强、耐磨性高等），良好的耐化学品性、耐候性和低温成膜性能，广泛应用于工业防护、木器家具和汽车涂饰等方面。
随着各国环保法规的健全和人们环保意识的增强，传统溶剂型聚氨酯涂料中的挥发性有机化合物（VOC）的排放量受到愈来愈严格的限制。
开发低污染、高性能、多功能的环保型水性涂料成为涂料技术发展的主要方向。
水性双组分聚氨酯涂料将溶剂型双组分聚氨酯涂料的高性能和水性涂料的低VOC排放相结合，成为涂料工业研究的热点。
水性双组分聚氨酯涂料由含羟基的水性多元醇和含NCO基的固化剂组成。
多元醇组分和固化剂组分各有独特的特性。
本文综述了水性聚氨酯涂料的新进展。
1 水性多元醇体系双组分水性聚氨酯涂料配方是单独的多元醇与异氰酸酯基团的分散50。
涂膜后水分蒸发和组件的形式反应交联聚合物网络。
虽然2K水性聚氨酯涂料，应该从理论上讲，从溶剂型2K 系统，涂料有55相匹配的属性，在实践中，缺乏足够的耐水性，光泽度，耐候性和硬度。
水性2K系统的成功，到现在为止，依赖于一些重要的和经常笨拙制定曲折。
例如，多元醇的需要，这就需要两个60羟基官能聚氨酯形成反应和水分散性的基团，通常是不市售。
丙烯酸酯聚合物与酸和羟基功能的方法之一（美国专利号5075370所示），是由（65自由基聚合）共聚丙烯酸单体和羟丙烯酸酯单体（如羟乙基丙烯酸或甲基丙烯酸羟乙酯）。
不幸的是，羟烷基丙烯酸酯是相当昂贵的。
此外，也很难使羟丙烯酸酯聚合物都高的羟基官能度和分子量足够低，低VOC，可交联的涂料系统价值。
其结果是涂层的物理性质，化学性质比本来是可取的较低水平。
最近开发的含羟基丙烯酸聚合物烯丙基醇烷氧基烯丙基醇（见，例如，美国专利号5525，693）克服使用羟丙烯酸单体的一些限制。
水性聚氨酯的研究进展
水性聚氨酯的研究进展
有少数科研单位进行高固含量水性聚 氨酯开发研究。
山西省应用化学研究院推出的水性聚氨酯胶 粘剂产品固含量达到了(50士2)%，据称性 能达到了国外产品的水平
水性聚氨酯的研究进展
• 佛山市南海霸力化工制品有限公司、中山大学化学与 化学工程学院和广州化学工业研究所等几家单位联 合开发出一种高性能鞋用水性聚氨酯胶黏剂产品，固 含量高于50%，黏度60-900mPa·s，不含苯系物和 氯代烃、重金属等，耐热温度大于80℃，活化温度小 于50℃，初黏强度大于1.5N/mm(PU/PVC、真皮/ 橡胶、PU/真皮等)，终黏强度大于5N/mm(Pu/ PVC、真皮/橡胶、PU/真皮等)。其综合性能达到或 高于拜耳公司产品U-54的水平，该水性聚氨酯胶 粘剂的中试产品已经被青岛双星、温州红蜻蜓、广东 远东鞋业等单位使用，用户反映良好。
固含低，多在20%-30%，高固含快干型极少； 原料使用范围窄：聚醚型大分子、芳香族异氰酸 酯、羧酸 型 PUD为主。
水性聚氨酯产品的分类
亲水基团性质
阴离子型水性聚氨酯 非离子型水性聚氨酯 阳离子型水性聚氨酯
异氰酸酯原料
芳香族异氰酸酯型 脂肪族异氰酸酯型
水性聚氨酯产品的分类
使用形式
单组份水性聚氨酯 双组份水性聚氨酯 多组份水性聚氨酯
R NCO R N C OR1
H O 脲基甲酸酯
RNCO + H2O
RNCO Ⅱ
(RNHCO)2O Ⅱ
CO2
RNHCOOH CO2
RNHCONHR
Ⅰ
RNCO
RNH2
Ⅰ
Ⅲ RNHCOOH
RNHCOO- RNH3+
聚氨酯制备中的基本反应
水性聚氨酯的研究进展
