水性聚氨酯涂料研究

水性聚氨酯涂料研究（精选九篇）

水性聚氨酯涂料研究 篇1

1 实验

1.1 原理

通过硅氢加成将硅烷水解中间体引入聚醚多元醇链主链或侧链中, 将该改性聚醚多元醇与多异氰酸酯进行合成反应, 形成聚硅氧烷聚醚为混合软段的含硅氧的异氰酸酯预聚物, 该预聚物为甲组分与含固化剂或含羟基的其他树脂为乙组分, 组成双组分涂料。

1.2 有机硅改性聚氨酯涂料的合成

1.2.1 主要原料

甲苯二异氰酸酯 (TDI80/20) ;聚环氧丙烷二醇 (PPG-1000)

甲基三乙氧基硅烷;氯铂酸;432醇酸树脂 (羟值:60~80) ;醋酸丁酯

1.2.2 合成工艺

含硅异氰酸酯预聚物:将计量的聚醚多元醇PPG、氯铂酸、醋酸丁酯加入反应釜中, 滴加适量甲基三乙氧基硅烷水解中间体产物, 通入氮气作为保护, 100 ℃保温反应3 h, 再降温至90℃滴加计量的二异氰酸酯, 控制-NCO/-OH摩尔比为1.1。

以醇酸树脂为乙组分, 与含硅多异氰酸酯预聚体组成双组分涂料。

拉伸试样的制备:选取长200 mm、宽120 mm的玻璃板作为模具, 将聚氨酯预聚物与乙组分混合均匀后注入其中, 使玻璃板保持水平以保证固化后的膜厚度均匀, 待固化完全后揭膜, 制成拉伸试样。

2 结果与讨论

2.1 有机硅对改性聚氨酯涂料性能的影响

就采用有机硅改性的双组分聚氨酯涂料, 对照未添加有机硅的聚氨酯涂料做了性能对照, 结果见表1。

从表1所以看出, 有机硅改性聚氨酯在保证聚氨酯优异的力学性能的基础上, 吸水率明显下降, 说明有机硅改性较好的改善了聚氨酯涂料的疏水性能。

2.2 有机硅改性聚氨酯红外光谱分析

对有机硅改性聚氨酯涂料样品进行红外吸收光谱分析见图1所示, 图中吸收峰对应的官能团见表2。

从图1中看出, 除一些常规的聚氨酯中的官能团吸收峰外, 出现的803.54 cm-1、865.22 cm-1和1106.24 cm-1为有机硅官能团的吸收峰, 以及说明有机硅烷水解产物确实接入了聚醚软段中, 参与了聚氨酯的合成反应。

3 结论

有机硅烷水解产物成功接枝聚醚, 并参与了聚氨酯的合成反应, 形成硅氧聚醚混合软段的弹性体涂料, 硅氧烷链悬挂在聚氨酯主链上, 有利于硅原子向表面迁移, 改善聚氨酯的性能。从吸水率结果比对看出, 有机硅改性聚氨酯比未改性聚氨酯涂料有更强的疏水性能, 同时也保持了聚氨酯涂料优异的力学性能, 在此基础上可进一步研发性能优异的聚氨酯防护涂料。

摘要：以甲苯二异氰酸酯、有机硅改性聚醚多元醇、1, 4-丁二醇为主要原料合成了系列的有机硅改性聚氨酯。红外光谱测试表明有机硅聚合物已被化学键嵌入聚四氢呋喃 (PTMG) 软段中及以改性PTMG为软段的聚氨酯分子链中。通过有机硅含量对涂膜性能的影响研究表明, 适量有机硅的引入提高了固化涂膜的耐水性、粘结性和机械强度。

关键词：聚氨酯,有机硅改性,双组分,聚氨酯涂料

参考文献

[1]赵富宽, 秦秀敏, 杨晓慧, 等.有机硅改性聚氨酯研究进展[J].弹性体, 2004, 14 (2) :67-71.

[2]周世民, 张鹏, 陈杰, 等.聚醚改性有机硅表面活性剂的合成[J].精细石油化工, 2011, 28 (3) :44-48.

浅析水性聚氨酯涂料研究进展论文 篇2

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。水性聚氨酯分散体的制备工艺涉及到脲链段的生成,有机溶剂的大量消耗,特殊的封端反应, 过量的NCO基含量及特别的反应物(如离子型扩链剂),其共同缺点是合成工艺复杂,质量可控性差,因此,探索易于控制的水性聚氨酯分散体的合成方法成为该领域的研究热点。聚氨酯分散体涂料的改性研究

聚氨酯乳液的自增稠性差、固含量低、乳胶膜的耐水性差、耐溶剂性不良、硬度、表面光泽度低等,交联改性可以进一步提高聚氨酯水分散体涂料的机械性能和耐化学品性能。首先,通过选用多官能度的合成原材料如多元醇、多元胺扩链剂和多异氰酸酯交联剂等合成具有交联结构的水性聚氨酯分散体。其次,添加内交联剂,如碳化二亚胺、甲亚胺和氮杂环丙烷类化合物,在碱性条件下相当稳定,在聚氨酯乳液中能稳定存在,涂膜在干燥过程中由于水及中和剂的挥发,使得胶膜中的pH值下降,交联反应得以进行。另外热活化交联是由封端型异氰酸酯乳液与聚氨酯乳液混合形成稳定的单组分乳液,干燥后进行热处理能使高反应性的N CO基团再生,与聚氨酯分子所含的活性氢基团(如羟基、胺基、脲基、聚酯基)反应形成交联的涂膜。自动氧化交联的水性聚氨酯,是将含不饱和键的植物油或其脂肪酸引入其分子链中,由金属催干剂(如钴、锰、锆盐)来催化自交联,其原理与自干性醇酸相同。

复合改性也可提高聚氨酯乳液的性能,包括环氧树脂、有机硅和丙烯酸酯复合改性。许戈文等通过环氧改性水性聚氨酯,将环氧树脂较高的支化度引入到聚氨酯主链上,提高乳液涂膜的附着力、干燥速率、涂膜硬度和耐水性。王武生等采用氨基丙基三乙氧基硅烷与多异氰酸酯反应合成端硅氧烷聚氨酯预聚体,然后分散于水中,依靠硅氧烷水解缩合扩链交联制备交联水分散聚氨酯。研究发现这种硅氧烷封端的聚氨酯水分散体形成的涂膜具有优良的耐水性,其涂膜的硬度、抗拉强度随硅含量的增加而上升,具有优良的力学性能。丙烯酸酯改性聚氨酯乳液(PU A)可将聚氨酯的较高的拉伸强度和冲击强度、优异的柔性和耐磨损性能与丙烯酸树脂的良好附着力、较低的成本有机地结合,制备出高固含量、低成本的水性树脂,降低加工能耗。PUA乳液的制备方法较多,主要包括: 物理共混;合成带C= C双键的不饱和氨基甲酸酯单体和丙烯酸酯单体共聚;采用PU乳液作种子,进行种子乳液聚合;封端PU 乳液与含羟基的丙烯酸树脂乳液聚合;也有采用接枝互穿网络(IPN)进行改性。新型的PUA复合乳液主要集中在有关PU A的互穿聚合物胶乳、核/壳乳液、超浓乳液、封端型乳液等的合成与性能研究,而该领域具有核壳结构微乳液的结构与性能关系的研究尤受重视。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)的水性多元醇组分组成,分述如下。

2.1 水性多元醇体系

水性双组分聚氨酯涂料的多元醇体系必须具有分散功能,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。水性双组分聚氨酯涂料的多元醇有分散体型多元醇(粒径小于0.08μm)和乳液型多元醇(粒径在0.08 μm～ 0.5μm之间)。乳液型多元醇的制备采用乳液聚合技术,具有工艺简单、成本低的优点;乳液型多元醇的分子量较高,对多异氰酸酯固化剂的分散能力较差;为了改善涂膜的外观,必须采用亲水改性的多异氰酸酯固化剂,或采用高剪切力混合设备。

分散体型多元醇的制备一般是在有机溶剂中合成含有亲水离子或非离子链段的树脂,通过相转移将树脂熔体或溶液分散在水中得到。其优点为聚合物的分子量及其分子量分布易于控制。但分散体多元醇粘度较大,其施工固体含量较高,引入的亲水单体会降低双组分涂膜的耐水性。根据化学结构分散体型多元醇可分为:聚酯分散体多元醇,丙烯酸分散体多元醇和聚氨酯分散体多元醇。丙烯酸分散体多元醇具有较低的分子量,较高的羟基官能度,配制的涂膜交联密度较高,具有良好的耐溶剂性、耐化学品性和较好的耐侯性,但涂膜的干燥速度较慢。聚酯分散体多元醇配制的双组分涂料具有良好的流动性,涂膜光泽较高,适用于配制高光色漆。其缺点是聚酯分子链的酯键易水解,聚合物链易产生断裂。将丙烯酸聚合物接枝到聚酯分子链上制备聚酯-丙烯酸复合分散体多元醇,可以提高聚酯链的耐水解性,该多元醇配制的双组分涂料将聚酯的软链段和丙烯酸树脂的硬链段结合在一起,有利于涂膜的硬度和柔韧性保持良好平衡。聚氨酯分散体多元醇配制的双组分涂料具有优异的物理力学性能和耐化学性能,而且可通过调整氨基甲酸酯键的浓度来裁剪涂膜性能。因此,聚氨酯多元醇分散体是理想的双组分聚氨酯涂料的羟基组分。

