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水性PU树脂重点介绍

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2019/4/30 浏览次数：

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水性PU树脂，即水性聚氨酯树脂，PU是聚氨酯的英文polyurethane的缩写。水性PU树脂就是通过水代替有机溶剂作为分散介质的聚氨酯体系，是一种新型环保型高分子材料。因其优异的环保性、优良的机械性能，以及与其他水性树脂的相容性好，水性PU树脂被广泛的应用作胶粘剂、涂料、涂层类产品。

水性PU树脂的合成：水性PU树脂的合成一般是先将二异氰酸酯、低聚物多元醇、扩链剂进行预聚反应，这一步的反应机理属于逐步聚合反应。反应生成一定分子量预聚体或高分子量的PU树脂后，再采用相转移法将其乳化在水中，即可合成水性PU树脂。

水性PU树脂合成原料：

多异氰酸酯，常用的品种有芳香族二异氰酸酯，包括TDI、MDI；脂肪族二异氰酸酯HDI和脂环族二异氰酸酯IPDI、HMDI等等。芳香族PU的力学性能较好，不过由于苯环的存在，不耐黄变、其热活化温度较高，限制了其应用范围。脂肪族或脂环族PU的耐水解性能、储存温度性也比芳香族聚氨酯要好，更具有优异的耐黄变性能。高品质的水性PU树脂一般均采用脂肪族或脂环族异氰酸酯合成。

大分子多元醇：水性PU树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、聚四氢呋喃醚、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转，具有较好的柔顺性，较好的低温性能，并且醚基不易水解，耐水性能优于聚酯型聚氨酯。但由于聚酯本身的耐水解性较差，故一般原料制得的聚酯型水性聚氨酯，其储存周期相对较短。

扩链剂：小分子扩链剂有1,4-丁二醇、乙二醇、已二酸醇、乙二胺等，亲水扩链剂是对端异氰酸酯及的聚氨酯预聚体进行扩链的同时引入亲水性基团的物质，分为阴离子型、阳离子型和非离子型三种，常用的有二羟甲基丙酸（DMPA）、乙二氨基乙磺酸钠、二乙烯三胺、甲基二乙醇胺等。这些结构中通常带有羧基、磺酸基或仲氨基，当其侧链挂到聚氨酯分子链上，会使PU链段上带有能被离子化的功能性集团。

中和剂：也叫成盐剂，能将羧基、磺酸基等基团反应形成聚合物盐或者生成离子基团的试剂。阴离子型水性PU使用的中和剂主要有三乙胺、氨水、氢氧化钠等，阳离子型水性PU使用的中和剂主要有醋酸、CH3I、环氧氯丙烷等。

溶剂：常用的溶剂是丙酮，因为水性PU在反应过程中黏度会增大，导致搅拌困难，反应不充分，加入丙酮以降低粘度，利于搅拌使反应充分。丙酮沸点低，合成后将水性PU中的丙酮脱除即可。

水性PU树脂的性能优势：

1.因为分散介质是水，所以无毒、不易燃烧、不污染环境、节能安全可靠。运输安全，工作环境好。体系中不含有毒的-NCO基团，产品无有毒溶剂残留，产品安全、环保。

2.水性PU树脂的透湿透气性要远远好于同类溶剂型PU产品，因为水性PU树脂的亲水性强，因此和水的结合能力强，产品具有很好的透湿透气性。

3.水作为连续相，使得水性聚氨酯体系粘度与聚氨酯树脂分子量无关，且比相同固含量的溶剂型PU粘度低，加工方便，易操作。

4.水性PU树脂体系可以与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样化、优异的PU乳液。

5.水性PU树脂成膜性能好，粘接牢固，耐寒、耐水、耐溶剂、耐磨。因其软硬度可调，大大的拓宽了水性PU树脂的应用领域，硬的水性PU可作为水性地坪漆、水性木器漆，软的水性PU可用作织物的柔软涂层整理等等。

水性PU树脂的应用领域:

材料复合：PVC、PP、ABS、XPE、PU、PET、木材、布、纸张等材料的粘接复合；

汽车内饰胶：汽车内饰包覆胶（门内板、仪表台、扶手等包覆），汽车内饰植绒胶（储物盒、密封条、后备胎盖板等植绒）。

植绒胶水：可用在各种塑料件（PVC、ABS、PU...）、海绵、金属件等材料上的静电植绒。

真空吸塑胶：聚氯乙烯（PVC）等软体材料和密度板、刨花板、木材等的真空吸塑成型，应用在免漆门、橱柜、电脑桌、音箱板等。

金属、玻璃、石材、木材、橡胶、塑料、织物等材料的涂料（涂层），作为金属、玻璃、石材等涂层，起到表面增强增亮、耐磨损抗老化、耐溶剂防腐蚀、耐高低温耐酸碱等优异性能。作为织物整理时，可起手感柔软舒适、防水透气透湿、颜色明亮美观、防皱防缩抗起球等作用。

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