摘要：简述了水性聚氨酯的研究历程，综述了近年来水性聚氨酯改性的几种改性方法的特点和研究进展;同时由于水性聚氨酯在涂料领域的广泛研究和应用，本文也综述了水性聚氨酯涂料的主要特点和研究进展。
关键词:水性聚氨酯；改性；聚氨酯涂料；进展1 水性聚氨酯的研究历程1934 年，联邦德国的P. Schlack 在乳化剂和保护胶体的作用下，将二异氰酸酯在剧烈搅拌下乳化于水并添加二胺，首次成功制备了水性聚氨酯。
21 世纪60 年代，Bayer公司的Dieteric 博士发明了水性聚氨酯的自乳化制备方法，其工艺包括丙酮法、预聚体混合法、热熔法、酮亚胺/甲酮连氮法等，此法提高了水性聚氨酯的稳定性，获得了优良的成膜性。
1967 年水性聚氨酯首次实现工业化并在美国市场问世。
20 世纪70～80 年代，美国、德国、日本等国的一些水性聚氨酯产品已从试制阶段发展为生产和应用，有多种牌号的水性聚氨酯产品供应。
1972 年，Bayer 公司率先将水性聚氨酯用作皮革涂饰剂，水性聚氨酯开始成为重要商品。
20 世纪80 年代是水性聚氨酯在生产、应用等方面的完善时期。
20 世纪90 年代以来国外对水性聚氨酯的研究主要集中在双组分水性聚氨酯的合成和其基础理论的研究。
经历50多年的漫长发展道路，水性聚氨酯的制备技术已日趋完善，随着产品性能及人们对环保要求的日益提高，在许多领域正逐步取[1]。
代溶剂型聚氨酯，并显示出巨大的社会效益和经济效益2水性聚氨酯的分类水性聚氨酯是以水为介质的二元胶态体系，聚氨酯粒子分散于连续的水相中，因此又称为水基聚氨酯。
水性聚氨酯按使用形式可分为单组分和双组分两类；按粒径和外观可分为聚氨酯溶液、聚氨酯水分散体、聚氨酯乳液；按分子链上是否有离子基团以及电荷性质，分为阴离子型、阳离子型、两性离子型、非离子型。
3水性聚氨酯改性为了更好的提高水性聚氨酯的综合性能, 扩大应用范围, 近年来改性水性聚氨酯研究已成为一大热点, 许多研究学者进行了深入的研究。
水性聚氨酯胶粘剂国内研究进展
水性聚氨酯胶粘剂国内研究进展【摘要】本文主要介绍了国内水性聚氨酯胶粘剂的研究进展。
在分析了水性聚氨酯胶粘剂的研究背景和研究意义。
在详细阐述了水性聚氨酯胶粘剂的定义与特点、国内发展历程、性能研究、应用领域以及研究的热点与难点。
在总结了当前研究现状，提出了未来研究方向，并展望了水性聚氨酯胶粘剂的发展前景。
通过本文的阐述，读者可以了解到水性聚氨酯胶粘剂在国内的研究现状，同时也为未来的研究提供了一定的参考和指导。
【关键词】水性聚氨酯胶粘剂、国内研究进展、定义与特点、发展历程、性能研究、应用领域、热点与难点、研究现状、未来研究方向、展望1. 引言1.1 研究背景随着我国经济的迅速发展，水性聚氨酯胶粘剂也开始逐渐受到国内研究者的重视。
国内研究团队以提高水性聚氨酯胶粘剂的性能、降低成本、拓展应用领域等为研究重点，积极探索新的研究方向，取得了一系列令人瞩目的成果。
与国际先进水平相比，国内水性聚氨酯胶粘剂研究仍存在一定差距，需要加大科研投入力度，加强国际合作，提升研究水平和技术创新能力。
对于水性聚氨酯胶粘剂的研究和发展具有重要意义，也为未来国内水性聚氨酯胶粘剂研究提供了有益的启示。
1.2 研究意义研究水性聚氨酯胶粘剂在国内的研究进展具有重要的意义。
水性聚氨酯胶粘剂是一种环保型的粘接材料，具有优异的性能，可以替代传统的溶剂型胶粘剂，降低VOC排放，符合环保要求，有利于提高生产安全性。