2.2 多异氰酸酯体系选择

用于双组分水性聚氨酯涂料体系的固化剂有: 亲水改性多异氰酸酯固化剂、低粘度多异氰酸酯固化剂和较难与水反应的固化剂。脂肪族异氰酸酯的二聚体和三聚体是聚氨酯涂料常用的固化剂,环状的三聚体具有稳定的六元环结构及较高的官能度, 粘度较低,易于分散,具有较好的涂膜性能;缩二脲固化剂由于粘度较高,不易分散,较少直接应用于水性双组分聚氨酯涂料。为了提高多异氰酸酯固化剂在水中的分散能力,常采用亲水基团对其进行改性。适合的亲水组分有离子型、非离子型或二者的结合,这些亲水组分与多异氰酸酯具有良好的相容性,作为内乳化剂帮助固化剂分散在水相中,降低混合剪切能耗。其缺点在于亲水改性消耗了固化剂的部分N CO 基,降低了固化剂的官能度,增加了体系的亲水性。第三类固化剂为叔异氰酸酯固化剂 ,如偏四甲基苯基二异氰酸酯与三羟甲基丙烷的加成物,其主要特点为固化剂的N CO基与水反应的速度非常慢,可制备无气泡涂膜,但其玻璃化温度高,需玻璃化温度较低和乳化能力较强的多元醇与其配制。

2.3 双组分水性聚氨酯涂料的成膜

水性双组分聚氨酯涂料的成膜初期为物理干燥成膜,随着水分的蒸发,分散体或乳液粒子凝聚, 聚合物链相互扩散和反应。影响因素有: 其一,水分的蒸发量, 蒸发量越大,物理成膜时间越长,水分的蒸发量由涂料的施工固含量决定;同时,环境温度和湿度影响水分的蒸发速率。其二,多元醇和固化剂的粘弹性影响粒子的凝聚过程,粘弹性由聚合物的玻璃化温度、极性、分子量和溶剂或增塑剂含量决定。最后,聚合物粒子之间的排斥力,起稳定乳液粒子的作用,乳液粒子相互接触,必须克服粒子之间的排斥力。化学干燥过程比较复杂,涉及到固化剂的NCO 基与多元醇的羟基、水和稳定聚合物粒子的羧基等反应,反应速率取决于施工环境的温度、湿度、反应体系中催化剂含量和基团的反应活性等。

水性双组分聚氨酯涂料体系的固化反应可分为主反应和副反应,以丙烯酸分散体多元醇和亲水改性的多异氰酸酯固化剂组成的双组分水性聚氨酯体系为例,体系含有胺中和剂和羟基功能化的共溶剂,主反应为多元醇与固化剂反应形成氨基甲酸酯聚合物,副反应包括固化剂可能与共溶剂或中和剂的羟基、胺基、多元醇的羧基及水反应,如Fig.1所示。固化剂与水的副反应生成胺和二氧化碳,胺立即与N CO基反应形成脲,随着水分的蒸发和涂膜的形成,二氧化碳会溶解在涂膜中或以气体形式释放。多元醇的羧基与N CO基的反应生成酰胺,但反应速度较小;胺中和剂脱离涂膜后,羧基可能和羟基反应,该反应极大消除涂料体系的亲水性,改善涂膜的耐水性。采用FT-IR光谱或13 C-NMR光谱可以检测各反应之间的竞争。为了补充副反应消耗的N CO基,常采用过量的多异氰酸酯固化剂以保证涂膜优异性能。

施工环境和固化条件决定主反应和副反应程度。室温下水分的蒸发相对较快, 30 min内水分在涂膜中的浓度下降到2% ～ 3% ,最终的平衡浓度为1%左右。相对于水分的蒸发速率,涂膜的N CO基的降低速率较慢,室温下30min,只有6% 的NCO基参与反应, 24 h后参与反应的N CO基增大到90% , 完全反应需要几天。环境温度对干燥过程有重要作用,室温固化过程约有60% 的NCO基与水反应形成脲, 而130℃干燥30 min与水反应的N CO基含量降45低到10%。随着固化温度升高,生成氨基甲酸酯的含量越多,副反应程度越低。

2.4 水性双组分聚氨酯体系的缺陷

通常选择合适的水性多元醇和固化剂配制双组分水性聚氨酯涂料,其涂膜的光泽、硬度、耐化学性能及耐久性可与溶剂型双组分相当。但目前许多水性双组分聚氨酯涂料具有不同的缺陷,有的还严重限制了双组分涂料的应用,Tab.1列出了双组分水性聚氨酯涂料的缺陷。水性涂料的主要缺陷在于厚膜中易形成气泡和微泡,这是喷涂过程中空气残留在涂膜中引起的。水性双组分聚氨酯涂料更有可能形成气泡,因为涂膜形成过程中产生二氧化碳以及随涂膜粘度的增大二氧化碳会滞留在涂膜中所致;二氧化碳的产生来源于NCO基与涂膜中水分的反应。Nabuurs研究发现,对于丙烯酸乳液多元醇,涂膜中二氧化碳气泡产生量主要取决于合成丙烯酸乳液的羧基单体类型、N CO /O H及涂膜中水分的含量。采用甲基丙烯酸或丙烯酸单体进行乳液聚合,总有部分羧基单体聚合形成羧酸聚合物溶解在水相中,与固化剂成膜时形成吸湿区,涂膜产生大量的二氧化碳气泡;而采用丙烯酸U羧乙酯为羧基单体时,羧基单体结合到聚合物链上,涂膜中不存在吸湿区,因此能形成无泡涂膜。当然,二氧化碳气泡的消除和无缺陷涂膜的形成机理,还有待于进一步研究。水性聚氨酯涂料的应用与展望

高性能与低VO C含量相结合的水性聚氨酯涂料具有广阔的应用前景。以脂肪族多异氰酸酯为交联剂的新型水性双组分聚氨酯涂料,涂膜干燥速度快,光泽高,外观好,具有良好的力学性能,耐化学品性能和耐侯性等, 其VO C含量相当于溶剂型双组分聚氨酯涂料的20% ,可取代溶剂型双组分聚氨酯涂料广泛应用于汽车面漆、汽车修补漆、木器涂料、皮革涂料。此外水性聚氨酯涂料还能应用于塑料涂料、工业涂料和腐蚀保护涂料,满足不同的性能要求。

水性聚氨酯涂料研究 篇3

水性聚氨酯涂料以水为介质,对环境危害小,是一种绿色环保的材料,在制革工业,尤其在皮革涂饰方面具有广泛的应用[1,2,3]。但是,聚氨酯在太阳光的照射下,会吸收波长在190~400 nm的辐射,导致聚氨酯水性涂料中的分子键断裂或链交联放出CO2和CO,表面现象为产生有色基团,涂料染色变深,同时也会导致涂料物理机械性能的下降[4,5,6,7,8]。所以,在实际的应用中,聚氨酯涂料的耐黄变改性就显得尤为迫切。

目前,聚氨酯的耐黄变改性主要通过以下两种途径。第一种是在合成过程中,采用聚碳酸酯二醇替代传统的聚酯二醇或聚醚二醇,合成的聚氨酯材料耐黄变性能会有显著的改善[9,10];第二种方法是,将各种具有耐黄变的材料与聚氨酯进行复配,常用的有:纳米二氧化钛、碳纳米管、纳米氧化锌等[11,12,13,14,15]。上述两种方法获得耐黄变材料的耐黄变性能会有不同程度地改善,但是不可避免地也会遇到材料变硬,或者纳米材料分散不均匀等问题[16,17]。

基于目前的研究现状,本文提出利用双酚S代替传统的聚醚二醇或者聚酯二醇制备聚氨酯水性涂料,由于双酚S中不含有紫外吸收的基团,对紫外光的耐受性较好,利用双酚S有望获得具有潜在应用价值的聚氨酯耐黄变水性涂料。

2 实验部分

2.1 主要试剂与仪器

主要试剂:六亚甲基二异氰酸酯,工业级,烟台万华;双酚S(4,4′-二羟基二苯砜),分析纯,上海晶纯试剂有限公司;聚酯多元醇,分析纯,华诚高科;甲戊二羟酸,分析纯,阿拉丁试剂;二甲基亚砜,分析纯,国药沪试。

主要仪器:色差仪,JZ-350,深圳金准仪器;万能实验机,WSM-50KN,长春市智能仪器设备;黄变试验箱,HZ-3017,上海恒准;LX-A型橡胶硬度计,上海六菱仪器;电子天平,BS-124 S,北京赛多利斯仪器。

2.2 聚氨酯预聚体的制备

在搅拌条件下,将温度控制在60℃,加入双酚S25.0 g(双酚S组)或者聚酯二醇33.0 g(聚酯二醇组),与六亚甲基二异氰酸酯20.2 g充分混合,加入二月桂酸二丁基锡0.14 g作为催化剂,反应1.5 h,得到预聚体。

2.3 聚氨酯涂料的制备

在上述得到的预聚体中,加入扩链剂甲戊二羟酸1.64 g,反应30分钟,然后加入7 m L的二甲基亚砜,逐渐升温至80℃,反应1.0 h后,加入适量的三乙胺进行中和,反应30分钟后,加入150 g水,得到耐光性水性聚氨酯涂料。然后将得到的涂料均匀地涂到玻璃板上,100℃条件下,干燥8 h,备用。

