水性聚氨酯的技术与产业化现状

1中国水性聚氨酯的技术研究现状

　　在中国现阶段的水性聚氨酯技术研制中，聚氨酯水分散液型产品还有一些缺点需要克服，如以蒸发潜热高的水为介质引起的干燥速度慢，对非极性基材润湿性差，初黏性低等问题；因分子含有亲水链节或侧挂的离子基团而引起的耐水性不好等问题；因以线型分子为主而引起的耐热性不够等问题。——www.ChinaPU.com

　　固含量、热活化性以及交联剂的混合性是长期以来困扰水性聚氨酯应用的难点。

　　近年来，在上述问题的研究开发上已经取得了较大进展，现不同程度地获得解决，且在继续努力，寻找降低成本的途径。具体方法有：

　　1、固含量的问题，研究者多从反应工业学方面加以研究。目前所生产的水性聚氨酯的质量分数多为20-40%，干燥和运输费用较高，设法将其提高到50%以上是国外研究者的主要课题。如果将固含量提高到45%以上，在40-60℃的干燥温度下其干燥速度可与普通溶剂型聚氨酯树脂室温下的干燥速度相似。

　　2、采用交联可提高耐水、耐热性等。

　　3、采用与其他树脂共混技术，降低成本。

　　4、提高初黏性。有公司采用引入环氧树脂的方法制得了具有良好初黏性的产品。

　　5、提高稳定性。研究者从乳液的形态学着手研究，以解决粒径、粘度、贮存性与性能之间的矛盾。

　　以上这些问题表现在目前的研究热点方面，水性聚氨酯有关的研究项目越来越多，参与研究的科研机构及大学越来越多。其工作主要表现在以下几个方面：

　　1、交联改性

　　水性聚氨酯多数是线型结构，其耐水、耐溶剂、耐热性能较差，引入交联结构，可以得到有效提高。通过内交联的方法，引入三官能团化合物，可形成部分支化和交联结构。但此法干燥性能很差。比较可行的是外交联法，虽然该法使用上麻烦，但确实有效，且可明显提高干燥速度，且使用性能的提高尤为明显。目前市场销售的几乎都是拜耳、罗地亚等公司的产品，国内有些厂家在尝试推出，但性能和稳定性还有待提高。

　　2、共混改性

　　利用各种不同水性树脂的性能特点，通过合理的配比形成一种杂合性的产品，以提高性能，并且有效降低成本。通常可以和丙烯酸乳液、水性环氧、PVAc乳液、EVA乳液等进行混配。通过混配可以有效提高耐候性、耐水性、硬度和热活化性能等。

　　3、共聚改性

　　目前以聚氨酯和丙烯酸为基础的核壳聚合，互穿网络聚合乳液已经成为国内各科研机构研究的重点，被成为第三代水性聚氨酯。通过和丙烯酸共聚，可克服各自的缺点，发挥各自的优势，使树脂性能得到充分的改善，并且有效降低了成本。该类型产品已成功应用于水性木器漆、外墙涂料、涂料印花、木材胶粘剂等领域。

　　4、有机硅、氟改性

　　通过引入小分子的有机硅或有机氟，具有优良的拒水性以及良好的滑爽性，在涂层和医用乳胶手套上具有良好的应用前景。

2中国水性聚氨酯的产业化现状

　国外在20世纪80年代初即已经形成了一定生产规模，如德国拜耳、日本大日本油墨、美国Wyandotte化学公司等都推出了不同牌号的系列水性聚氨酯产品。——www.juzhi.com.cn

　　进入20世纪90年代后，国内水性聚氨酯装置相继投入生产，但生产规模都不大，品种也主要集中在皮革涂饰剂这一领域。

　　进入21世纪后，这种局面有所改变。国内一些厂家开始将目光投向涂料、胶粘剂、纤维处理、纸张处理、纺织后整理等领域，使其应用领域不断拓宽。生产水性聚氨酯的厂家也从20世纪90年代初的不到十家增加到现在的几十家水性聚氨酯产业进入一个新的发展阶段。

来源：《水性聚氨酯材料》