水性聚氨酯胶粘剂在汽车、建筑、航空航天、电子等领域具有广泛的应用前景，对促进产业升级和技术进步具有重要的推动作用。
通过对水性聚氨酯胶粘剂的性能研究和应用探索，有助于加深对其工作原理和机制的理解，为今后产品研发和应用提供技术支持和参考。
对水性聚氨酯胶粘剂国内研究进展的深入探讨具有重要的理论和实践意义，有助于提升我国在这一领域的技术水平和竞争力。
2. 正文2.1 水性聚氨酯胶粘剂的定义与特点水性聚氨酯胶粘剂是一种由水性聚氨酯树脂、交联剂、分散剂和助剂等组成的胶粘剂。
水性聚氨酯原料研究报告
水性聚氨酯原料研究报告
水性聚氨酯是一种具有良好性能的新型原料，广泛应用于涂料、胶黏剂、塑料等行业。
本报告对水性聚氨酯原料进行了研究，总结如下：
首先，水性聚氨酯原料的制备方法有两种，一种是聚醚型水性聚氨酯，另一种是聚酯型水性聚氨酯。
聚醚型水性聚氨酯是通过聚醚醇和异氰酸酯反应制得，聚酯型水性聚氨酯是通过聚酯醇和异氰酸酯反应制得。
两种方法都能获得高分子量的水性聚氨酯。
其次，水性聚氨酯原料的性能主要取决于其分子结构和组分比例。
一般来说，分子量较高的聚氨酯具有较高的强度和耐久性；支链结构的聚氨酯具有较低的粘度和流动性；分子链中含有较多的硬段，聚氨酯的硬度和抗压性能较好。
然后，水性聚氨酯原料的应用主要集中在涂料领域。
水性聚氨酯涂料具有粘结力强、耐候性好、耐划伤性强等特点。
它可以应用于汽车漆、木器漆、家装涂料等领域。
而且，水性聚氨酯涂料还具有环保性能好的特点，符合环保要求，被广泛使用。
最后，水性聚氨酯原料还可以用于胶黏剂和塑料制品的生产。
水性聚氨酯胶黏剂具有粘接力强、抗温性能好、耐化学性能好等特点，适用于木、金属和塑料等多种材料的粘接。
水性聚氨酯塑料具有优良的柔韧性和耐疲劳性能，可以用于制作自行车车座、汽车内饰等产品。
综上所述，水性聚氨酯原料具有较好的性能和广泛的应用领域。
随着技术的不断进步和市场需求的增加，水性聚氨酯原料的研究和应用前景非常广阔。
水性聚氨酯防腐涂料的研究现状与最新进展
２２ 组 分 水 性 聚 氨 酯 防 腐 涂 料 ． 双
用 于 改 性 水 性 聚 氨 酯 可 以赋 予 聚 氨 酯 良好 的 防腐 蚀 性 能 。 近 年 来 ，这 方 面 的研 究 报 道 引 起 科 研 工 作 者 的 积
双 组分水 性聚氨酯涂 料是 一种新 的环境友 好型涂 极关注 。 料 ， 它 主 要 由含 羟 基 的 水 性 多 元 醇 和 含 异 氰 酸 酯 基 的 王 春 艳 等 为 制 得 环 保 且 防 腐 蚀 性 能优 异 的 富 锌 圳 固化 剂 组 成 ＿ ， 由于 双 组 分 水 性 聚 氨 酯 涂 料 以 水 为 介 涂 料 ， 引入 环 氧 树 脂 来 改 性 水 性 聚 氨 酯 ， 以水 性 环 氧 ｌ 质 ， 并 将 双 组 分 溶 剂 型 涂 料 的 高 性 能 和 水 性 涂 料 的 低 聚 氨 酯 为 基 料 制 备 富 锌 涂 料 ， 通 过 对 其 腐 蚀 电位 和 电 Ｖ Ｃ 量 结 合 起 来 ， 因此 ，近 年 来 水 性 双 组 分 聚 氨 酯 化 学 阻抗 谱 （Ｉ ） 测 试 分 析 ， 研 究 了添 加 不 同含 量 锌 Ｏ 含 ＥＳ的 涂 料 的研 究 开 发 变 得 十 分 活 跃 ＿ 。 