2.4 耐黄变性能研究

2.4.1 色差分析

采用分光光度计对聚氨酯的耐黄变性能进行定量描述,通过色差值ΔE考量材料的耐黄变性,色差值越大,说明黄变越严重。通常,ΔE处于0~1.5是轻微黄变;ΔE处于1.5~3.0是可感黄变;ΔE处于3.0~6.0是明显黄变。

2.4.2 力学性能分析

依照国标GB1040-1992,在拉伸速度为100mm/min,温度为25℃条件下,测试材料黄变前后的拉伸强度和断裂伸长率。

硬度分析方法如下:将样品置于坚固的平面,把硬度计平稳地压在样品上,硬度计压足与样品完全接触1 s内读取数值。每个测量点距离样品边缘大于12 mm。每个样品在不同位置测量5次,取平均值。

2.4.3 光失重分析

采用精密天平对样品老化前后的失重进行研究,首先将样品干燥至恒重,然后测试其老化前后重量的变化。

2.4.4 统计分析

上述实验数据均以平均值±标准偏差的形式给出,为了显示对照组之间的差异,本文采用t-test检验,P≤0.05认为具有统计学差异。

3 结果分析与讨论

3.1 色差分析

通过双酚S取代传统的聚酯多元醇或聚醚多元醇,制备出了聚氨酯水性涂料,即图1中的双酚S组,将双酚S组和聚酯二醇组分别经紫外老化90、150、210、270、330、390、450、510、570和630 min,发现两组在90 min,其色差值就具有统计学差异(P<0.05);随着老化时间的延长,两组的色差值具有显著差异(P<0.01),说明随着时间的延长,双酚S组的聚氨酯涂料显示出更加优异的耐黄变性能。

3.2 力学性能分析

参照国标GB1040-1992,对两种聚氨酯涂料的力学性能进行分析,首先对比分析两组的断裂拉伸强度,从图2中可以看出,在未进行老化处理前,聚酯多元醇组的拉伸强度比较高,具有显著的差异(P<0.01),表现出更好的拉伸强度;但是,经过紫外光的老化96小时处理以后,两组材料的拉伸强度出现了反转,双酚S组的拉伸强度反而比聚酯多元醇组高,具有统计学差异(P<0.05),说明聚酯多元醇组的涂料最初的拉伸强度优于双酚S组,但是耐黄变性能较差,老化后,较双酚S组低。

与拉伸强度相一致,在断裂伸长率的数值上,双酚S组与聚酯多元醇组显示出相同的力学性能规律。如图3所示,在未老化处理前,聚酯二醇组具有更高的断裂伸长率,两组之间具有显著性差异(P<0.01),说明在没有紫外辐射的应用中,聚酯多元醇的力学性能更好;经过紫外光96h处理以后,双酚S组显示出更加优异的断裂伸长率,两组间具有显著性差异(P<0.01),说明双酚S组的涂料,更适合在经常暴露于光照的地方应用。

除了拉伸强度和断裂伸长率,涂料的硬度在应用中,特别是皮革涂饰中也非常重要。聚氨酯涂料在老化的过程中,会伴随有分子量的交联,导致涂层变硬、开裂,影响皮革涂层的手感。通过对其硬度分析(见图4),发现在经过紫外光48小时的处理后,两组材料在硬度上差异不明显,两组数据不具有显著性差异;但是,随着紫外光照的时间延迟,老化处理96小时后,双酚S组的硬度明显低于聚酯多元醇组(P<0.01),表现出更好的耐黄变性。

3.3 光失重分析

最后,我们通过精细天平对两组样品经过不同时间的老化处理后,失重情况进行了对比分析,见图5。结果表明,双酚S组的涂料,在老化处理48小时后,其失重低于聚酯多元醇组,两组数值具有统计学差异(P<0.05);老化处理96小时后,双酚S组的失重率明显低于聚酯多元醇组,两组数值之间具有显著性差异(P<0.01)。

4 结论

水性涂料的应用及研究进展 篇4

JIU JIANG UNIVERSITY

毕 业 论 文

题 目 水性涂料的应用及研究进展

英文题目 Application and research progress of Waterborne Coatings

院 系 化学与环境工程学院 专 业 精细与化学品生产技术 姓 名 汪洋 年 级 B1311 指导教师 付小兰

二零 15 年 11 月

目录

九江学院化学与环境工程学院专科论文

摘要

低碳环保是现今社会都在追求潮流，水性涂料及其产品符合低碳环保的要求所以发展潜力巨大。与传统溶剂型涂料相比，水性涂料具有环保和性能优异等特点，成为涂料工业的发展主流。随着环保概念的普及，环保涂料已经成为家具市场新的选择，水性涂料将会得到越来越多消费者的认可，但是因其价格、装饰效果等诸多原因影响，水性涂料未能够成为市场上的主流产品，而其助剂是水性涂料不可缺少的组分，助剂的产品质量和发展水平也从一个侧面反映涂料产品质量和水平。本文分别从概念、发展历程、工艺流程、应用、发展趋势几方面对水性涂料进行了说明和总结,同时指出了水性涂料存在的问题，并对我国的水性涂料前景进行了展望。

关键词：低碳环保 ；水性涂料；溶剂涂料；树脂

九江学院化学与环境工程学院专科毕业论文（设计）水性涂料的简介

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，又称水基涂料。水性涂料的组成为水性树脂、颜填料助剂、中和剂、水等。水性涂料与溶剂型涂料的组成大体相同，但水性涂料需用的助剂更多，配方更复杂。由于水作为分散剂或溶剂，水性涂料存在如下优点：（1）节约资源，消除了施工时的火灾危险性，降低了对环境的污染。（2）在温表面和潮湿环境中可直接涂覆施工。（3）电泳涂装使涂膜均匀、平整、展开性好，具有很好的防护性能。（4）涂装工具可用水清洗，能大大减少清洗溶剂的消耗[4]。

1.1 水性涂料的发展历程

涂料工业属于近代工业，但涂料本身却有着悠久的历史。中国是世界上使使用天然树脂作为成膜物质的涂料——大漆最早的国家。早期的画家使用的矿物颜，是水的悬浮液伙食用水或清蛋白来调配的，这就是最早的水性涂料。真正懂得使用溶剂，用溶剂来溶解固体的天然树脂，制得快干的涂料是19世纪中叶才开始的[5]。所以从一定意义上讲，溶剂型涂料的使用历史远没有水性涂料那么久远。最简单的水性涂料是石灰乳液，大约在一百年前就曾有人计划向其中加入乳化亚麻仁油进行改良，这恐怕就是最早的乳胶漆。从20世纪30年代中期开始，德国开始把聚乙烯醇作为保护胶的聚醋酸乙烯酯乳液作为涂料展色使用。

到了50年代，纯丙烯酸酯乳液在欧洲和美国就已经有限售，但是由于价格昂贵，其产量没有太大增加。进入60年代，在所有发展的乳状液中，最为突出的是醋酸乙烯酯-乙烯，醋酸乙烯酯与高级脂肪酸乙烯共聚物也有所发展，产量有所增加。70年代以来，由于环境保护法的制定和人们环境保护意识的加强、各国限制了有机溶剂及有害物质的排放，从而使油漆的使用受到种种限制。75%的制造油漆的原料来自石油化工，由于西方工业国家的经济危机和第三世界国家调整石油价格所致，在世界范围内，普遍要求解约能源和解约资源。基于上述原因，水性涂料，特别是乳胶漆，作为代油产品越来越引起人们的重视。水性涂料的制备技术进步很快，特别是乳液合成技

九江学院化学与环境工程学院专科毕业论文（设计）

度。但是近年来，随着我国经济的迅速发展，开放程度的进一步提高，与世界经济的接轨和资源日趋紧张，以及人们对环保和身体健康的重视，水性涂料在我国已面临良好的发展机遇。

1.2 水性涂料生产工艺流程

水性涂料的生产过程就是将各种组分的原材料按一定的顺序投入，分散均匀的过程，一般乳胶漆的生产工艺包括3个部分：

1.浆料的制备：首先将水、分散剂、消泡剂、防腐剂等液体物料投入分散罐中，搅拌均匀，在搅拌状态下将着色颜料和体质颜料依次投入，并加速分散20~40分钟； 2.水性涂料配制：在调漆罐中投入乳液，再加入增稠剂、PH调节剂、防冻剂、成膜助剂、消泡剂等助剂，搅拌15分钟左右，至完全均匀后，检测出料[7]； 3.涂料过滤及产品包装：在乳胶漆的生产过程中，由于少部分颜（填）料尚未被分散，或因破乳化成颗粒，或有杂质存在于涂料中，因此此时的涂料需经过滤除去粗颗粒和杂质才能获得质量好的产品，可根据产品的要求不同，选用不同规格的筛网及不同容器包装，并做好计量，这样才能得到最终的产品。

水性涂料配制中的要点：

1.配方材料应尽可能选用分散性好的颜料和超细填充料，从而在稳定提高产品质量的前提下，取消研磨作业，简化生产工艺，提高生产效率；

2.在前期分散阶段，可预先投入适量HEC，不仅有助于分散，同时防止或减少浆料沾壁现象，改善分散效果；

3.在液体增稠剂加入之前，应尽量用3~5倍水调稀后，在充分搅拌下缓慢加入，从防局部增稠剂浓度过高使乳液结团或形成胶束，增稠剂可放在浆料分散后投入到浆料中充分搅拌以免出现上述问题；

