水性聚氨酯树脂介绍和.doc

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1、水性聚氨酯树脂介绍和聚己内酯多元醇的应用水性聚氨酯是以水代替有机溶剂作为分散介质的新型聚氨酯体系，有无污染、安全可靠、机械性能优良、相容性好、易于改性等优点。聚氨酯树脂的水性化已逐步取代溶剂型，成为聚氨酯工业发展的重要方向。水性聚氨酯可广泛应用于涂料、胶粘剂、织物涂层与整理剂、皮革涂饰剂、纸张表面处理剂和纤维表面处理剂等。一、合成水性聚氨酯树脂的主要原料多元醇：主要是聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚丁二烯二醇等作为低聚物多元醇。从目前联系客户来看，做PU浆料的几乎都会用到PCL，而且大部分客户都是使用PCL220这个产品，说明2000分

2、子量多元醇做这个产品是比较成熟的，耐水解和耐黄变好，耐磨性好。异氰酸酯：可分为芳香族异氰酸酯型（MDI、TDI）、脂肪族异氰酸酯型(HDI、HMDI、IPDI)等。TDI和MDI不耐黄变，他们没有用，用IPDI做的成膜很好，透明平滑，主要是耐黄变好。主要用IPDI。亲水剂：DMPA和DMBA等。二、水性聚氨酯树脂的合成方法水性聚氨酯整个合成过程可分为两个阶段：1、预逐步聚合，即由低聚物二醇、扩链剂（亲水性的二元醇或多元胺，一般是小分子量的）、水性单体、二异氰酸酯通过溶液逐步聚合生成相对分子质量为l000量级的水性聚氨酯预聚体。2、

3、中和后预聚体在水中的分散，分散方法有两种自乳化法和外乳化法。自乳化法又称内乳化法，是指聚氨酯链段中含有亲水性成分，因而无需乳化剂即可形成稳定乳液的方法。外乳化法又称为强制乳化法，若分子链中仅含少量不足以自乳化的亲水性链段或基团，或完全不含亲水性成分，此时必须添加乳化剂，才能得到乳液。但因该法存在乳化剂用量大、反应时间长以及乳液颗粒粗、影响固化后聚氨酯胶膜的性能，最终得到的产品质量差、胶层物理机械性能不好等缺点，因而目前生产基本不用该法。水性聚氨酯的制备以离子型自乳化法为主。客户多数是做自乳化，使用的亲水扩链剂有DMPA和DMBA，

4、二者价格差别很大，系能也不同。三、水性聚氨酯分类1、依水性聚氨酯粒径和外观分可分为：聚氨酯水溶液（粒径<1nm，外观透明）聚氨酯水分散体（粒径：1nm-100nm，外观半透明）聚氨酯乳液（粒径>100nm，外观白浊）水性聚氨酯粒径一般是50nm—1000nm都有，所以应用最多的是水分散体和乳液，统称水性聚氨酯或聚氨酯乳液。2、依亲水性基团的电荷性质可分为阴离子型水性聚氨酯、阳离子型水性聚氨酯和非离子型水性聚氨酯。其中阴离子型最为重要，分为羧酸型和磺酸型两大类。3、依合成单体不同可分为聚醚型、聚酯型和聚醚、聚酯混合型。4、依照选用的

5、二异氰酸酯的不同分为芳香族和脂肪族，或具体分为TDI型、HDI型等等。5、依产品包装形式水性聚氨酯可分为单组分水性聚氨酯和双组分水性聚氨酯。四、水性聚氨酯的颜色当光线射入水性聚氨酯分散体系时，一部分自由地通过，一部分被吸收、反射或散射。其中波长长的红光、橙光、黄光穿透能力强，最易被分子所吸收。波长较短的蓝光、紫光穿透能力弱，遇到分子时，最易被散射和反射，又由于人们眼睛对紫光很不敏感，往往视而不见，而对蓝光比较敏感，一般就可以看见蓝色。1、如果粒径小于1nm，就成为水溶液（水分子是0.4nm），由于溶液十分均匀，散射光因相互干涉而完

6、全抵消，看不见散射光，呈现无色透明，但是水性聚氨酯不会做到这种程度。2、如果分散质粒子的半径小于入射光的波长（大于1nm），就主要发生散射，可以看见光的颜色，颜色分别是透明--贝壳清（蓝色）--红--乳白，乳液越是泛蓝那就是粒径越小，如果较白且泛红那就是粒径大的表现。3、如果分散质的粒子大于入射光的波长，主要发生反射或折射现象，使体系呈现混浊，看不到特定颜色。水性聚氨酯粒径一般是50nm—500nm，高固含量水性聚氨酯乳液粒子比低固含量的大很多，一般认为30%固含量树脂粒径在50nm左右，也就是属于水分散体，会呈现透明泛蓝光；50

7、%以上固含量树脂粒径往往大于200nm，也就是属于乳液，会呈现乳白色。市场上一般都是蓝光的。红620nm--760nm橙592nm--620nm黄578nm--592nm绿500nm--578nm青464nm--500nm蓝446nm--464nm紫400nm--446nm五、水性聚氨酯的固含量solidcontent固含量是比较直接而重要的数据，是指水性分散体系中聚氨酯树脂的质量占比，其余大部分为溶剂，水分等。固含量不仅是成膜物质，还包括填料、助剂等，国内一般的水性聚氨酯都是做到25-30%之间，价格在20-30元/公斤不等。但

8、是国外的大公司如拜尔可以做到60%以上。油性聚氨酯浆料固含可以做到40%以上。六、皮革涂饰行业如何使用水性聚氨酯水性聚氨酯用途广泛，这里只谈谈水性聚氨酯在皮革涂饰行业的应用情况。皮革涂饰使皮革面形成各种颜色、光泽和风格，并获得一定的防水性及易保养性