水性聚氨酯涂料的研究进展及其应用

引言

进入21世纪初，环境保护愈发受到世人的关注。溶剂型涂料含有大量的挥发性有机溶剂（VOC），在使用的过程中排入大气，不仅破坏环境，危害健康，同时也浪费资源能量。随着国际范围内的能源紧张和资源保护法进一步苛刻，VOC的排放量进一步受到限制。在这样一个背景下，水性PU就作为涂料而言，不仅在制作过程中不使用溶剂，施工中不排放有机溶剂而且完全符合国际4E原则，因而水性PU的发展，呈现出极为良好的前景。

溶剂型在下降，水性涂料在上升

1.1聚氨酯的简介

聚氨酯的结构它由多异氰酸酯（如，二异氰酸酯OCN-R-NCO）与多元醇（如，二元醇HO-R-OH）聚合而成，其中氨基甲酸酯链段是重复的结构单元。聚氨酯结构中具有类似酰胺基团及酯基团的结构，因此，聚氨酯的化学与物理性质介于聚酰胺和聚酯之间。

—[-CO-NH-R-NH-CO-OR-O-]n—

1.2水性聚氨酯

水性聚氨酯(Waterborne Polyurethane，简称WPU)是以水为介质或者分散于的二元胶态体系。聚氨酯粒子分散于连续的水相中，也称之为水性PU或水基PU。它具有无毒，不易燃烧，不污染环境，节能，安全可靠，不易损伤被涂饰表面，易操作和改性等优点。

1.2.1水性聚氨酯的分类

外观分类：

水性聚氨酯可分为聚氨酯水溶液（粒经<1nm）、聚氨酯分散体（粒经1nm～100nm）和聚氨酯乳液（粒经>100nm）。

亲水基团：

水性聚氨酯可分为阴离子型水性聚氨酯、阳离子型水性聚氨酯和非离子型水性聚氨酯。

合成单体：

水性聚氨酯可分为聚醚型、聚酯型和聚醚、聚酯混合型。

包装形式：

水性聚氨酯可分为单组分水性聚氨酯和双组分水性聚氨酯。

1.3水性....