4.消泡剂的加入方式一半加到浆料中去，另一半加到配漆过程中，这样能使消泡效果更好；调漆过程中，搅拌转速应控制在200~400r/min以防生产过程中引入大量气泡，影响涂料质量。

九江学院化学与环境工程学院专科毕业论文（设计）

交联型，都存在单组分与双组分两种体系。水性聚氨脂涂料除具备溶剂型聚氨脂涂料的优良性能外，还具有难燃、无毒无污染、易贮运、使用方便等优点．

目前，水性聚氨脂涂料的发展主要还受到原材料、固化剂、封闭剂、交联剂等的限制．因此，研制相应的原材料和助剂也是发展水性聚氨脂涂料的关键．

2.水性环氧树脂涂料工业[16]

水性环氧树脂涂料是由双组份组成：一组份为疏水性环氧树脂分散体（乳液）；另一组份为亲水性的胺类固化剂，其中的关键在于疏水性环氧树脂的乳化．美国一家公司生产一种KNT501水性环氧-聚酯涂料．该涂料施工方法简单，可在流水线上作业，特别适合于大槽浸涂．槽液无结皮现象、漆膜平整光滑、丰满度高、具耐盐雾性，可防护涂饰件的内腔腐蚀．水性环氧树脂涂料可广泛地用作高性能涂料、设备底漆、工业厂房地板漆、运输工具底漆、汽车维修底漆、工业维修面漆等。

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3.3水性金属防腐涂料[19]

目前，溶剂型金属防腐涂料仍占重要地位。基于环境保护的要求，水性金属防腐涂料发展非常迅速。金属防腐涂料重点在于解决提高面层涂料的耐火和超厚型涂装。防腐涂料对成膜物有较高的要求，包括化学稳定性，漆膜结构，柔韧的机械性能等。要求树脂对金属腐蚀的相对指数尽可能高。美国防腐涂料用树脂的比例最高是环氧树脂，环氧树脂是最重要的防腐涂料基料，防腐效果最理想。环氧树脂在防腐涂料中的用量约占40%。其它树脂占60%，包括聚氨醋、无机硅和乙烯树脂等。环氧树脂的主要缺点是低温不固化，不利于低温施工。聚氨醋树脂可以低温固化，性能比较全面，是很有发展前景的防腐涂料树脂基料。

3.4水性木器涂料[20]

木器漆从桐油开始，具有长久历史。后来发展了树脂漆。包括聚氨酷漆、硝基漆、酚醛漆和不饱和聚醋漆等。国外水性木器漆研究较早，品种较多。美国威特克公司研制成功一种高固体分水性聚氨醋分散体，用于木质地板，高耐磨，含固40%。德国专利报导一种用于木器的含季铵基团的水溶性聚丙烯酸漆，氨基树脂固化的丙烯酸树脂木器用水性涂料。欧洲专利报导了作清漆的聚氨酯改性丙烯酸水性分散体。广州市坚红化工厂和广州市涂料研究所开展了木器水性涂料的研制工作，研究了常温交联的，耐候的，防污染的，强附着力的，装饰性优良的各种性能配方。并推出单组分门窗漆，双组分交链型木器清漆和色漆以及地板漆等产品，其光泽，耐高温、耐水及干燥速度等各项指标均接近国外同类产品水平，在国内处于领先地位。

1九江学院化学与环境工程学院专科毕业论文（设计）

参 考 文 献

[1] Doren K, Freitag W, Stoye D.Water Borne Coatings[M].The Environmentally-Friendly Alternative.Hanser Publishers,1994.[2] 明伟华,府寿宽.对应于绿色环境保护的涂料发展动向[J].1998,10(2):194-201.[3] DavidBernd.Solvent-based and water-based systems for automotive coating [J].Berfkroniek, 2000,73(6): 36-38.[4] Robin A.Reinhardt, Wernfried Heilen, Ellen Walhorn, Stefan Silber and Jay W.Adams.Defoamer selection in waterborne coatings[J].Journal of Coatings Technology, 1998,（10）：157-160 [5]孟欢，张学俊，张蕾.水性涂料的研究进展[J].上海涂料，2010,48（7）[6]文炯.涂料发展的新方向——水性化［J］.江西化工，2001（04）

水性聚氨酯在涂料领域中的应用 篇5

一、常见的功能性水性聚氨酯涂料

1、防腐性涂料

腐蚀是指材料与周围各种介质发生反应后导致失去其原有性能的现象，腐蚀造成的损失是巨大的，因此世界各国都在积极的寻找解决方案，针对最常见的金属腐蚀，人们常用的方法是在金属表面涂防腐涂料。涂防腐涂料以防腐蚀的方法具有成本低、施工方便、易于配合其他防腐措施的优点。传统的防腐涂料领域不接受水性涂料，但是随着科学的进步，水性涂料制备手段愈发进步，已经有很多的金属防腐涂料研制成功并投入使用，水性聚氨酯涂料便是其中应用作为广泛的一种。

为了弥补传统防腐材料低温下不能凝固的致命缺点，人们将水性聚氨酯引入了防腐蚀涂料行业，单分子聚氨酯具有耐酸碱、耐磨损、低温能够固化等一系列的优点，具有良好的发展前景。但是水性聚氨酯由水作分散剂分散后，这些优点均有所退化，因此常将其改性以达到防腐蚀效果。

2. 防水性涂料

防水是人们的生活中一项重要的工作，传统的防水涂料多为焦油、沥青型，但其耐磨损、耐腐蚀性差，聚氨酯防水涂料具有优越的附着力，并且容易进行修补，防水耐腐蚀等性能均高于传统涂料，因此被广泛的运用在建筑防水层。水性聚氨酯防水涂料较之溶剂型防水涂料，虽在性能上不及溶剂型防水涂料，但是其无污染、无恶臭、不易燃烧等特质依旧博得人们的喜爱。而且相较于其他材料，水性聚氨酯的机械性较好，有着极高的粘着性。在制备防水性聚氨酯涂料的过程中，使水性聚氨酯与其他的树脂相结合，可以极大程度的提高涂料的防水性。

在水性聚氨酯加入环氧树脂等高分子材料，可以改善其耐水性能。改性水性聚氨酯涂料由于其耐水性能十分良好并且施工简单易行，被广泛的运用在屋顶、桥梁、建筑等的防水工程。除此之外，水性聚氨酯还被用作涂层剂，用来制备防水透气的功能性湿织物。相比之传统的涂层剂，水性聚氨酯涂层剂所作织物具有柔韧性强、耐磨损性强等特点，并且绿色无污染，富有弹性。虽然水性聚氨酯织物的优点较多，但是也存在着一些缺陷，比如织物不易干，固化时间过长等，这些问题还有待解决。

3. 防霉杀菌性涂料

水性聚氨酯被用作制备防霉杀菌性的涂料，但是由于其本身含有助剂等的限制，使其非常容易遭受微生物的感染，受到感染后的涂料会发生质变，不仅失去了其绿色环保的性能，还会对环境以及人体造成巨大的危害。因此，经过专家研究，在水性聚氨酯中引入适当剂量的杀菌剂可以有效地抑制微生物的入侵，保护涂料的性能不受影响。

制备防霉杀菌的涂料时，有两种方式可以选择，一种是物理方法，直接将杀菌剂加入到水性聚氨酯涂料中，既可以达到制备防霉杀菌涂料的效果，制备方式又简单易行,常用的防霉杀菌剂为纳米Z n O等无机抗菌剂。第二种方法是化学方法，将有抗菌基团的有机高分子化合物将抗菌基团以共价键的形式结合在不溶性载体上，但是此种方法成本较高，因此不容易得到普及。

4. 阻燃涂料

阻燃材料按照燃烧特征分类，主要包括两类，分别是膨胀性阻燃性涂料和非膨胀性阻燃性涂料，都会通过将阻燃剂加入到普通涂料中制备。膨胀性阻燃材料的作用效果是使燃烧物在其作用下发生膨胀后脱水，形成炭质层产生绝热效果，组织可燃物再次燃烧；非膨胀性阻燃涂料的作用效果为，涂料本身不易燃烧并且在燃烧的过程中会产生灭火的物质，隔绝空气达到组织燃烧的效果。由于目前的时代背景，专家们致力于研发水性膨胀型阻燃涂料，因为其绿色高效，是环境友好型材料。为了提升涂料的抗燃能力，可向水性阻燃涂料中引入防火添加剂，在实际制备阻燃涂料的过程中，也可根据实际情况加入多种添加剂配合使用，以达理想效果。

5. 抗涂鸦涂料

在文化自由、行为自由的今日，城市中存在着很多或为艺术或是恶意的涂鸦行为，这些涂鸦有时不仅影响城市容貌，也给清理人员造成了巨大的难题，因此，人们致力于开发出一种抗涂鸦涂料。传统的抗涂鸦涂料多为溶剂型聚氨酯涂料，因此难以满足现在对于有害气体排放量的限制，开发新型聚氨酯涂料也就成为抗涂鸦材料发展的必然方向。制备抗涂鸦涂料的原理为通过改变建筑物表面的化学性质，提高密度性，使涂鸦颜料难以进入。

