水性聚氨酯的应用

背景及概述^[1]

水性聚氨酯是指聚氨酯溶解在水里或分散于水中而形成的一种聚氨酯乳液。20世纪60年代以来，溶剂型聚氨酯得到了广泛的使用，然而有机溶剂使用时造成空气污染，具有或多或少的毒性，近年来，人们环保意识不断增强，这促进了水性聚氨酯材料的开发。水性聚氨酯以水为基本介质，具有不污染环境、节能、操作加工方便等优点，已受到人们的重视。

应用^[1-2]

1. 水性聚氨酯涂料

水性聚氨酯涂料以水为介质，有机挥发物(VOC)含量低，不含游离二异氰酸酯单体，降低挥发毒性，对环境友好，可用水稀释，施工方便。它可以通过交联改性，以提高其耐溶剂性和耐水性。水性聚氨酯低温成膜性比其它乳胶涂料好，可不需成膜助剂，与其它水分散体系如丙烯酸、乙烯类、醇酸树脂等混合性好，为改进性能提供了更多途径。水性聚氨酯涂料技术经过20多年来的发展日趋完善，也在许多领域应用，如地板漆，木器家具漆，汽车、机车、飞机及商用设备塑料部件表面涂料，抗石涂料，可剥涂料光固化涂料，内外墙涂料等。在环境保护法规的压力不断增加的情况下，水性聚氨酯涂料的应用前景越来越广。

2. 水性聚氨酯胶黏剂

水性聚氨酯胶黏剂具有低VOC，不燃烧，对环境没有或很小污染，是聚氨酯胶黏剂的重点发展方向之一。水性聚氨酯胶黏剂喷涂等加工方便，在较低的温度下被热活化，对基材有良好的粘接性，具有较高的初始粘接强度和较高的最终粘接强度，良好的耐潮湿、耐增塑剂性能和耐热性能，被广泛应用于以下领域：多种层压制品的制造，包括织物层压制品，食品包装复合塑料薄膜，各种薄层材料的层压制品，如软质PVC塑料薄膜或塑料片与其它材料如木材、织物、纸等的层压制品；植绒胶黏剂、玻纤及其它纤维集束胶黏剂、油墨胶黏剂；普通材料的粘接，如汽车内装饰材料的粘接、鞋用胶等。除此以外，水性聚氨酯还用于许多粘接场合，如粘接木材、塑料、金属等制品。

3. 皮革涂饰剂

皮革涂饰是皮革制造过程中的一个重要环节，采用树脂涂饰可增加皮革的美观和耐用性，提高皮革的档次。水性聚氨酯与常规使用的丙烯酸酯乳液皮革涂饰剂相比，具有耐低温性好、耐磨、手感柔软、丰满等特点，克服了丙烯酸树脂的“热黏冷脆”缺点。

4. 织物整理剂

水性聚氨酯不含甲醛，具有优良的成膜性和弹性，可以全部或部分代替氨基树脂作为防皱整理剂或柔软添加剂，如涤纶织物的防起毛、起球整理，棉-粘、涤-粘中长纤维织物的仿毛整理和防缩防皱整理，棉织物涂层整理，丝绸织物硬挺、防皱整理，各种纤维的处理、涂料染色整理—浴法工艺等。

5. 其他应用

水性聚氨酯可用作织物涂层剂，如可用于多种无纺布、针织布的仿皮涂层剂，印花涂层剂；玻纤上浆剂，石油破乳剂等等。

改性^[2]

水性聚氨酯常用的改性方法是利用化学方法或物理方法将改性材料掺杂到水性聚氨酯中，利用改性材料优异的性能来改善水性聚氨酯的力学性能、热稳定性和防水性等。将具有优异力学性能、黏附性能、化学稳定性及热稳定性的环氧树脂与水性聚氨酯复合，可以提高水性聚氨酯的力学性能和耐热性，而且具有优异的防水性能。采用复合改性法对水性聚氨酯进行改性，在水性聚氨酯改性研究领域具有较好的发展前景。

主要参考资料

[1] 水性聚氨酯研究进展

[2] 水性聚氨酯改性的研究进展