「摘要

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水性聚氨酯(WPU)作为一种绿色有机聚合物材料，能减少挥发性有机化合物(VOC)的释放，有望取代溶剂型聚氨酯涂料。对聚氨酯树脂进行改性可提高水性聚氨酯涂料的性能。结合近几年有关水性聚氨酯改性涂料的研究现状，重点讨论有机硅改性、丙烯酸酯改性、环氧树脂改性、纳米材料改性、有机氟改性和植物油改性水性聚氨酯。

引 言

我国经济社会蓬勃发展，环保日益成为人们的共识，研发绿色环保涂料是大势所趋，水性聚氨酯涂料作为一种环境友好材料必将拥有广阔的应用市场。水性聚氨酯具有安全、无毒、无溶剂挥发、附着力强等优点。

虽然其具有诸多优点，但仍存在硬度低、耐溶剂性差、表面光泽差、涂膜手感不佳等缺点，这也就限制了其应用。为了提高水性聚氨酯涂料的综合性能，扩大其应用范围，需要对其进行改性。

对水性聚氨酯进行改性的方法有很多，如图1所示，主要包括有机硅改性、丙烯酸酯改性、环氧树脂改性、纳米材料改性、有机氟改性、植物油改性。

① 有机硅改性

将有机硅的耐高低温性能、防腐蚀性能和优良的机械性能与聚氨酯有机结合可显著提高水性聚氨酯的综合性能。

以甲苯二异氰酸酯、有机硅改性聚醚多元醇、1,4-丁二醇为主要原料制备了有机硅改性聚氨酯。该课题组开展了有机硅改性双组分聚氨酯涂料和未添加有机硅的聚氨酯涂料性能对比试验。

试验结果表明

在保持聚氨酯涂料优异的力学性能的基础上，与未进行有机硅改性的聚氨酯涂料相比，

有机硅改性聚氨酯涂料具有更强的疏水性能。该疏水性能的增强来源于有机硅中甲基的低表面张力和高憎水性。

在聚氨酯分散体中引入四乙氧基硅烷(TEOS)或甲基三乙氧基硅烷(MTES)，通过水解和缩合反应原位合成了含有改性SiO

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的聚氨酯/SiO

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杂化物，并将其加入到水性聚氨酯乳液中制备了聚氨酯复合乳液。对比含有未改性SiO

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的聚氨酯复合膜，改性SiO

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功能化的聚氨酯复合膜即使在硅含量为2%～3%时也具有更优异的硬度和耐磨性。

② 丙烯酸酯改性

聚氨酯树脂具有较好的强度、弹性及粘接性能。与聚氨酯树脂相比，聚丙烯酸酯类材料具有更好的耐候、耐水、耐溶剂及保光性能。聚丙烯酸酯与聚氨酯在性能上具有很好的....