水性聚氨酯 涂料
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水性聚氨酯涂料
水性聚氨酯涂料
31
水性聚氨酯涂料的简介
2
水性聚氨酯涂料的特点
3
水性聚氨酯涂料的应用
4
水性聚氨酯涂料的改进
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
水性与溶剂型聚氨酯涂料的性能比较
性能 毒性 强度
耐用性 粘结性 保色性
溶剂型 (油性 )聚氨酯涂料
水性聚氨酯涂料
危害健康、污染环境、气味重，易燃物品 环保型，无气味或低气味， 非易燃品
成膜容易，强度稳定
不良施工条件有可能影响 成膜强度，弹性优于油性
涂料
某些油性涂料易发霉，需要添加防霉剂
粘结性通常优于水性涂料，特别是对已粉 化表面
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
水性聚氨酯的特点
? 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， 有人也称水系聚氨酯或水 基聚氨酯。与溶剂型聚氨 酯比，水性聚氨酯除了无 溶剂臭味、无污染等优点， 具体如下表
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漆，
保色性欠佳，日晒下颜色逐渐变
对个别溶剂的抵抗性，不 如油性涂料
粘结性广泛，对某些基质 的粘结性不如油性涂料
淡保色性优异
水性聚氨酯涂料的应用
? 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。
? 水性聚氨酯涂料,不仅具有无毒无臭味、无污染、不易
?优选了最佳配方制备了水性聚氨酯涂料，当润湿
剂w =0．3% ，共溶剂w =5% ，消泡剂w =0．02%，增稠剂w =0．04% 时，配制的水性 聚氨酯木器清漆涂膜具有较高的光泽、硬度和较 好的装饰性能，光泽达到 93．6％ ，摆杆硬度 0．51，透明无泡，流平性好。蔡佳斌 等人制备 了一种水性聚氨酯木器涂料，在 3．4 kW 微波干 燥6 min，明显加快了水的挥发，减少异氰酸酯 和水的副反应。
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,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。
? 水性聚氨酯作为木器涂料最早进入市场的是保龄球投道
涂料和体育馆地板涂料，目前已经被广泛应用于木器涂 料行业。
水性聚氨酯的发展前景
尽管水性聚氨酯还存在很多缺陷，但随着环保意识的不断增强，为 水性聚氨酯涂料必将进入广泛应用阶段。从目前的研究可以看出，水 性聚氨酯存在以下发展趋势： (1)为了改善树脂的耐水性、耐化学品性主耐候性，用有面硅改性、丙 烯酸改性的研究将得到进一步发展。 (2)水性热固化聚氨酯用的封闭剂及交联剂将是今后一段时期的研究重 点，目的是在提高交联后涂膜性能的同时，进一步降低固化温度。 (3)水性聚氨酯一直缺乏各种相关专用助剂，随着市场需求的扩大，水 性应用助剂的研究以及商品化步伐将进一步加快。 总之，水性聚氨酯涂料的研究正朝着低成本、高性能、应用领域拓宽 等方向取得突破。随意着新工艺和新技术的不断出现，水性聚氨酯涂 料将会得到更大发展。
单组份改进方法 环氧树脂改性 有机硅、氟改性 丙烯酸改性 交联改性
Байду номын сангаас
改性后的优点
优点 提高了乳液涂膜的附着力、干燥速率、涂膜硬度和耐 水性； 制得具有优异附着力、耐水 性和力学性能水性木器涂料。 可降低涂料的成本，提高涂料的干燥性、填充性、透 明度、光泽、湿附着力和流平 有助于减小粒径，调整聚氨酯水分散体的表面张力， 改进聚氨酯水分散清漆对木材毛细孔的渗透能力和 提高粒子聚结的速度和程度，缩短涂膜的干燥时间， 从而可获得性能优异的涂膜。
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
水性聚氨酯涂料
31
水性聚氨酯涂料的简介
2
水性聚氨酯涂料的特点
3
水性聚氨酯涂料的应用
4
水性聚氨酯涂料的改进
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
水性与溶剂型聚氨酯涂料的性能比较
性能 毒性 强度
耐用性 粘结性 保色性
溶剂型 (油性 )聚氨酯涂料
水性聚氨酯涂料
危害健康、污染环境、气味重，易燃物品 环保型，无气味或低气味， 非易燃品
成膜容易，强度稳定
不良施工条件有可能影响 成膜强度，弹性优于油性
涂料
某些油性涂料易发霉，需要添加防霉剂
粘结性通常优于水性涂料，特别是对已粉 化表面
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
水性聚氨酯的特点
? 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， 有人也称水系聚氨酯或水 基聚氨酯。与溶剂型聚氨 酯比，水性聚氨酯除了无 溶剂臭味、无污染等优点， 具体如下表
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漆，
保色性欠佳，日晒下颜色逐渐变
对个别溶剂的抵抗性，不 如油性涂料
粘结性广泛，对某些基质 的粘结性不如油性涂料
淡保色性优异
水性聚氨酯涂料的应用
? 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。
? 水性聚氨酯涂料,不仅具有无毒无臭味、无污染、不易
?优选了最佳配方制备了水性聚氨酯涂料，当润湿
剂w =0．3% ，共溶剂w =5% ，消泡剂w =0．02%，增稠剂w =0．04% 时，配制的水性 聚氨酯木器清漆涂膜具有较高的光泽、硬度和较 好的装饰性能，光泽达到 93．6％ ，摆杆硬度 0．51，透明无泡，流平性好。蔡佳斌 等人制备 了一种水性聚氨酯木器涂料，在 3．4 kW 微波干 燥6 min，明显加快了水的挥发，减少异氰酸酯 和水的副反应。
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,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。
? 水性聚氨酯作为木器涂料最早进入市场的是保龄球投道
涂料和体育馆地板涂料，目前已经被广泛应用于木器涂 料行业。
水性聚氨酯的发展前景
尽管水性聚氨酯还存在很多缺陷，但随着环保意识的不断增强，为 水性聚氨酯涂料必将进入广泛应用阶段。从目前的研究可以看出，水 性聚氨酯存在以下发展趋势： (1)为了改善树脂的耐水性、耐化学品性主耐候性，用有面硅改性、丙 烯酸改性的研究将得到进一步发展。 (2)水性热固化聚氨酯用的封闭剂及交联剂将是今后一段时期的研究重 点，目的是在提高交联后涂膜性能的同时，进一步降低固化温度。 (3)水性聚氨酯一直缺乏各种相关专用助剂，随着市场需求的扩大，水 性应用助剂的研究以及商品化步伐将进一步加快。 总之，水性聚氨酯涂料的研究正朝着低成本、高性能、应用领域拓宽 等方向取得突破。随意着新工艺和新技术的不断出现，水性聚氨酯涂 料将会得到更大发展。
单组份改进方法 环氧树脂改性 有机硅、氟改性 丙烯酸改性 交联改性
Байду номын сангаас
改性后的优点
优点 提高了乳液涂膜的附着力、干燥速率、涂膜硬度和耐 水性； 制得具有优异附着力、耐水 性和力学性能水性木器涂料。 可降低涂料的成本，提高涂料的干燥性、填充性、透 明度、光泽、湿附着力和流平 有助于减小粒径，调整聚氨酯水分散体的表面张力， 改进聚氨酯水分散清漆对木材毛细孔的渗透能力和 提高粒子聚结的速度和程度，缩短涂膜的干燥时间， 从而可获得性能优异的涂膜。
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