对于提高水性聚氨酯涂料的密度，需要利用有机硅等材料。抗涂鸦性涂料的密度不高是导致涂鸦颜料易于进入墙体表面的主要原因，因此，提升水性聚氨酯的密度对于提升涂料抗涂鸦性能具有重大意义。与水性聚氨酯涂料的密度密切相关的因素是涂料的颜料体积浓度，当涂料的颜料体积浓度高于最低标准时，会使涂料的耐脏性迅速降低，因此，要严格控制颜料体积浓度指标。

二、水性聚氨酯材料应用中的问题以及解决方式

水性聚氨酯涂料因其绿色环保、性能优越受到了人们的广泛关注，如今水性聚氨酯制备技术已经趋于成熟，在各个领域都得到了广泛应用，取得了良好的成果。但是功能性水性聚氨酯的制备过程中存在着很多的难题，想要使水性聚氨酯涂料完全取代溶剂型聚氨酯涂料，还需要进一步进行完善。以下提出三个方面的建议以供参考：

1. 探索新型改性材料。

由于水性聚氨酯涂料的防水性能、刚性、以及抗腐蚀性相较于传统的溶剂型聚氨酯涂料都有很大的差距，因此要通过不停的研发与探索，找到能够提升水性聚氨酯防水等性能的添加材料。

2. 开发新型添加剂。

水性聚氨酯本身并没有那么优良的性能，很多的功能性水性聚氨酯涂料是通过引入添加剂制备而成的。因此，只有将更多的精力放在开发新型添加剂上，才能制备出理想型水性聚氨酯涂料,满足人们对涂料的功能性需求。

3. 加强对涂料成膜机理的研究。

由于功能性水性聚氨酯涂料中加入了多种添加剂，因此其成膜原理较之溶剂型聚氨酯涂料复杂，因此需要人们不断的研究与完善。

三、结束语

本文主要介绍几种常见的水性聚氨酯涂料，例如：防水性水性聚氨酯材料、抗涂鸦性水性聚氨酯涂料等，并根据水性聚氨酯在涂料领域的应用提出发展中的问题以及解决办法。目前,水性聚氨酯的发展还属于起步阶段，世界各国都在积极研究功能性水性聚氨酯涂料的性能以及发展方向,在不断地研究与开发后，水性聚氨酯材料的良好性能将得到广泛的应用，为人们的生活提供更多的便利。

摘要：本文综述了功能性水性聚氨酯涂料的主要特点和种类,介绍了一些功能性水性聚氨酯涂料的特点和研究进展,简单的描述了当今社会该涂料的应用领域。最后根据防水性聚氨酯涂料的研究现状,提出水性聚氨酯涂料具有广阔的市场前景。

关键词：水性聚氨酯,涂料,应用领域,发展前景

参考文献

[1]瞿金清,黄玉科,黎永津;单组分水性聚氨酯涂料的进展[J];合成材料老化与应用;2002年01期

[2]陈义芳;交联水性聚氨酯涂料及性能[J];聚氨酯工业;1997年04期

水性聚氨酯涂料研究 篇6

关键词：环氧改性,聚氨酯,水性防腐涂料

当前我国由于金属腐蚀造成的经济损失已相当严重, 经统计可达到国民经济总产值的4%以上, 其中有相当一部分可通过防腐处理而避免。针对金属设备防腐最常使用的做法就是在金属表面进行耐腐蚀涂层处理, 隔绝腐蚀介质与金属接触。当前防腐涂料总的发展趋势是开发绿色环保、节约资源、高性能防腐涂料。水性防腐涂料具备以上优点, 是当前的研究热点, 但在技术上也存在较大的攻关难度。

1 国内外环氧树脂水性化发展现状

目前国内外市场上常见的水性环氧聚氨酯乳液主要是Avecia公司的NeoPac系列和Air Products气体公司的Hybridur系列。我国近年来也有少数研究者进行了探索试验, 但耐水性、附着力, 特别是树脂的稳定性还未尽人意, 合成工艺亟待改进。

王平华等人使用乙烯基环氧树脂代替传统使用的环氧树脂为原料, 制备环氧树脂聚氨酯乳液, 可明显改善乙烯基封端的水性聚氨酯膜的耐水性和拉伸强度, 同时大大提高了环氧树脂聚氨酯复合乳液存储的稳定性。Randhir使用胺基开环的环氧树脂和异氰酸酯进行反应, 制备改性聚氨酯乳液, 用以提高涂膜机械性能。罗建光等人通过引入环氧使水性聚氨酯具有交联结构, 用以提高涂膜的耐水性、耐溶剂性以及机械性能[1]。Lichen等将环氧树脂上的仲羟基与聚氨酯中异氰酸酯基反应, 将环氧基团接枝引入到水性聚氨酯分子链上, 使聚氨酯环氧树脂复合乳液具有一定的交联密度, 乳液干燥成膜时可在有机胺的作用下交联固化[2]。吴晓燕等人利用环氧树脂改性水性聚氨酯, 制备出具有良好兼容性的环氧改性水性聚氨酯, 可提高胶膜耐水性、硬度以及力学性能。

近年以来环氧树脂的水性化技术有了不小的进步, 有力推动了水性环氧防腐涂料的发展。国内外在这反面的相关研究主要集中在以下几点:环氧树脂水性化及改性;水性固化剂技术突破;乳化剂及固化剂对水性防腐涂料防腐性能的影响;水性环氧防腐涂料防腐机理及无害化开发;助剂对水性涂料防腐性能的影响等[3]。

2 聚氨酯预聚体改性技术工艺流程

1) 将异佛尔酮二异氰酸酯和低聚物二元醇进行反应, 制备线型聚氨酯预聚体 (PU预聚体) , 加入三羟甲基丙烷反应产生支化结构, 通过化学反应引入羧基, 得到含有COOH的聚氨酯预聚体 (PU预聚体) 。加入内交联剂, 制备具有分子内交联结构即微凝胶结构的预聚体。向预聚体中加入环氧树脂, 使环氧树脂中的环氧基和仲羟基与的异氰酸酯基反应, 然后中和成盐, 加入去离子水分散乳化, 制得固含量35%以上、粒径低至20~40 nm、铅笔硬度大于3H, 抗冲击性、耐磨性优异的环氧改性聚氨酯微凝胶复合纳米乳液 (PUE微乳液) 。

2) 通过分子结构设计, 优化配方组合, 加大环氧树脂在复合树脂中的含量, 并保持乳液的稳定性, 达到预期的粒径、粘度。

3) 对水性涂层体系进行研究, 以自制的环氧树脂改性聚氨酯复合乳液为基料研制水性双组分涂料, 获得耐盐雾性好 (>1 000 h) 、光泽度高 (600光泽80%) 、耐水、耐磨, 能够满足机车车辆钢结构要求的乳胶漆。开拓水性聚氨酯涂料在金属领域的市场。

4) PUE聚合物的水可分散性。PUE预聚物的水可分散性和溶剂及亲水扩链剂的用量密切相关, 但对乳液综合性能也会带来负面影响, 降低耐水性。通过优化聚合工艺, 优化亲水基团分布, 提高聚合物的水可分散性。改进中和与乳化工艺得到粒径低至20~40 nm的PUE微乳液。

5) 环氧树脂的用量。随着环氧树脂的增加, 乳胶粒子增大甚至无法分散, 但环氧树脂减小, 则对聚氨酯性能的改性有限。

研究通过内交联剂三羟甲基丙烷、二乙醇胺-环氧初步接枝物的加入, 有助于增强聚氨酯与环氧树脂的相容性, 内交联剂使水性聚氨酯具有疏水性的支化结构, 这种结构在相转过程中会形成疏水微区, 环氧树脂渗入到这种结构中, 有助于体系的共混相容, 可进一步对预聚体扩链和交联, 形成交联密度较高的结构, 同时, 可使水性聚氨酯的疏水区具有环氧树脂骨架链, 更有利于提高相容性, 从而将环氧树脂的加入量提高。

3 水性防腐涂料研究方案和工艺路线

采用多种改性技术, 制备具有微凝胶结构的PUE微乳液, 并用其配制水性防腐涂料。

1) 将异佛尔酮二异氰酸酯和低聚物二元醇进行反应, 制备线型聚氨酯预聚体 (PU预聚体) , 加入扩链试剂产生支化结构。

2) 将环氧树脂一胺加成物作为内交联剂, 设计分子内交联同分子间交联相竞争的反应体系, 制备具有分子内交联结构即微凝胶结构的预聚体。

3) 使用液态的环氧树脂对聚氨酯预聚体进行改性, 然后中和成盐, 再进一步分散乳化, 制得环氧改性聚氨酯复合乳液。

4) 以自制的环氧改性聚氨酯复合乳液为基料研制水性双组分涂料配方。

4 结束语

水性聚氨酯涂料具有优良耐磨性、耐化学品性, 良好的韧性、弹性和基材的粘接性, 能在室温或低温固化, 因此在各领域得到了广泛应用。同时, 水性聚氨酯涂料在耐水、抗静电和抗菌等性能存在着一定缺陷, 这将是今后研究的主要方向[4,5]。

参考文献

[1]申欣.水性环氧防腐涂料的合成与性能[J].涂料技术与文摘, 2002 (6) :19-20.