ｌ 粉 的富 锌 涂 层 在 ３ ％Ｎａ １ 液 中 的 腐 蚀 电化 学 行 为 ， 并 Ｃ溶 陈 俊 等 以Ｐ Ｅ、Ｂ Ｏ、Ｄ Ａ及 ＩＤＩ 为 原料 合 与 添 加 少 量 铝 粉 的 富锌 涂 料 及 传 统 富 锌 涂 料 进 行 了对 Ｄ ＭＰ Ｐ 等 成 了水 性 聚 氨 酯 大 单 体 水 性 聚 氨 酯 分 散 体 ， 并 以水 性 比 。 结 果 表 明 ， 水 性 环 氧 聚 氨 酯 富 锌 涂 料 的 防 腐 蚀 能 聚 氨 酯 大 单 体 和 Ｂ Ａ、Ｍ Ａ、 Ｈ Ａ、 Ｔ Ｅ 等 丙烯 酸 力 比传 统 环 氧 富 锌 底 漆 强 ；锌 粉 的添 加 量 对 涂 层 的 防 Ｍ Ｅ ＦＡ
水性聚氨酯胶粘剂国内研究进展
水性聚氨酯胶粘剂国内研究进展水性聚氨酯胶粘剂是一种环保型粘结剂，具有广泛的应用领域。
近年来，随着人们对环保和健康的要求不断提高，水性聚氨酯胶粘剂的研究受到了越来越多的关注。
本文将从水性聚氨酯胶粘剂的定义、特性、优点以及国内研究进展等方面进行综述。
一、水性聚氨酯胶粘剂的定义水性聚氨酯胶粘剂是以水为分散介质，聚氨酯为主要聚合物，添加助剂生产的一种胶粘剂。
在生产过程中，各种原材料先经预处理后进行混合，再通过加热、反应、乳化等工艺得到最终的水性聚氨酯胶粘剂。
1. 环保、安全。
与传统的有机溶剂型胶黏剂相比，水性聚氨酯胶粘剂不含有机溶剂，不会挥发有害气体，具有环保、安全的特点。
2. 耐热、耐冻融。
水性聚氨酯胶粘剂具有较好的耐高温和耐低温性能，在低温和高温环境下能保持良好的胶力。
3. 耐水、耐化学品腐蚀。
水性聚氨酯胶粘剂具有优异的耐水、耐化学品腐蚀性能，可以在潮湿或化学品环境下长期使用。
4. 外观、使用方便。
水性聚氨酯胶粘剂颜色透明或微黄，使用方便，适用于多种材料的粘接。
2. 适用性广。
水性聚氨酯胶粘剂可与多种材料配合使用，例如木材、玻璃、金属、塑料等，适用性广，具有很好的经济效益。
3. 使用方便。
水性聚氨酯胶粘剂易于制备，使用方便，可以为各种行业提供高效、安全、节能的胶黏解决方案。
水性聚氨酯胶粘剂的研究自上世纪80年代以来得到了快速发展。
自2000年以来，国内众多公司和机构均开始对水性聚氨酯胶粘剂的研究进行积极探索。
下面简要介绍水性聚氨酯胶粘剂在制备工艺、主要性能、应用领域等方面的研究进展。
1. 制备工艺的研究当前，水性聚氨酯胶粘剂的制备工艺主要包括乳化法、溶剂法、相转移催化法、原位过氧化法等。
其中，乳化法是目前研究得最为深入的一种方法。
乳化法通过单室或多室反应釜，将异氰酸酯、多元醇、增塑剂、乳化剂等原材料经过高剪切力的混合搅拌，形成胶体粒子，最后得到具有胶黏性的水性聚氨酯。
2. 主要性能的研究现阶段，水性聚氨酯胶粘剂的主要性能测试主要包括粘接强度、固化速度、耐水性、耐热性、耐候性、静电分散性等。
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水性聚氨酯涂料及其研究进展杨姣班级:100310 学号:100310127摘要:本文简要介绍了水性聚氨酯涂料及其制备方法、种类,概述了水性聚氨酯涂料在建筑、汽车、织物、防腐保护等不同应用领域上的研究进展。
关键词:水性聚氨酯涂料;应用;进展1.前言随着人类生活质量的提高,人们的环保意识也渐渐增强,对自身的生活环境越来越关注。
因此环保法规也越来越严格,各种环保条例对挥发性有机化合物(VOC)的排放量、有害溶剂的含量都有严格限制[1]。
