众文网1.聚氨酯的合成方法,和水性聚氨酯相关的论文
水性聚氨酯的合成与改性研究*摘 要：对水性聚氨酯的合成方法作了介绍，综述了几种水性聚氨酯改性的方法，并展望了其发展趋势。
关键词：水性聚氨酯；合成；改性聚氨酯是聚氨基甲酸酯（Polyurethane）的简称，一般定义为在分子结构中含有重复的氨基甲酸酯单元（—NHCOO—）的高分子聚合物的总称[1]。水性聚氨酯是以水作为分散剂替代有机溶剂发展起来的新兴高分子材料，其特殊的分子结构及聚集状态，使其具有优异的耐磨蚀、柔韧性、附着力和耐化学品性等性能，其所形成的涂膜机械性能好、耐磨性好、硬度高、耐水、耐化学、耐老化等优异性能，可广泛应用于轻纺、印染、皮革加工、涂料、粘合剂、木材加工、建筑和造纸等[2~4]。
水性聚氨酯将聚氨酯的优点与水性本身的低挥发性有机化合物（VOC）含量相结合，符合发展涂料工业的“三前提”（资源，能源，无污染）及“四E原则”（经济Economy，效率Efficiency，生态Ecolo-gy，能源Energy）和日益强化的时代要求相适应。全球水性聚氨酯（WPU）技术已进入一个重要时期，目前正朝着多品种、多功能、低消耗、优品质等方向发展，并广泛应用于与人们生活息息相关的各个领域[5,6]。
1 水性聚氨酯的合成方法水性聚氨酯的制备方法可分为外乳化法和自乳化法两种。外乳化法又称强制乳化法，该方法是指将一定分子量的聚氨酯预聚体或预聚体溶液加入乳化剂，在强力搅拌下，将其分散于水中，制成相应的聚氨酯乳液或分散体。
这是早期制备水性聚氨酯的方法。外乳化法制备的聚氨酯乳液粒径较大，一般大于0.1μm，外观白浊，储存稳定性较差，由于使用较多的乳化剂，使得产品的成膜性不良，并影响胶膜的耐水性、强度、韧性和粘接性。
自乳化法又称为内乳化法，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。比较而言，用外乳化法制备的乳液中，残存的亲水性小分子乳化剂会影响固化后聚氨酯胶膜的性能，而自乳化可消除此弊病。
自乳化法分为：（1）丙酮法（2）预聚体法（3）熔融分散法（4）酮亚胺-酮连氮法。1.1 丙酮法丙酮法是由德国Bayer公司的Dieterich[7]研究成功的。
也称为“溶液法”，此法是先制得含—NCO端基的高粘度预聚体，加入丙酮、丁酮或四氢呋喃等低沸点、与水互溶易于回收的溶剂以降低粘度，增加分散性，同时充当油性基和水性基的媒介。反应过程可根据情况来确定加入溶剂的量，然后用亲水单体进行扩链，在高速搅拌下加入水中，通过强力剪切作用使之分散于水中，乳化后减压蒸馏回收溶剂，即可制得聚氨酯（PU）水分散体系。
反应的整个过程中，关键的是加入丙酮等溶剂以达到降低体系粘度的目的。由于丙酮对PU的合成反应表现为惰性，与水可混溶且沸点低，因此在此法中多用丙酮作溶剂，故名“丙酮法”。
该工艺的优点是合成反应在均相体系中进行，易于控制，适用性广，结构及粒子大小可变范围大（0.03~100μm），产品质量好，容易获得所需性能的PU，是目前用得最多的制备方法之一。缺点是耗用大量有机溶剂，工艺复杂，成本高，效率低，不够经济，且安全性差，不利于工业化生产。
1.2 预聚体法预聚体法是近年来发展起来的，它是将水性单体引入到预聚物链中，制成亲水性的聚合物链，得到亲水改性的端—NCO基聚氨酯预聚体，由于预聚体的分子量不是太高，粘度不大，可不加溶剂稀释，或仅需在水中以少量溶剂稀释就能在剪切力作用下分散于水中。在乳化的同时进行扩链反应，并且也可在乳化的同时在水中加入成盐剂（碱或酸）将羧基或胺基中和为强亲水性的离子基团，以制得稳定的水性聚氨酯（水性聚氨酯-脲）。
分散过程必须在低温下进行，以降低—NCO与水反应活性，参与反应的水相当于扩链剂，再用反应活性高的二胺或三胺在水中进行扩链，可较快地进行链增长反应，生成高分子量的水性聚氨酯。预聚体粘度的控制十分重要，否则分散将很困难，为了便于剪切分散，预聚体的分子量不能太高，粘度高则乳化困难，粒径大，乳液稳定性差，预聚体分子量太小，则—NCO基团含量高，乳化后形成的脲基多，成膜后偏硬。
此方法适合于低粘度预聚体，即由脂肪族和脂环族多异氰酸酯制备的预聚体。该方法可以得到稳定的自乳化聚氨酯乳液，且该方法工艺简单，无需耗费大量的丙酮。
