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進(jìn)入90年代，隨著人們環(huán)保意識(shí)以及環(huán)保法規(guī)的加強(qiáng)，環(huán)境友好的水性聚氨酯的研究、開(kāi)發(fā)日益受到重視，其應(yīng)用已由皮革涂飾劑不斷擴(kuò)展到涂料、黏合劑等領(lǐng)域，正在逐步占領(lǐng)溶劑型聚氨酯的市場(chǎng)，代表著涂料、黏合劑的發(fā)展方向。令人奇怪的是,在水性樹(shù)脂中, 水性聚氨酯仍然也是優(yōu)秀樹(shù)脂的代表,是現(xiàn)代水性樹(shù)脂研究的熱點(diǎn)之一. 水性聚氨酯合成用聚合物多元醇及小分子多元醇同油性聚氨酯，多異氰酸酯主要選擇IPDI、TDI和HDI。此外，要引入親水單體，其攜帶的親水基團(tuán)。 親水單體（親水性擴(kuò)鏈劑） 親水性擴(kuò)鏈劑是水性聚氨酯制備中使用的水性化功能單體，它能在水性聚氨酯大分子主鏈上引入親水基團(tuán)。陰離子型擴(kuò)鏈劑中帶有羧基、磺酸基等親水基團(tuán)，結(jié)合有此類基團(tuán)的聚氨酯預(yù)聚體經(jīng)堿中和離子化，即呈現(xiàn)水溶性。常用的產(chǎn)品有：二羥甲基丙酸（dimethylol propionic acid ，DMPA）、二羥甲基丁酸（dimethylol butanoic acid ，DMBA）、1，4-丁二醇-2-磺酸鈉。 目前陰離子型水性聚氨酯合成的水性單體主要選用DMPA， DMBA活性比DMPA大，熔點(diǎn)低，可用于無(wú)助溶劑水性聚氨酯的合成，使VOC降至接近0。DMPA、DMBA為白色結(jié)晶（或粉末），使用方便。合成叔胺型陽(yáng)離子水性聚氨酯時(shí)，應(yīng)在聚氨酯鏈上引人叔胺基團(tuán)，再進(jìn)行季叔胺鹽化(中和)。而季胺化工序較為復(fù)雜，這是陽(yáng)離子水性聚氨酯發(fā)展落后陰離子水性聚氨酯的原因之一。 陽(yáng)離子型擴(kuò)鏈劑有二乙醇胺、三乙醇胺、N-甲基二乙醇胺(MDEA)、N-乙基二乙醇胺(EDEA)、N-丙基二乙醇胺(PDEA)、N-丁基二乙醇胺(BDEA)、二甲基乙醇胺、雙(2-羥乙基)苯胺(BHBA)、雙(2-羥丙基)苯胺(BHPA)等，國(guó)內(nèi)大多數(shù)采用N-甲基二乙醇胺(MDEA)。非離子型水性聚氨酯的水性單體主要選用聚乙二醇二醇，數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量通常大于1000。 中和劑（成鹽劑） 中和劑是一種能和羧基、磺酸基或叔胺基成鹽的試劑，二者作用所形成的鹽基才使水性聚氨酯具有水中的可分散性。陰離子型水性聚氨酯使用的中和劑是三乙胺（TEA）、二甲基乙醇胺(DMEA)、氨水，一般室溫干燥樹(shù)脂使用三乙胺，烘干樹(shù)脂使用二甲基乙醇胺,中和度一般在80%－95%之間，低于該區(qū)間時(shí)影響分散體的穩(wěn)定性，高于此區(qū)間時(shí)外觀變好，但耐水性變差；陽(yáng)離子型水性聚氨酯使用的中和劑是鹽酸，醋酸，硫酸二甲酯，氯代烴等。中和劑對(duì)體系穩(wěn)定性、外觀以及最終漆膜性能有重要的影響，使用時(shí)其品種、用量應(yīng)作好優(yōu)選。 水性聚氨酯樹(shù)脂的基本用途是作皮革涂飾劑。聚氨酯樹(shù)脂柔韌、耐磨，可用作天然皮革及人造革的涂層劑及補(bǔ)傷劑；水性聚氨酯涂飾劑克服了丙烯酸乳液涂飾劑“熱粘冷脆”的弱點(diǎn)，其處理的皮革手感柔軟、滑爽、豐滿、光亮，真皮感極強(qiáng)，可極大提高皮具檔次，增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。 早期的水性聚氨酯是線形的，具熱塑性；為了提高其強(qiáng)度、硬度、耐水性、耐溶劑性，可通過(guò)引入三官能度單體形成適當(dāng)?shù)姆种Щ蛲饧咏宦?lián)劑。 水性聚氨酯涂料 溶劑型聚氨酯涂料是一種高檔的涂料品種，九十年代產(chǎn)量提高很快；但常規(guī)的溶劑型聚氨酯涂料含有約40%的有機(jī)溶劑，因此涂料VOC（揮發(fā)性有機(jī)物）帶給大氣的污染非常巨大。21世紀(jì)涂料的發(fā)展方向之一是環(huán)保型涂料，即低污染或無(wú)污染涂料。主要包括高固體份涂料、水性涂料、粉末涂料和輻射固化涂料。其中，水性涂料是最重要的一類。 目前，以水性聚氨酯分散體為基料的涂料在發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展很快，使用于木材、金屬及塑料等底材的水性聚氨酯產(chǎn)品不斷投放市場(chǎng)，其中有些產(chǎn)品已經(jīng)打入我國(guó)市場(chǎng)。
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