而水性聚氨酯由于其以水为分散介质,不仅具有无毒、不易燃烧、不污染环境、节能、安全可靠等优点;同时还具有溶剂型聚氨酯的一些重要的性能特征[2],水性聚氨酯涂料将聚氨酯涂膜的硬度高、附着力强、耐腐蚀、耐溶剂好等优点与水性涂料的低VOC 含量相结合,符合发展涂料工业的“三前提”( 资源, 能源, 无污染) 及“四E原则”( 经济ECONOMY,效率EFFICIENCY,生态ECOLOGY,能源ENERGY) 和日益强化的时代要求相适应。
因此广泛用作木器漆、建筑涂料、汽车漆及防水涂料、防腐涂料等。
本文将系统介绍水性聚氨酯涂料的制备方法、种类、应用领域、研究现状。
2.水性聚氨酯涂料2.1 什么是水性聚氨酯涂料聚氨酯涂料是1960 年以后发展起来的新型涂料,具有优良的附着力、耐化学品、装饰性及有优良的耐磨性能,是一种高档耐用的合成树脂涂料。
聚氨酯涂料超过硝基漆、丙烯酸树脂漆、环氧树脂漆、油脂漆、天然树脂漆,成为第三大涂料品种,产量仅次于醇酸树脂漆、酚醛树脂漆。
2.2 制备方法水性PU按制备方法可以分为外乳化型和内乳化型。
前者是最早的水性PU产品,1953年美国Du Pont公司的Wyandott 合成了PU 乳液,其制备工艺是在有机溶剂中,先合成了带有-NCO 封端的预聚体,再加入适当的乳化剂,在强剪切力作用下分散于水介质中,并用二元胺进行扩链,但因存在乳化剂用量大、反应时间长以及乳液颗粒较粗而导致稳定性差、成膜性及涂膜性能等都难以达到应用要求,目前已很少采用[3]。
另一种是内乳化法,即在制备PU过程中引入亲水性成分,在不添加乳化剂的条件下分散在水中。
20世纪60年代初期Dieterich等开发了内乳化法,在PU链段中引入亲水性成分,具有过程不要求强剪切力、可得到稳定的较细的分散颗粒、耐水性及耐非极性溶剂的能力增强等优点,已成为目前运用最广的制备PU乳液的方法[4]。
2.3 种类(1) 单组分水性聚氨酯涂料水性单组分聚氨酯涂料是运用最早的水性聚氨酯涂料,具有很高的断裂延伸率和适当的强度,并能常温干燥。
传统的单组分水性聚氨酯涂料通常有较低的分子量或低交联度。
与溶剂型聚氨酯涂料相比,单组分水性聚氨酯涂料的耐化学性和耐溶剂性不良,硬度、表面光泽度和鲜艳度都低。
(2) 双组分水性聚氨酯涂料双组分水性聚氨酯涂料由含有活泼异氰酸基团的固化剂A组分和含有可与异氰酸基团反应的活泼氢(羟基)的水性多元醇组分B组成。
组分A:即含活泼异氰酸根(-NCO)组分,具有较低的粘度, 能在水中迅速分散的特性。
组分B:多元醇体系,具有分散功能,能将憎水的多异氰酸酯体系很好地分散在水中,使得分散体粒径足够小,保证涂膜具有良好的性能。
(3) 改良型水性聚氨酯涂料在聚氨酯水分散体中进行丙烯酸酯类单体的聚合,是该类涂料生产的主要途径。
3.水性聚氨酯涂料的应用高性能与低VOC含量相结合的水性聚氨酯涂料具有广阔的应用前景。
涂膜干燥时间短、外观好、耐溶剂性好的水性聚氨酯涂料在木器涂料领域占有大量的市场份额;还被广泛用作建筑涂料、汽车涂料、塑料涂料、工业涂料和腐蚀保护涂料, 满足不同的性能要求。
3.1 水性聚氨酯木器涂料木器漆一般要求美观并有良好的耐磨性、耐沾污性。
水性聚氨酯具有耐磨性、柔韧性、附着力强等特点,木器漆已成为水性聚氨酯涂料的重要应用领域,有广阔的发展前景。
然而单一的聚氨酯涂料在耐水性、光泽、硬度等方面还不够理想,可以通过改性使聚氨酯获得更加优异的综合性能。
