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          水性聚氨酯的改性研究现状及趋势
          作者admin日期2015-4-17

          水性聚氨酯WPU或称聚氨酯乳?#28023;?#36890;常是离子型聚氨酯在水中的分散?#28023;?#25152;以它和离子型聚氨酯的关系非常密切为了改善树脂本身?#38405;?#19978;的一些不足提高树脂的综合?#38405;ܣ?#20197;扩大其使用范围通常需要对水性聚氨酯进行改性水性聚氨酯改性的方法有很多包括?#19981;?#25913;性聚丙烯酸酯改性环氧树脂改性有机硅改性纳米改性等

           一改性研究

          1.?#19981;?#25913;性

          水性聚氨酯可?#26434;?#31163;子性和酸碱性相似的乳液?#19981;e?#26041;便的获得改性效果研究表明水性聚氨酯可?#26434;?#32858;乙烯醇聚乙酸乙烯环氧树脂聚硅氧烷等树脂的乳液?#19981;?#26469;获得功能化产品

          2.共聚改性

          聚氨酯化学性?#24335;?#20026;活泼在催化剂作用下氨基甲酸酯中-NH-基团可与丙烯酸酯类单体共聚形成聚氨酯水性聚氨酯还可?#26434;?#29615;氧树脂乙烯基酯树脂VER聚硅氧烷等树脂实现共聚改性环氧树脂具有优异的强度模量和粘接?#38405;ܣ?#20854;对聚氨酯体系改性可获得良好的强韧性国外已有VER改性聚氨酯弹性体用于高抗冲材料的报道

          3.聚丙烯酸酯改性

          聚丙烯酸酯PA树脂具有优异的耐光性耐候性受紫外光照射不易发生黄变耐酸碱盐腐蚀柔韧性高且价格低廉采用聚丙烯酸酯改性水性聚氨酯可将水性聚氨酯的优异?#38405;?#19982;聚丙烯酸酯良好的附着力耐候?#26434;?#26426;结合从而制备出高固含?#32479;?#26412;的水性树脂这种方法提高了水性聚氨酯树脂的综合?#38405;?#21448;降低了产品的成本具有广阔的应用前景

          陈金莲等采用?#33014;?#28342;?#22836;?#21046;备了丙烯酸改性水性聚氨酯乳?#28023;?#32467;果发现可以大大提高甲基丙烯酸甲酯MMA的含量明显提高改性水性聚氨酯乳液及涂膜?#38405;ܡ?#21556;冬梅等采用丙烯酸丁酯BAMMA与水性聚氨酯乳液共聚制备水性聚氨酯/聚丙烯酸酯复合乳?#28023;?#32467;果表明所制备的复合乳液具有良好的室温贮存稳定?#32422;?#25104;膜?#38405;ܡ?#19982;水性聚氨酯乳?#21512;?#27604;该复合乳液粒径有所增大对基材润湿性更好胶膜耐水性明显提高王志强等合成了MMA改性的水性聚氨酯乳?#28023;?#25195;描电镜图显示改性后的水性聚氨酯膜表面相对平整这是因为聚氨酯与丙烯酸酯的微相分离程度小相容性好当m(PU):m(PA)=8:2时得到的丙烯酸酯水性聚氨酯的综合?#38405;?#36739;佳

          4.环氧树脂改性

          环氧树脂的结构具有羟基醚键和环氧端基极性强又不易水解用环氧树脂对聚氨酯进行改性可大大提高涂膜对基材的黏合力提高涂层的耐水性耐热性耐溶剂性和耐化学品性

          5.有机硅改性

          有机硅化合物表面能低具?#24515;?#20302;温耐老化憎水耐有机溶剂?#22836;?#23556;及透气性好等许多优异?#38405;ܣ?#36824;能赋予涂层的柔韧性和爽滑丝绸手?#23567;?#22240;此可利用有机硅改善水性聚氨酯的耐热?#38405;?#21644;耐湿擦?#38405;ܡ?#36890;常采用化学合成方法将聚氨酯-有机硅烷结合起来发挥聚氨酯和有机硅两者的优点

