水性聚氨酯——想了解你就點進來！
目前廣泛應(yīng)用的水性樹脂有水性丙烯酸樹脂、水性聚氨酯樹脂、水性環(huán)氧樹脂、水性醇酸樹脂和水性聚酯樹脂等種類。佛山三升化工供應(yīng)聚氨酯,水性聚氨酯,水性聚氨酯樹脂，如需要可以咨詢18688841669張經(jīng)理。
水性聚氨酯具有耐磨、外觀、附著力好等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于涂料、膠粘劑、織物涂層與整理劑、皮革涂飾劑、紙張表面處理劑和纖維表面處理劑等領(lǐng)域，其用量每年都在以超過8%的速度在增長。本文重點關(guān)注涂料行業(yè)用水性聚氨酯樹脂的技術(shù)概況。
水性聚氨酯具有耐磨、外觀、附著力好等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于涂料、膠粘劑、織物涂層與整理劑、皮革涂飾劑、紙張表面處理劑和纖維表面處理劑等領(lǐng)域，其用量每年都在以超過8%的速度在增長。本文重點關(guān)注涂料行業(yè)用水性聚氨酯樹脂的技術(shù)概況。
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水性聚氨酯樹脂的分類
聚氨酯原料和配方具有多樣性的特點，在水性聚氨酯開發(fā)40多年的時間中，人們已研究出多種制備方法和制備配方。水性聚氨酯品種繁多，可以按多種方法分類：
以外觀進行分類
水性聚氨酯根據(jù)粒徑大小可分為可分為聚氨酯乳液（＞100nm）、聚氨酯分散體（1~100nm）、聚氨酯水溶液(＜1nm)。
按使用形式進行分類
水性聚氨酯樹脂按使用形式可分為單組分及雙組分兩類。
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以親水性基團的性質(zhì)進行分類
根據(jù)聚氨酯分子側(cè)鏈或主鏈上是否含有離子基團，即是否屬離子鍵聚合物（離聚物），水性聚氨酯可分為陰離子型、陽離子型、非離子型。含陰、陽離子的水性聚氨酯又稱為離聚物型水性聚氨酯。
1）陰離子型水性聚氨酯又可細分為磺酸型、羧酸型，以側(cè)鏈含離子基團的居多，大多數(shù)水性聚氨酯以含羧基擴鏈劑或含磺酸鹽擴鏈劑引人羧基離子及磺酸離子；
2）陽離子型水性聚氨酯一般是指主鏈或側(cè)鏈上含有銨離子（一般為季銨離子）或锍離子的水性聚氨酯，絕大多數(shù)情況是季銨陽離子。而主鏈含銨離子的水性聚氨酯的制備一般以采用含叔胺基團擴鏈劑為主，叔胺以及仲胺經(jīng)酸或烷基化試劑的作用，形成親水的銨離子。還可通過含氨基的聚氨酯與環(huán)氧氯丙烷及酸反應(yīng)而形成銨離子；
3）非離子型水性聚氨酯，即分子中不含離子基團的水性聚氨酯。非離子型水性聚氨酯的制備方法有：①普通聚氨酯預(yù)聚體或聚氨酯有機溶液在乳化劑存在下進行高剪切力強制乳化；②制成分子中含有非離子型親水性鏈段或親水性基團，親水性鏈段一般是中低分子量聚氧化乙烯，親水性基團一般是羥甲基；
4）混合型，聚氨酯樹脂分子結(jié)構(gòu)中同時具有離于型及非離子型親水基團或鏈段。
以聚氨酯原料進行分類
水性聚氨酯根據(jù)主要低聚物多元醇類型可分為聚醚型（聚醚多元醇）、聚酯型（聚酯多元醇）及聚烯烴型（聚丁二烯二醇）等，還有聚醚-聚酯、聚醚—聚丁二烯等混合型水性聚氨酯樹脂；另外，以聚氨酯的異氰酸酯原料可分為芳香族異氰酸酯型、脂肪族異氰酸酯型、脂環(huán)族異氰酸酯型等，按具體原料還可細分，如TDI型、HDI型等。
以聚氨酯的整體結(jié)構(gòu)進行分類
按原料及結(jié)構(gòu)可分為聚氨酯乳液、乙烯基聚氨酯乳液、多異氰酸酯乳液、封閉型聚氨酯乳液；2）水性聚氨酯樹脂按照分子結(jié)構(gòu)可分為線型分子聚氨酯（熱塑性）和交聯(lián)型聚氨酯（熱固性），其中交聯(lián)型又可細分為內(nèi)交聯(lián)型和外交聯(lián)型。內(nèi)交聯(lián)型聚氨酯乳液是在合成時形成一定程度的支化交聯(lián)分子結(jié)構(gòu)，或引入可熱反應(yīng)性基團，它是穩(wěn)定的單組分體系；外交聯(lián)是在乳液中添加能與聚氨酯分子鏈中基團起反應(yīng)的交聯(lián)劑，是雙組分體系。
以聚氨酯的水性化方法進行分類
水性聚氨酯樹脂根據(jù)制備方法有多種分類：1）自乳化法和外乳化法；2）預(yù)聚體法、丙酮法、熔融分散法；3）二元胺直接擴鏈與酮亞胺—酮連氮法等，在此對每一種方法的原理、工藝過程、產(chǎn)品差異等方面的內(nèi)容不再介紹。
水性聚氨酯樹脂在涂料中的應(yīng)用
水性聚氨酯在涂料中的應(yīng)用形式
水性聚氨酯樹脂在涂料中可應(yīng)用于單組份水性涂料體系和雙組份水性涂料體系，其中單組份水性涂料體系有兩種成膜方式，一種是室溫下進行物理或氧化干燥成膜，另一種是與氨基樹脂或封閉型異氰酸酯進行化學(xué)交聯(lián)而成膜。這是與水性聚氨酯樹脂的分子結(jié)構(gòu)來決定的，線型分子的聚氨酯樹脂只能應(yīng)用于單組份涂料體系中，通過室溫物理干燥成膜；內(nèi)交聯(lián)型水性聚氨酯樹脂通過室溫氧化干燥或加熱烘烤成膜，一般應(yīng)用于單組份涂料體系中；外交聯(lián)型水性聚氨酯樹脂既可以與氨基樹脂、封閉型異氰酸酯通過烘烤成膜而應(yīng)用于單組份體系，又可以與異氰酸酯通過化學(xué)交聯(lián)成膜而應(yīng)用于雙組份水性涂料體系。
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水性聚氨酯成膜固化機理
水性聚氨酯樹脂氧化干燥成膜固化機理如圖3所示，幾種封閉型聚異氰酸酯解封溫度介紹如圖4所示，自交聯(lián)水性聚氨酯成膜機理如圖5所示，雙組份水性聚氨酯成膜機理如圖6所示。
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圖3 水性聚氨酯樹脂氧化干燥成膜固化機理
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圖4 幾種封閉型聚異氰酸酯解封溫度
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圖5 自交聯(lián)型水性聚氨酯成膜機理圖
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