聚氨酯的改性有两种方式:一种是通过简单的物理方法将具有互补特性的两种或多种树脂混合在一起;另一种是通过化学方法使产品具有两种或多种体系的特性。
国内在改性聚氨酯方面的工作做的很多,主要有醇酸改性聚氨酯,环氧改性聚氨酯涂料,有机硅改性聚氨酯涂料,丙烯酸酯改性聚氨酯涂料等。
张柏钦等[5]采用聚氨酯改性自催化醇酸树脂,氨基树脂,助剂,溶剂等制成聚氨酯改性醇酸氨基漆。
该漆在110℃烘烤5min、或80 ℃烘烤20min 即可全干,缩短了烘干时间,降低了烘干温度,漆膜性能优良,各项指标均达到使用要求。
许戈文[6]等用聚氨酯与环氧树脂接肢合成出环氧改性聚氨酯乳液,讨论了n(NCO)/n(OH)值、环氧树脂加入量以及异氰酸跟残留量对产品性能的影响,制得了综合性能优良的水性环氧改性聚氨酯清漆。
瞿金清等[7]采用水性聚氨酯分散体和丙烯酸乳液复配制备水性木器涂料,讨论了水性聚氨酯树脂种类和配比、共溶剂和润湿剂对涂膜性能的影响,通过正交实验优选了水性聚氨酯木器涂料配方。
结果表明,研制的水性聚氨酯丙烯酸复合木器涂料具有干燥速度快、硬度高和耐水性好等优点。
侯孟华[8]等以甲苯二异氰酸酯、聚醚二醇、二羟甲基丙酸为原料,通过高分子反应得到预聚体,将此预聚体在低浓度的氨基硅烷偶联剂溶液中扩链,制得一种氨基硅烷偶联剂改性的聚氨酯水乳液。
结果表明:以此乳液再配以其它助剂制得的水性聚氨酯木器涂料,具有优异的附着力、耐水性和力学性能。
3.2 水性聚氨酯汽车涂料随着汽车工业的飞速发展,对汽车涂装的要求越来越高,从环保的角度考虑,水性化是汽车涂料的发展趋势,汽车表面的底漆、中涂漆、色漆、罩光漆以及修补漆均可采用水性聚氨酯[9]。
汽车工业中使用的涂料根据使用部位不同可分为3 种类型:一类为车体零部件、内外饰件,特别是各种塑料件使用的涂料;另一类为车身表面涂装使用的涂料,即通常所谓汽车漆或汽车原厂漆(OEM);此外还有一类用于汽车车身修补的修补漆。
聚氨酯分散体用于水性底漆时,可对脆性面漆的下凹起屏蔽作用而保护底材,二道水性漆的柔韧性和耐冲击性优于目前溶剂型涂料,尤其在低温时,聚氨酯分散体用于底色漆及面漆,有助于提高金属原料的取向效果,同时可减少罩光漆中因溶剂部分溶胀所产生的不利影响,赋予汽车外表悦目色彩、美感和光泽。
从20世纪90年代开始,欧美汽车厂为环保达标采用环保型汽车涂料替代传统的有机溶剂型汽车涂料。
其中德国已基本实现水性化,中涂占80%,底色漆占93%。
而在中国采用水性环保涂料较少,环保型汽车涂料市场还将有着巨大的发展前景。
3.3 水性聚氨酯织物涂料水性聚氨酯用做织物涂层具有成膜性能好,遮盖力强,粘结牢固,涂层光亮、平滑、耐水、耐曲折、易于清洁保养、产品革手感丰满、舒适,环境效益好等特点,深受国内外纺织服装业高度重视。
水性聚氨酯可应用于防水透湿、防紫外线、阻燃织物调温等功能涂层,近几年在织物抗起毛起球、免烫整理及染色固色中也得到广泛的应用。
谢维斌等[10]分别加入丙烯酸甲酯或丙烯酸羟乙酯或两者的混合体合成改性水性聚氨酯,并对棉织物涂层,在不同温度、时间及涂层量下,测试其抗性、强力伸长率及透湿性表明,引入前者可提高涂层膜抗水性、增加涂层膜抗张强力。
引入后者有利涂层膜透气性,提高涂层膜断裂伸长率。
张瑞萍等[11]将纳米ZnO应用于水溶性聚氨酯对丝绸的抗皱整理,能够提高真丝绸的折皱回复角,有较好的耐洗性和织物强力及白度保持率,而且具有一定的紫外线吸收功能。