          曾有研究人员以异佛尔酮二异氰酸酯聚四氢呋喃二醇二羟甲基丙酸和三羟甲基丙烷等为原料合成了水性聚氨酯预聚体用3-氨基丙基三乙氧基硅烷KH550进行封端改性乳化后进一步水解缩合交联得到高交联度的水性聚氨酯FTIR表征结果显示KH550上的-NH2与聚氨酯的端-NCO发生重键加成反应经KH550改性后胶膜的力学?#38405;ܡ?#32784;热性耐水性和耐溶剂性得?#36739;?#33879;提高随着KH550含量增加胶膜的结晶度见小

          6.纳米改性

          纳米粒子具有特殊的表面效应体积效应量子尺寸效应及宏观量子隧道效应与高分子之间可产生强?#19994;?#29289;理和化学作用在高分子材料强韧化改性方面应用很广用于聚氨酯改性方面也有很多报道

          曾有专家以H12MDI聚乙二醇蓖麻油1,4-丁二醇和具有生物活性的纳米羟基磷灰石n-HA为原料采用预聚法制备了纳米HA/PU复合材料并对其力学?#38405;?#21644;热?#38405;?#36827;行研究研究发现随着n-HA含量增加胶膜的拉伸强?#32676;投?#35010;伸长率增大储能模量得到明显提升热稳定性也得到了改善当其用量为30%时复合材料的综合力学?#38405;?#36798;到最佳

          对水性聚氨酯进行纳米改性?#21830;?#39640;机械强度热稳定性耐腐蚀性和耐老化性等经纳米改性后的水性聚氨酯复合材料可广泛用于纺织建筑汽车航空等领域

           二应用领域

          水性聚氨酯的应用主要是涂料和黏合剂两大领域如木器漆及木地板漆纸张涂层建筑涂料皮革涂饰剂其中用量最多的是建筑涂料目前水性聚氨酯胶黏剂已在制鞋业复合软包装业织物层压制品玻璃集束油墨胶黏剂汽?#30340;?#39280;等行业得?#25509;?#29992;水性聚氨酯也广泛用于石?#25512;?#20083;剂造价低破乳效果好速度快无毒使用方便此外在聚氨酯主链上接枝多氟烷基即可制作优良的防水防油防污剂在其主链上接枝卤素磷等元素?#37096;?#21046;成优良的阻燃整理剂

          目前水性聚氨酯在纺织和印?#23616;?#21058;方面的应用越来越广?#28023;?#22914;用作染色助剂涂料印花粘结剂柔软与防皱整理剂抗静电和亲水整理剂等?#21830;?#39640;其染色深度牢度?#32422;?#32442;织物的其他?#38405;ܡ?/span>

           三发展趋势

          据初步统计国内水性聚氨酯的科研和生产单位已有上百家生产厂家主要分布在浙江和广东等区域比较大的有北京林氏温州寰宇淄博奥德美?#32422;?#40644;山美邦胶业合肥安大科招精细化工厂等目前国内水性聚氨酯的年生产能力在3万吨以上产量超过1万吨产品质量稳步提高

          多年来国内外对水性聚氨酯进行?#26494;?#20837;和广泛的研究目前发展方向主要包括以?#24405;?#20010;方面采用最新电子显微技术研究水性聚氨酯中分散粒子的结构和粒子的尺寸开发?#38405;?#20248;良固含量高的水性聚氨酯新品种?#26376;?#36275;涂料和胶黏剂方面的应用要求开发能满足不同应用要求的配胶助剂

          水性聚氨酯是相?#26434;?#28342;剂型聚氨酯而言的因为聚氨酯的特殊?#38405;ܣ?#33021;溶解聚氨酯的溶剂品种是非常有限的从环境保护的观点出发水性聚合物涂料是21世纪最有发展前途的聚合物应用形式在工业和?#31896;?#29983;活等方面必将得到更加广泛的应用

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