水性聚氨酯組成及應用

水性聚氨酯樹脂是將聚氨酯分散在水中形成的均勻乳液，具有不燃、氣味小、不污染環境節能、操作加工方便等優點。

中文名	水性聚氨酯樹脂	應 ???用	皮革涂飾劑、涂料、黏合劑等領域
合成實例	陰離子型水性聚氨酯的合成	分 ???類	聚氨酯水溶液、聚氨酯水分散體和聚氨酯乳液

 

水性聚氨酯的組成

水性聚氨酯主要由大分子多元醇、多異氰酸酯、親水擴鏈劑、擴鏈劑、成鹽劑、催化劑、交聯劑和其它助劑組成。

大分子多元醇

構成聚氨酯（PU）的柔性鏈段—軟段，常溫呈無規卷曲狀，使PU具有一定的柔順性，其結構與分子量影響PU的耐水性、耐溶劑性、硬度和粘結性、涂層手感等性能。常用的多元醇有己二酸系聚酯多元醇、聚丙二醇、聚乙二醇、聚四氫呋喃多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚己內脂多元醇、端羥基聚二甲基硅氧烷等。

多異氰酸酯

構成PU的剛性鏈段—硬段，內聚能大，室溫硬段微區呈玻璃態次晶或微晶，其結構影響PU的耐候性、硬度、耐溶劑性、耐低溫性和耐磨性等性能。常用的脂肪族多異氰酸酯有異佛爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯和二環己基甲烷二異氰酸酯，1,4-環己烷二異氰酸酯等，芳香族多異氰酸酯有二異氰酸酯，二基甲烷二異氰酸酯等。

擴鏈劑

擴鏈劑主要作用為增加聚氨酯分子量，提供硬段含量。常用的有小分子醇類擴鏈劑和胺類擴鏈劑，如：乙二醇、二乙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、丙二醇、異佛爾酮二胺、乙二胺等。

親水擴鏈劑

水性聚氨酯的重要原料，提供親水官能團，常用的親水擴鏈劑有二羥甲基丙酸、二羥甲基丁酸、乙二胺基乙磺酸鈉、N-甲基二胺、三胺等。

成鹽劑

與親水官能團反應，提供穩定的乳液。常用的成鹽劑有三乙胺、氨水、氫氧化鈉、、鹽酸等。

催化劑

選擇性調控-NCO與-OH和H2O的反應速率，常用的催化劑有叔胺類和有機金屬類催化劑，如：三乙胺、N,N-二甲基環己胺、三亞乙基二胺、辛酸亞錫、二月桂酸丁基錫、異辛酸鉍、鉀等。

交聯劑

將線性PU交聯為體型，提高PU的耐水性、硬度和耐溶劑性等。常用的交聯劑有三羥甲基丙烷、三胺、甘油、二乙烯三胺等。

其它助劑

根據行業使用需求和法律法規要求，常常需要添加消泡劑、流平劑、觸變劑、光穩定劑、抗氧劑等。

水性聚氨酯的應用

水性聚氨酯具有低VOC、氣味小、不燃、易改性和優良的機械性能的優點，被廣泛應用于膠粘劑、油墨、皮革涂飾劑、汽車漆和高級木器漆等行業領域。

水性聚氨酯膠黏劑

水性聚氨酯黏合劑黏結性能好，膠膜物性可調節范圍大，除可用作各種基材的涂層膠外，還可用于多種基材的黏結，目前已經廣泛使用在鞋膠、汽車內飾膠、真空吸塑膠、木工膠等。

水性聚氨酯涂層

水性聚氨酯作為涂飾劑具有良好的耐寒性、耐溶劑、成膜性、耐曲折、耐干濕擦、粘合力等優點，已經廣泛使用在皮革涂飾劑、織物涂層、汽車清漆等。

水性聚氨酯油墨連接料

水性聚氨酯作為油墨連接料，具有優異的附著力、展色性、柔韌性及耐磨性等。

隨著國家環保管控政策日趨完善，水性聚氨酯的發展迅速，勢必會逐步取代油性聚氨酯，目前水性聚氨酯皮革涂飾劑，水性聚氨酯鞋膠，水性聚氨酯真空吸塑膠已成為行業主流產品。