[2]杨勋兰, 孙绍晖, 孙培勤, 等.丙烯酸/环氧树脂接枝共聚物及其水性涂料[J].热固性树脂, 2005 (1) :9-11.

[3]徐晶, 刘国军, 刘素花, 等.水性防腐涂料的研究进展[J].现代涂料与涂装, 2010 (12) :47-50.

[4]周海晖, 许岩, 罗胜联, 曾凌三.我国防腐蚀涂料的现状及其发展[J].表面技术, 2002 (1) :5-8.

水性聚氨酯涂料研究 篇7

聚氨酯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、可室温固化等特点。然而,聚氨酯具有电绝缘性和较大的静电累积效应,表面电阻一般在1012~ 1015Ω,使用过程中易产生较高的静电压,有可能对电子元件或易爆产品造成损坏,同时聚氨酯涂料的防腐蚀性能还不理想。通过在聚氨酯涂料中掺杂一些具有导电功能的物质制成导电涂料,既能达到一般防腐蚀涂料的防腐蚀要求,又能够传导电流、防静电、防电磁波干扰。

导电涂料至今已有半个世纪的发展历史,现已在电子、电器、航空、化工、印刷等多个军工、民用工业领域中得到应用。早期的导电涂料主要以添加型为主,填充的导电填料主要是金属导体,如铜粉、银粉、镍粉和炭黑。自从20 世纪研究发现经过掺杂的聚乙炔高分子材料的电导率接近金属导体,高分子材料便改变了其一直作为绝缘材料使用的现状,成为导电涂料的新选择,且在某些实际应用中,表现出的性能远远优于小分子材料。如在聚氨酯涂料防静电的研究中,小分子的抗静电剂物质缺乏效果的连续性,而导电高分子材料则表现出持续、良好的抗静电性能。近几年来已相继发现了聚吡咯、聚对亚甲基苯、聚噻吩、聚苯胺等导电高分子,其中聚苯胺由于质量轻、化学稳定性高、环境稳定性好、结构多样性和独特的掺杂机制、导电率高以及可逆的氧化还原特性等一系列优点,被公认为当今导电聚合物中研究最为广泛、最具有商业代表性、最有大规模工业化应用前景的导电高分子材料［1］。聚苯胺的这些优良性能使其在导电材料、抗静电涂料、防腐蚀涂料等领域具有巨大的需求,特别是聚苯胺涂料,比传统的富锌涂料的防腐蚀性能高出3 倍以上［2］,已经成为国内外导电防腐蚀涂料研究的热点。本工作将水性聚苯胺引入水性聚氨酯成膜物中制备了导电防腐蚀涂料,并考察了其耐蚀性能。

1 试验

1. 1 聚苯胺的制备

以具有优良耐酸性能的不锈钢为工作电极( 阳极) ,多层钛板为对电极( 阴极) ,Hg /Hg2SO4为参比电极,采用Princeton公司的电化学测量系统分别进行恒电位和恒电流聚合: 在0. 5 mol/L苯胺单体中加入少量锌粉,减压蒸馏后,在2 mol/L HCl O4、2 m A/cm2恒定电流密度、20 ℃下聚合45 min即得到聚苯胺。

1. 2 聚氨酯/ 聚苯胺导电防腐蚀涂料的制备

聚氨酯/聚苯胺导电防腐涂料的制备基本配方见表1。首先将醇酸和去离子水搅拌均匀,然后依次加入聚氨酯、中和剂搅拌,将聚氨酯用适量的水混合均匀后加入到上述溶液中去。将催干剂、消泡剂、分散剂、防闪锈剂混合均匀后,依次加入导电粉、导电云母粉、钛白粉,混合均匀后,最后加入到上述溶液中去。最后用去离子水调节黏度值( 涂4 杯,黏度值40 ~ 70 s) 。

1. 3 聚氨酯/ 聚苯胺导电防腐蚀涂层的制备

( 1) 要求被涂物表面干燥、无油迹、无水迹、无污物和杂质,用0 号砂纸轻微打磨粗糙底漆,增加层间附着力。底材温度应该高于露点3 ℃ 以上; 湿度大于80%应有去湿处理,温度低于5 ℃ 应有保温处理,否则不宜涂装。

( 2) 开罐后搅拌均匀,防止颜料沉底引起色差。必要时采用80 ~ 120 目筛网过滤后使用。

( 3) 如黏度过高,可用清洁中性水适量调整。一般按0 ~ 10% 稀释,兑稀时应遵循少量多次的原则,边加边搅拌以保证漆液均匀。

( 4) 可刷涂、辊涂、无气喷涂。涂装未表干时防止接触水,复涂以涂层实干为宜,一般间隔24 h( 根据环境) 建议涂装2 ~ 3 遍。

( 5) 干燥固化条件: 温度25 ℃,湿度50% 。

2 结果与讨论

2. 1 聚氨酯和聚苯胺的配比对涂膜性能的影响

表2 为聚氨酯/聚苯胺配比对涂层性能的影响。从表2 可以看出: 随着聚苯胺比例的增加,涂层耐盐雾性能有所增加,附着力增强; 反之,附着力和耐盐雾性能下降; 当聚氨酯∶ 聚苯胺比例在14 ∶ 1 左右时性价比较高,这是因为: 聚苯胺含量过低时,无法与聚氨酯之间形成足够的共价链接,基体树脂之间的协同效应和结构功能上的互补效应没有发挥完全; 当聚苯胺含量逐渐增加时,相互之间形成特殊的互穿网络、孤离团簇的结构,共价连接键不断延伸,树脂之间形成了分子级的协同效应和结构功能上的互补效应,这种结构对于保持复合材料的均匀分散及防腐蚀性能十分有利。

2. 2 温度对水性聚氨酯/ 聚苯胺涂膜干燥时间的影响

在不同的温度下,水性聚氨酯/聚苯胺涂膜表干和实干时间的测试结果见表3。由表3 可以看出: 聚氨酯/聚苯胺涂膜的表干和实干时间都很短,在10 min之内就完成了实际干燥; 虽然随着干燥温度的升高,其干燥时间同样有所降低,但温度对其影响很小。

2. 3 聚氨酯/ 聚苯胺涂膜的耐水性

将制备的涂层放置7 d后浸入水中0. 5 ~ 9. 0 h,3块试板的涂膜厚度分别为23. 58,55. 94,98. 84 μm。其浸水试验0. 5,3. 0,6. 0,9. 0 h后的情况表明,随着涂膜厚度逐渐增加,鼓泡逐渐变大,密集程度逐渐减小。

将浸水后的试板取出,去除与试板完全脱离的涂膜,观察其表面状况发现: 3 块试板的浸水部分都出现了金属腐蚀的锈迹,尤其是厚度最薄的试板最严重,其锈迹最为密集,其余2 块试板程度较轻。从3 块板中可以看出,只有涂膜破裂的地方附近出现了明显的锈迹,涂层之下的金属基体并没有全部发生严重腐蚀。

实际应用中,只需聚氨酯聚氨酯/聚苯胺防腐蚀涂料的涂膜厚度很薄( 23. 5 μm左右) 即可保证其耐水性良好。

2. 4 聚氨酯/ 聚苯胺涂层的综合性能及优点

按照相关国家标准规定的测试方法,对涂料膜的性能进行测试,测试结果见表4。

水性聚氨酯/聚苯胺涂层防腐蚀涂料除了具有水性聚氨酯无毒无臭味、无污染、不易燃烧、施工方便、易于清理等的优点,还具有以下优良性能:

( 1) 耐盐雾腐蚀性好聚苯胺防腐蚀涂料的防腐蚀机理是充分利用导电聚苯胺可逆的氧化还原性能,理论上涂膜厚度较薄即可达到比环氧富锌底涂料更好的耐盐雾腐蚀性。

( 2) 环境友好性水性聚氨酯/聚苯胺防腐蚀涂料不含有重金属Cr,Pb,Zn等,使用过程中无重金属离子析出,具有环境友好性。

( 3) 兼具导静电和防腐蚀性能水性聚氨酯/聚苯胺导电态防腐蚀涂料可以达到底涂料和面涂料合一使用,不仅具有抗静电的性能,还兼有高效的防腐蚀性能。

( 4) 良好的性价比与富锌涂料比较,水性聚氨酯/聚苯胺防腐蚀涂料密度低,不易沉降,施工简单,涂料耗量少,涂装费用低。耐腐蚀时间高出富锌底涂料3倍以上,维修费用大幅降低。

( 5) 边缘及划伤部位抗腐蚀水性聚氨酯/聚苯胺防腐蚀涂料具有非常好的边缘防腐蚀性能和很好的抗划伤能力,涂层可抵抗l ~ 2 mm的划痕,使锈层不再扩展。

( 6) 焊接环保性能好水性聚氨酯/聚苯胺防腐蚀涂料因不含Zn,具有独特的耐焊接性,焊接过程中无锌烧蚀现象,这也是富锌底涂料所不及的。

( 7) 耐酸碱性能好水性聚氨酯/聚苯胺防腐蚀涂料耐酸碱,可在非常恶劣的酸性或碱性环境下使用,特别适用于海洋环境及航天工业的重防腐蚀涂装,而富锌涂料不耐酸。

( 8) 长寿命防腐蚀水性聚氨酯/聚苯胺防腐蚀涂料中的聚苯胺在涂层中处于氧化还原状态,理论上不会损耗,这也是有别于富锌涂料牺牲自己保护金属,因此采用较少量的聚苯胺即可达到防腐蚀效果。在本研究中,聚苯胺的添加量只有百分之几便可以达到要求的功能。

3 结论

导电聚苯胺作为最有应用潜力的导电高分子之一,以其特有的防腐蚀机理,对金属具有常规防腐蚀涂料不可比拟的长效耐腐蚀能力及环境友好特性,已在防腐蚀领域中获得广泛应用［3］。将导电聚苯胺与水性聚氨酯涂料复合制备的本征型水性聚氨酯/聚苯胺导电防腐蚀涂料具有优良的导电、防静电、防电磁波性和耐蚀性,必将得到广泛的应用。

参考文献

[1]张静,冯玉坤,万小梅,等.导电聚苯胺的制备及其在防腐涂料中的应用[J].现代涂料与涂装,2011,14(3):12~14.

