水性聚氨酯分散液的研究进展[1].pdf

· 05 · CHINA ADHESIVES Vol. 13 №. 2
水性聚氨酯分散液的研究进展 X
姜其斌, 贾德民
(华南理工大学材料科学与工程学院, 广东省广州市 510640)
摘要:评述了水性聚氨酯分散液的作用和重要性,综述了水性聚氨酯分散液的研究进展,对水性聚氨酯分
散液的合成制备方法进行了归纳总结,认为在制备水性聚氨酯过程中,同时利用异氰酸酯基和不饱和双键的
反应活性,形成互穿聚合物网络体系是目前合成制备水性聚氨酯分散液的主要思路和方法,最后,对水性聚氨
酯分散液的应用发展趋势进行了展望。
关键词: 水性聚氨酯; 分散液; 研究进展; 应用; 制备
中图分类号:TQ436. 5 文献标识码:A 文章编号:1004 - 2849(2004) 02 - 0050 - 05
酰胺即尼龙时,利用异氰酸酯和多元醇发生加聚反
前言
应制得线性聚氨酯树脂而发展起来的。随着对聚氨
聚氨酯(PU) 是由多异氰酸酯(主要是二异氰酸酯树脂应用研究的深入,世界各国的科研工作者开
酯) 和多元醇聚合而成的高聚物,由于具有强极性的始对水性聚氨酯分散液产生了浓厚的兴趣,其中美
氨基甲酸酯基,同时在大分子间存在氢键,因而聚氨国、日本、德国等国家的科研工作者对水性聚氨酯分
酯材料具有高强度、耐磨、耐溶剂等特点;此外,通过散液的研究工作尤为突出,我国也在近几年涌现出
改变多羟基化合物的结构、分子量等,还可以在较大了大量的有关水性聚氨酯的专利论文和产品[2 - 9 ] 。
范围内调节聚氨酯材料的性能,现在聚氨酯材料已水性聚氨酯树脂的制备,首先是氨基甲酸酯的合成,
在橡胶、塑料和合成纤维等领域得到了广泛的应用。由异氰酸酯( - NCO) 与羟基( - OH) 的加成反应而
聚氨酯可以分为热塑性聚氨酯和热固性聚氨制得,在反应过程中要避免水、氨等含有活泼氢化合
酯,其中热固性聚氨酯又可以分为溶剂型聚氨酯和物的干扰反应,其次是生成的氨基甲酸酯在水中乳
非溶剂型聚氨酯,有机溶剂型聚氨酯具有溶剂易挥化,目前绝大多数阴离子水性聚氨酯乳化过程都是
发,气味大,污染空气,易燃烧,可能造成对人体的毒中和乳化,在这一过程中要创造充分的中和条件。
害和危险等方面的缺陷,限制了它的更进一步使用。归纳国内外合成制备水性聚氨酯分散液的方法,主
而以水为分散介质的聚氨酯体系在使用时蒸发出来要有以下几种。
的主要物质是水,对环境没有污染,分散体的粘度还 1. 1 采用外乳化法合成含羟基的聚氨酯水分散体,
和聚合物的分子量无关。因此自上世纪 70 年代以这种聚氨酯由于不易溶于水,因此需通过强烈的搅
来,开拓水性聚氨酯特别是其在水性聚氨酯涂料和拌,依靠剪切力和大量乳化剂将聚氨酯强制乳化分
胶粘剂方面的应用已经成为国内、外研究与开发的散于水中,有时为了提高异氰酸酯的分散性,也会加
重要课题。如今水分散聚氨酯( PU) 树脂已经成为入少量的有机助溶剂进行稀释。例如: lnoue
聚氨酯树脂的一个大品种,在水分散聚氨酯( PU) Masato[10 ]等人研究了由水溶性镁盐和水溶性聚氨酯
中,除水溶性聚氨酯(PU) 外,还有水性乳液 PU ,若以组成的水性树脂,其中不加溶剂,具有很好的稳定
PU 分子结构中带电荷性质分类,可