水性PU樹脂

水性PU樹脂，即水性聚氨酯樹脂，PU是聚氨酯的英文polyurethane的縮寫。水性PU樹脂就是通過水代替有機溶劑作為分散介質(zhì)的聚氨酯體系，是一種新型環(huán)保型高分子材料。因其優(yōu)異的環(huán)保性、優(yōu)良的機械性能，以及與其他水性樹脂的相容性好，水性PU樹脂被廣泛的應(yīng)用作膠粘劑、涂料、涂層類產(chǎn)品。

水性PU樹脂的合成：水性PU樹脂的合成一般是先將二異氰酸酯、低聚物多元醇、擴(kuò)鏈劑進(jìn)行預(yù)聚反應(yīng)，這一步的反應(yīng)機理屬于逐步聚合反應(yīng)。反應(yīng)生成一定分子量預(yù)聚體或高分子量的PU樹脂后，再采用相轉(zhuǎn)移法將其乳化在水中，即可合成水性PU樹脂。

水性PU樹脂合成原料：

多異氰酸酯，常用的品種有芳香族二異氰酸酯，包括TDI、MDI；脂肪族二異氰酸酯HDI和脂環(huán)族二異氰酸酯IPDI、HMDI等等。芳香族PU的力學(xué)性能較好，不過由于苯環(huán)的存在，不耐黃變、其熱活化溫度較高，限制了其應(yīng)用范圍。脂肪族或脂環(huán)族PU的耐水解性能、儲存溫度性也比芳香族聚氨酯要好，更具有優(yōu)異的耐黃變性能。高品質(zhì)的水性PU樹脂一般均采用脂肪族或脂環(huán)族異氰酸酯合成。

大分子多元醇：水性PU樹脂合成所用的大分子多元醇主要是聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚乙二醇、聚四氫呋喃醚、聚酯酰胺、丙烯酸多元醇等等。其中聚醚型聚氨酯中的醚基易旋轉(zhuǎn)，具有較好的柔順性，較好的低溫性能，并且醚基不易水解，耐水性能優(yōu)于聚酯型聚氨酯。但由于聚酯本身的耐水解性較差，故一般原料制得的聚酯型水性聚氨酯，其儲存周期相對較短。

擴(kuò)鏈劑：小分子擴(kuò)鏈劑有1,4-丁二醇、乙二醇、已二酸醇、乙二胺等，親水?dāng)U鏈劑是對端異氰酸酯及的聚氨酯預(yù)聚體進(jìn)行擴(kuò)鏈的同時引入親水性基團(tuán)的物質(zhì)，分為陰離子型、陽離子型和非離子型三種，常用的有二羥甲基丙酸（DMPA）、乙二氨基乙磺酸鈉、二乙烯三胺、甲基二乙醇胺等。這些結(jié)構(gòu)中通常帶有羧基、磺酸基或仲氨基，當(dāng)其側(cè)鏈掛到聚氨酯分子鏈上，會使PU鏈段上帶有能被離子化的功能性集團(tuán)。

中和劑：也叫成鹽劑，能將羧基、磺酸基等基團(tuán)反應(yīng)形成聚合物鹽或者生成離子基團(tuán)的試劑。陰離子型水性PU使用的中和劑主要有三乙胺、氨水、氫氧化鈉等，陽離子型水性PU使用的中和劑主要有醋酸、CH3I、環(huán)氧氯丙烷等。

溶劑：常用的溶劑是丙酮，因為水性PU在反應(yīng)過程中黏度會增大，導(dǎo)致攪拌困難，反應(yīng)不充分，加入丙酮以降低粘度，利于攪拌使反應(yīng)充分。丙酮沸點低，合成后將水性PU中的丙酮脫除即可。

水性PU樹脂的性能優(yōu)勢：

  1.因為分散介質(zhì)是水，所以無毒、不易燃燒、不污染環(huán)境、節(jié)能安全可靠。運輸安全，工作環(huán)境好。體系中不含有毒的-NCO基團(tuán)，產(chǎn)品無有毒溶劑殘留，產(chǎn)品安全、環(huán)保。

  2.水性PU樹脂的透濕透氣性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于同類溶劑型PU產(chǎn)品，因為水性PU樹脂的親水性強，因此和水的結(jié)合能力強，產(chǎn)品具有很好的透濕透氣性。

  3.水作為連續(xù)相，使得水性聚氨酯體系粘度與聚氨酯樹脂分子量無關(guān)，且比相同固含量的溶劑型PU粘度低，加工方便，易操作。

  4.水性PU樹脂體系可以與其他水性乳液共混或共聚共混，可降低成本或得到性能更多樣化、優(yōu)異的PU乳液。

  5.水性PU樹脂成膜性能好，粘接牢固，耐寒、耐水、耐溶劑、耐磨。因其軟硬度可調(diào)，大大的拓寬了水性PU樹脂的應(yīng)用領(lǐng)域，硬的水性PU可作為水性地坪漆、水性木器漆，軟的水性PU可用作織物的柔軟涂層整理等等。

水性PU樹脂的應(yīng)用領(lǐng)域:

材料復(fù)合：PVC、PP、ABS、XPE、PU、PET、木材、布、紙張等材料的粘接復(fù)合；

汽車內(nèi)飾膠：汽車內(nèi)飾包覆膠（門內(nèi)板、儀表臺、扶手等包覆），汽車內(nèi)飾植絨膠（儲物盒、密封條、后備胎蓋板等植絨）。

植絨膠水：可用在各種塑料件（PVC、ABS、PU...）、海綿、金屬件等材料上的靜電植絨。

真空吸塑膠：聚氯乙烯（PVC）等軟體材料和密度板、刨花板、木材等的真空吸塑成型，應(yīng)用在免漆門、櫥柜、電腦桌、音箱板等。

金屬、玻璃、石材、木材、橡膠、塑料、織物等材料的涂料（涂層），作為金屬、玻璃、石材等涂層，起到表面增強增亮、耐磨損抗老化、耐溶劑防腐蝕、耐高低溫耐酸堿等優(yōu)異性能。作為織物整理時，可起手感柔軟舒適、防水透氣透濕、顏色明亮美觀、防皺防縮抗起球等作用。

安大華泰原創(chuàng)，轉(zhuǎn)載請注明出處，圖片謝絕轉(zhuǎn)載