[2]吴宗汉,朱方铭,罗曼.聚苯胺防腐涂料的制备与应用[J].现代涂料与涂策,2008,11(12):34~37.

水性聚氨酯涂料研究 篇8

关键词：水性聚氨酯,环氧树脂,氨基硅烷,复合改性,防腐蚀涂料

环氧树脂具有强度高、收缩小和化学稳定性好等优点,用其改性水性聚氨酯(WPU)可以增强涂膜机械性能,提高耐水、耐热和耐溶剂等综合性能[1,2,3];有机硅有耐氧化性和低的表面能等优点,用其改性聚氨酯,可使涂膜具有良好的憎水性、优异的低温柔顺性和高温稳定性[4,5]。但单纯环氧树脂改性的水性聚氨酯稳定性不好,有机硅改性的水性聚氨酯(Si-WPU)成本高、附着力差等[6,7]。

本研究采用双酚A型环氧树脂(E-44)和氨基硅烷(KH-550)作为改性剂,通过环氧树脂上的羟基直接与异氰酸根反应,环氧基开环产生交联形成网状结构,引入刚性苯环;通过氨基硅烷上的氨基与异氰酸根,在分子链上引入憎水基团;复合改性制备了兼有聚氨酯、环氧树脂、Si-EPU乳液,并对乳液及涂膜性能进行了综合评价。

1 实验部分

1.1 原料及试剂

异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI),上海和氏璧化工贸易有限公司;聚己二酸1,4-丁二醇酯(PBA)(Mw=2000),青岛宇田化工有限公司;二羟甲基丙酸(DMPA),江西南城红都化工科技开发有限公司;环氧树脂E-51、E-44、E-20、E-12,南通星辰合成材料有限公司。以上原料均为工业级。

γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550),阿拉丁试剂有限公司;1,4-丁二醇(BDO),汕头西陇化工有限公司;乙二胺(EDA),上海实意化学试剂有限公司;二丁基二月桂酸锡(DBTDL),上海久亿化学试剂有限公司;丙酮(AT),上海凌峰化学试剂有限公司;N-甲基吡咯烷酮(NMP)、三乙胺(TEA),国药集团化学试剂有限公司。以上试剂均为分析纯。

1.2 实验方法

1.2.1 乳液的合成

(1)预聚反应。向四口烧瓶中加入计量的IPDI和脱水处理的PBA,滴入4~6滴催化剂DBTDL,氮气流下油浴升温至85℃,恒温反应约1h。

(2)扩链反应。采用饥饿加料法逐步滴加BDO、DMPA、E-44和KH-550,反应4~5h;反应程度按照甲苯-二正丁胺法检测,反应过程中加入适量AT降黏。

(3)中和乳化。降温至35℃ 加入计量TEA中和20min,快速搅拌下加入溶有少量EDA的去离子水乳化分散。最后,蒸去AT制得有机硅、环氧复合改性水性聚氨酯,调节固含量为35%(wt,质量分数,下同)。

1.2.2 样品膜的制备

将所制乳液在培养皿中成膜,室温放置至基本干燥,放烘箱80℃下干燥(以烘干为准),制膜。

1.3 测试与表征

乳液黏度采用旋转黏度计(NDJ-1型)测定;粒径采用粒度分析仪(Zetasizer 3000HS型)测定;涂膜吸水率根据其在25℃水中浸泡24h质量增加百分率测定;水接触角采用接触角仪(SL200系列,美国科诺工业有限公司)按照ISO 159899(2004E)测定;结构分析采用傅里叶红外光谱仪(IRPrestige-21型),测定范围500~4000cm-1;TGA采用热分析仪测定(TGA/SDTA851e型,瑞士Mettler Toledo),N2氛围,升温速率10℃/min;其他性能的测试均按国家标准。

2 结果与讨论

2.1 红外光谱分析

WPU和Si-EPU的红外光谱见图1。从图1可知,WPU谱线中3369cm-1为—NH的伸缩振动峰,2952cm-1为—CH3、—CH2的伸缩振动峰,1725cm-1为C =O键的伸缩振动峰,1531、1461cm-1为氨酯键上—NH的变形振动峰,2243cm-1附近没有出现—NCO特征峰,说明聚氨酯中异氰酸根完全反应。Si-EPU谱线与WPU谱线相比,在831cm-1附近有苯环对位取代特征吸收峰,在913cm-1处没有出现环氧基特征峰,表明环氧树脂与聚氨酯反应引入苯环结构,环氧基开环;1035cm-1处吸收峰变强,这是由于Si—O—Si伸缩振动与C—O—C伸缩振动重叠的结果,表明KH-550已成功接到聚氨酯主链。

2.2 —NCO/—OH比值的影响

用R来表示—NCO与—OH的比值,考察R值对乳液及其涂膜的影响,固定DMPA的用量为6%,E-44 的添加量为8%,KH-550的添加量为4%,改变R值测得乳液和样品膜的性能见表1。

从表1可知,R值小于1.3时,预聚体相对分子质量大,黏度大,乳化过程中很容易凝胶。R在1.5 左右,乳液黏度较小,外观变好;涂膜的吸水率下降,涂膜耐水性好。但R值超过1.7后,乳液稳定性下降,涂膜耐水性不好;这是因为R值太大,游离的—NCO的过多,乳化后生成的脲键过多,而取代脲极性大,易发生碰撞而粘结,使乳液的贮存稳定性下降。综上所述,R值取1.5。

2.3 亲水扩链剂DMPA的影响

固定R值为1.5,E-44的添加量为8%,KH-550的添加量为4%,改变DMPA用量所得乳液及涂膜性能见表2与图2。

图2 DMPA的含量对乳液粒径及分布的影响

从图2可知,当DMPA的含量升高时,乳液平均粒径整体成下降趋势,不超过100nm,在5%~7%之间,粒径较小,分布较窄。结合表2看出,DMPA含量过低时离子化程度过低,乳化困难,乳液外观差,稳定性不好;DMPA含量达9%时,乳液黏度过大,涂膜吸水率增加,耐水性下降,涂膜外观变差。

综上所述,DMPA的适宜添加量为5%~7%。

2.4 E-44与KH-550用量比的影响

固定R值为1.5,DMPA的用量为6%,E-44和KH-550的总加入为12%,调整2种改性组分的加入量见表3。按照上述配比制备改性水性聚氨酯,并对乳液及涂膜各项性能进行表征。

2.4.1 不同配比对乳液性能的影响

乳液物性研究见表4。从表4可知,随着E-44用量提高、KH-550用量减少,乳液外观稳定性都是先变好再变差,黏度也是先减小后增加。这是因为KH-550含量过高时,乳化过程过多的Si—O键会水解缩合而产生交联;而E-44用量过大时,多官能团反应导致大分子交联度提高;这两种情况都会使乳液性能不好,因此样品3的乳液物性最好。

2.4.2 不同配比对涂膜耐水性的影响

从表5及图3可知,改性后涂膜吸水率下降,水接触角变大,涂膜耐水性变好。这是因为2种改性剂都会与—NCO发生反应形成部分网状交联结构,分子间结构紧密,水分子进入通道变少;另外,成膜过程中Si—O键伸展到涂层表面,使改性树脂显现出有机硅的低表面能特性;这两种作用都会使涂膜的吸水率下降,耐水性提高。

[(a)未改性WPU,θ=48.37°;(b)样品2,θ=88.23°;(c)样品3,θ=93.91°;(d)样品4,θ=86.55°]

同时可以发现,随着E-44用量提高、KH-550用量减少,吸水率先减小后增大,接触角先变大后减小。这是因为KH-550用量过多时,Si—O键表面富集达饱和,而由E-44用量较少导致的内部交联较少,因此样品1的涂膜耐水性不好。而E-44用量过多,KH-550用量较少时,Si—O表面富集不够,同时内部交联度过大,乳液中粒子团聚增加,平均粒径会增大,粒子间空隙增大,涂膜吸水率提高,水接触角减小,涂膜耐水性下降。

综合乳液及涂膜的性能研究,E-44的最佳添加量为8%,KH-550的最佳添加量为4%。

2.5 耐热性分析

涂膜的热失重曲线图见图4。由图4可知,改性后涂膜的初始分解温度由189℃提高到208℃,半分解温度由343.5℃提高到362.8℃;在450℃时,未改性的涂膜质量剩余3.48%,而改性后涂膜质量剩余5.57%;因此说明复合改性的聚氨酯热稳定性得到明显提高。E-44上面含有耐热性刚性苯环,且环氧基开环交联形成网络结构;同时,KH-550的引入是分子链含有更多键能高于C—C键的Si—O键;这两种原因共同起作用使得涂膜的热稳定性提高。