崔锦峰等[12]将干性植物油与二乙醇胺发生胺解反应得到的中间体合成水性聚氨酯树脂,该树脂用作主成膜物与水复合溶剂及优质的颜料(染料)、填料和助剂复配,得到可用于丝网印染的常温交联型水性聚氨酯涂料,用此法合成的常温交联水性聚氨酯树脂可满足水性丝网印染涂料的制造工艺要求。
中国专利[13]报道了一种水性聚氨酯改性丙烯酸树脂固色剂及生产方法。
其作为纺织品整理剂,特别是纺织品成膜固色剂使用,具有干湿摩牢度好,且手感柔软的特点。
3.4 水性聚氨酯防腐涂料金属腐蚀导致的损失十分严重,特别是钢铁的防腐蚀日益引起国内外关注。
而涂覆防锈涂料是防止钢铁腐蚀的主要方法之一。
水性涂料因其能够有效地克服溶剂型涂料价格高、污染大的缺点,逐渐成为涂料的主要发展方向。
文秀芳等[14]用环氧树脂作为大分子扩链剂,充分利用环氧树脂的环氧基和羟基参与反应,合成涂膜性能优异的防腐涂料用水性聚氨酯树脂。
朱德勇等[15]采用BASF羟基丙烯酸乳液S937T和HW160PC固化剂制备的水性双组分聚氨酯防腐涂料的综合性能优越,施工容易,完全可以取代目前大部分溶剂型防腐涂料。
何海平等[16]报道了一种用于文物保护的水性聚氨酯涂料,通过对一种聚酯型聚氨酯乳液进行改性作为铁质文物复合封护剂:即通过添加缓蚀剂作为底层封护剂,添加TiO2、SiO2纳米颗粒作为面层封护剂,研究结果表明,添加缓蚀剂的底层封护剂对基体起到明显的防蚀作用,改性后的纳米复合封护剂的耐紫外线、耐酸、碱、盐等主要性能有了明显提高,复合封护涂层无色、透明、无光,符合铁质文物保护要求。
胡剑青等[17]在水性聚氨酯的合成过程中引入环氧树脂制备得到水性聚氨酯环氧树脂乳液,以此乳液作为基料,通过配方设计,筛选出无毒高效复合铁钛防锈颜料,配合其他颜填料和助剂,研究制备了高性能水性防锈涂料。
万婷等[18]以水性聚氨酯为基料,加入颜填料和助剂合成水性防腐蚀涂料。
改变涂料配方中颜填料和基料的质量比(P/ B) ,在不锈钢板上制得涂层样品,通过极化曲线和电化学阻抗测试,讨论P/ B对涂层腐蚀性能的影响,结果表明,涂料配方中P/B= 0.8和1.5时涂层综合性能较好。
吴校彬等[19]以甲苯二异氰酸酯(TD I280) 、聚醚二元醇(N220) 、环氧树脂( E20)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)等为原料,通过原位聚合,制备了水性聚氨酯-环氧树脂-丙烯酸(WPUEA)复合分散液. 分散液储存期超过10个月,冻融循环大于5,其涂膜硬度大于0.70,拉伸强度大于10MPa,耐水性、耐酸碱性、耐溶剂性等较水性聚氨酯(WPU)有明显改善.王春艳[20]等,引入环氧树脂来改性水性聚氨酯,以水性环氧聚氨酯为基料制备富锌涂料,通过对其腐蚀电位和电化学阻抗谱(EIS)的测试分析,研究了添加不同含量锌粉的富锌涂层在3%NaCl溶液中的腐蚀电化学行为,并与添加少量铝粉的富锌涂料及传统富锌涂料进行了对比。
表明,水性环氧聚氨酯富锌涂料的防腐蚀能力比传统环氧富锌底漆强;锌粉的添加量对涂层的防腐蚀效果有一定的影响,添加少量铝粉能提高涂层的防腐蚀性能。
在钢铁重防腐方面具有广阔的应用前景。
4.水性聚氨酯涂料存在的问题和发展趋势随着环境保护、人体健康和对涂料质量要求的不断提高,高档多功能水性聚氨酯涂料的发展势在必行。