2.6 性能测试

对Si-WPU样品3进行树脂性能及涂膜性能测试,结果见表6。

从表6可知,本研究合成的复合改性水性聚氨酯具有高固含量、快干、贮存稳定性好、涂膜硬度高、耐冲击性好、吸水率低以及耐化学品性能优等优点,可作为高性能的防腐蚀涂料[8]。

3 结论

(1)制备的复合改性水性聚氨酯通过红外光谱分析显示,苯环对位取代特征峰出现,环氧基特征峰消失,Si—O—Si伸缩振动与C—O—C伸缩振动重叠使得1035cm-1处吸收峰变强,表明了E-44和KH-550成功接入聚氨酯链。

(2)通过条件的优化,得出R值为1.5,DMPA用量为5%~7%,E-44用量为8%,KH-550用量为4%时,乳液粒径小,黏度适中,稳定性好;涂膜耐冲击性好,硬度达2H,耐水性和耐热性得到很大提高。按上述配方可制备高性能防腐蚀用水性聚氨酯树脂。

参考文献

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[2]Zhang Yanhong,Xia Zhengbin,Huang Hong,et al.[J].Journal of Analytical&Amp;Applied Pyrolysis,2009,84(1):89-94.

[3]Madbouly Samy A,Otaigbe Joshua U.[J].Macromolecules,2005,38(24):10178-10184.

[4]谢小莉,孙启龙.[J].中国涂料,2010,25(5):20-22.

[5]Pathak S S,Sharma A,Khanna A S.[J].Progress in Organic Coatings,2009,65(2):206-216.

[6]易翔,何德良.[J].涂料工业,2010,40(2):30-33.

[7]黎兵,王焕,许戈文.[J].涂料工业,2010,40(3):1-5.

水性聚氨酯改性研究 篇9

1.1 豆油改性水性聚氨酯

时海峰等, 采用颜色较浅的豆油三羟甲基丙烷 (TMP) 醇解的产物, 代替传统的聚酯聚醚多元醇与甲苯二异氰酸酯 (TDI) 和二羟甲基丙酸 (D M P A) 反应, 然后用三乙胺中和, 再用水稀释, 制得自乳化的植物油改性水性聚氨酯 (俗称氨酯油) 乳液。研究证明在植物油油度为50%~55%, n (三羟甲基丙烷) /n (植物油) =2:1进行醇解;以丙酮作为反应介质, 滴加TDI完毕后在60℃保温反应数小时, 随后降温, 中和, 引入非离子型亲水基团, 制得性能指标达到室内水性木器涂料的标准, 有机挥发物含量低、快干、施工性好、具有长期的贮存稳定性, 以及优异的耐冲击性、耐沾污性和耐刮擦性, 且漆膜不易变黄的水性氨酯油乳液。

1.2 亚麻油改性

陈建兵等, 利用二乙醇胺对亚麻油, 条件为m (亚麻油) :m (二乙醇胺) =50:12, 反应温度选择100~120℃, 乙醇钠质量分数为1.O%, 反应时间为100min, 对其进行氨解, 再将氨解后的亚麻油反应到水性聚氨酯上, 获得对水性聚氨酯涂料改性。测定了加入催干剂后改性的水性聚氨酯成膜表干速度比未改性的要快, 一般仅用5~7d即可;产品的耐热性较好, 最初的失质量一般在200—250℃左右, 但失质量不是太大, 但在300℃以上失质量较大。这样的耐热性在一般的实际应用中是可以满足耐热性能要求的。

2 环氧树脂改性水性聚氨酯

吴晓青等, 采用E-44环氧树脂改性, 用相反转分散方法, 当D M P A含量为5w t%一7w t%, 环氧树脂添加量为5w t%-8w t%, 在NCO/OH值为2.5的比例, DMPA含量为5%的情况下, 得到较稳定的环氧树脂改性水性聚氨酯分散液。随着环氧树脂含量的增加, 最终获得膜的硬度为0.88, 吸水率为4.6%的产物, 拉伸强度也呈上升趋势, 但膜的断裂伸长率减小, 同时涂膜的耐溶剂性也明显改散.提高了涂膜的硬度、耐水性、耐溶剂性和拉伸强度.降低了涂膜的弹性和断裂伸长率.

3 (5) 纳米纤维素晶须用作水性聚氨酯的改性研究

叶代勇等, 采用酸催化水解法制备了纳米纤维素晶须 (NCW) 悬浮液.NCW含量分别为0、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%的NCW悬浮液并对其黏度进行分析.悬浮液的黏度随NCW含量的增加而增大, 当NCW含量为0.5%时, 悬浮液的黏度是未加NCW时的160倍左右, 当NCW的含量超过2.O%之后, 黏度迅速增加;当NCW超过3.0%以后, 样品成为一种白色黏稠不流动的膏状物。NCW含量为2.0%的悬浮液在7~25℃范围内黏度随温度变化NCW悬浮液黏度受温度影响不大, 其在7~25℃时很稳定、牢固, 这说明NCW可以用于低温的冷冻食品、化妆品、药品悬浮液的增稠剂。将NCW悬浮液加入到水性聚氨酯分散体中配制成NCW含量分别为0.7%、1.0%、1.5%、2.0%的混合悬浮液。25℃时不同剪切速率下混合悬浮液黏度随NCW含量, 实验证明一定条件下NCW对WPU分散体有明显的增稠作用。NCW含量分别为0、0.7%、1.0%、1.5%、2.O%的混合悬浮液, NCW的加入能降低体系的黏流活化能, 即降低体系对温度的敏感度, 从而优化了水性聚氨酯分散体在低温施工时的适应性能.可作为一种新型的增稠流变二合一助剂。

4 (12) 氨基硅氧烷改性水性聚氨酯

刘敏等, 用3一氨基丙基三乙氧基硅烷 (K H550) 改性内交联的水性聚氨酯预聚体, 乳化后进一步进行缩合交联, 获得了交联度更高的水性聚氨酯.K H550能显著改善乳胶膜的力学性能及耐介质性。当K H550质量分数由0%增至10%时, 乳胶膜的拉伸强度由18M P a增至28M P a, 吸水率由17%降至8%, 吸乙醇率由46%降至30%以下.热重分析结果显示, K H550的封端改性作用使乳胶膜的耐热性明显提高。

5 (14) 丙烯酸酯改性水性聚氨酯

陈建福, 采用种子溶胀乳液聚合法, 以水性聚氨酯为种子, 丙烯酸酯为单体, 制备了丙烯酸酯一水性聚氨酯复合乳液 (PUA) 和交联型丙烯酸酯一水性聚氨酯复合乳液 (L P U A) .通过光散射法分析粒径数据得:P U粒径大部分分布在85nm左右, PUA粒径分布在95nm左右, LPUA粒径分布在130nm左右.随着粒径的增大乳液粘度降低.通过红外光谱分析改性后的聚氨酯乳液结果表明, 氢键不仅存在于聚氨酯链之间, 同样存在于聚氨酯与丙烯酸之间, 这使得二者间产生一定的共混程度.LPUA的热稳定性得到了显著提高.PUA及LPUA在二甲苯溶剂中均不融胀, PUA在丁酮溶液中溶胀, LPUA在丁酮溶剂中轻微溶胀, 对比与改性前, 耐溶剂型都得到很大提高。

6 (36) 稀土复合物对水性聚氨酯涂料改性

张玉玺等, 利用共沉淀法制备不同粒径的稀土复合物。将不同粒径不同含量的稀土复合物添加到水性聚氨酯涂料中.在紫外可见近红外分光光度计上测定紫外屏蔽涂层在波长200~800n m范围内的透射光谱曲线, 比较不同样品的紫外屏蔽性能.结果表明, 当所添加的稀土复合物粒径为1nm左右, 添加量为3%~5%, 水性聚氨酯涂料的紫外屏蔽率可达到90%以上。并且在此稀土添加量所值得的涂料还具有涂层性能优越, 可挥发有机溶剂含量低等特点。

7 结束语

目前, 国内溶剂型水性聚氨酯产品仍占有巨大的市场份额, 随着人们环保、能源意识的增强, 水性聚氨酯的改性研究也逐渐受到人们重视, 特别是各国环保法规对涂料体系中挥发性有机化合物 (voc) 含量的严格限制, 相信水性聚氨酯代替溶剂型聚氨酯材料也将是一个必然趋势.一大批科技工作者也致力于是型聚氨酯的改性研究, 增加WPU的固含量、增强耐水、涂膜性能、抗菌性、红外屏蔽性能等。这些研究成果扩大了水性聚氨酯的应用范围, 同时降低了水性聚氨酯的生产成本。只有这样, 才能进一步扩大水性聚氨酯市场, 并一步步取代溶剂型聚氨酯材料。

参考文献

[1]宁蕾, 夏正斌, 彭文奇, 沈慧芳, 陈焕钦.磺酸盐型水性聚氨酯的研究进展, 涂料工业2010, 40, (11) :71-75[1]宁蕾, 夏正斌, 彭文奇, 沈慧芳, 陈焕钦.磺酸盐型水性聚氨酯的研究进展, 涂料工业2010, 40, (11) :71-75