1.3 融熔分散法熔融分散缩聚法又称熔体分散法、预聚体分散甲醛扩链法，是一种制备水性聚氨酯的无溶剂分散法。用聚酯或聚醚二元醇、含叔氮原子化合物及二异氰酸酯在熔融状态下制备预聚体，用脲终止形成缩二脲基团，并加入氯代酸胺在高温熔融状态继续反应，进行季氨化。
双一缩二脲离聚物是亲水的，在高温下加水分散即得水乳液，然后再与甲醛水溶液在均相中发生羟甲基化反应，生成甲基一缩二脲聚氨酯齐聚物，最后通过降低体系的pH值或温度，在分散相之间发生缩聚反应，生成高分子量水性聚氨酯乳液。熔融分散法不需要有机溶剂，工艺简单，易于控制，配方可变化性较大，不需特殊设备即能进行工业化生产，很有发展前途。
但分散过程需大功率搅拌器，缩聚反应温度高，生成的水分散体为支链结构，分子量较低。
2.如何提高双组分水性聚氨酯木器涂料的性能论文.pdf
是水性涂料。
双组份聚氨酯防水涂料是以含有二异氰酸酯的聚氨酯预聚体A组份和含有防老剂、硫化剂、催化剂等多种助剂混合反应而成的B组份，按一定比例配合，经固化后形成整体而富有弹性的双组份高分子防水涂膜。
适用范围
◎ 各类地下建筑物的底板及内外墙防水。
◎ 地铁、隧道、通道、井坑、水池、天沟、厕浴间等。
◎ 伸缩缝、施工缝、变形缝等。
◎ 混凝土、钢、石棉制品等结构的平屋面、坡屋面、种植屋面等。
◎ 可作防腐地坪、防腐池及管道外防腐。
施工要点
◎ 施工基面要求平整、干净、无破损，无尘土、无油污。
◎ 配 料：按照A组份：B组份=1:2的比例，先把A组份放入容器内随后加入B组份，并搅拌均匀后即可使用。
◎ 为隔断基层潮气，提高基层与涂膜的粘接强度，可涂布一层基层处理剂。
◎ 施工时用橡胶刮板将混合的涂料在垂直两个方向上均匀涂刮于基面上，涂膜厚一般为1.5~2.0mm，分2~3遍进行，时间间隔以手触不粘为准。
◎ 为增加防水层及保护层之间的粘结力，在最后一道涂层尚未固化前，在其表面撒上粗砂或细石米，可加强保护层和防水层之间的粘结。
◎ 其它：角部接缝处一定要涂刷均匀、饱满，薄弱部份加贴玻纤布等以增加强度。
3.塑料涂料论文
塑料涂料的研究现状与展望摘 要：从塑料涂料的成膜基料、涂料性能、施工应用等方面，阐述了国内外塑料涂料的研究现状，并提出了塑料涂料研究存在的问题与发展要求。
关键词：塑料涂料；涂料性能；涂料应用；现状与展望0 引 言随着石油化工与煤化工的发展，高分子材料的合成技术与新材料的推广应用不断延伸，塑料作为新型非金属材料，在抗张强度、韧性、尺寸稳定性等方面取得一系列进展。传统的塑料制品表面抗老化、抗静电、耐划伤、颜填料印痕等问题与新型塑料制品的功能化、装饰性、安全性等问题共同成为塑料涂料与涂装的中心内容。
塑料的一个重要发展课题就是合金化。所谓合金化，实际上是多种高分子材料的物理混合，利用各种高分子材料的优点，互相补充。
然而合金化给涂装带来了新的问题———涂层材料的成膜物树脂与塑料底材之间的匹配性，正因为如此，目前塑料涂料采用的成膜树脂将日趋多组分、多官能团化，同时塑料涂料的环境影响也日益受到关注，加之新型功能性颜填料与助剂的采用，塑料涂料已以全新的面貌呈现在人们面前。1 成膜基料的官能化趋势鉴于塑料底材结构的复合化，与传统的塑料相比，单纯从氢键值、溶解度参数等角度考察单一树脂与塑料底材之间的相容性已十分困难。
作者在塑料涂装厂对ABS塑料进行涂装过程中发现，厂方声称的ABS基料耐溶剂性能极差，当涂料中含有一定的芳烃溶剂时，涂膜干燥过程中出现细细的“银纹”。经了解，塑料本身掺入大量高抗冲聚苯乙烯改性，而这种情况目前在塑料涂装市场上非常多见，现在能遵循的规律是表面张力与结构相似程度，只有成膜物的表面张力比底材低，且成膜树脂与底材相比具有一定的相容性，涂膜才能附着在塑料表面。
因此，具有低极性的聚丁二烯、聚丙烯酸酯与醇酸改性氯代烃聚合物等对很多塑料乃至塑料合金都具有极佳的亲合性。对于聚乙烯与聚丙烯塑料，氯化聚烯烃的改性仍是目前较佳的选择。
Muenster等[1]用混有高密度聚乙烯的聚亚乙烯基氯化物作为成膜基料对聚乙烯复合塑料具有极好的粘附性。Lami等[2]直接采用氯化聚乙烯涂敷在聚乙烯表面，然后与聚氨酯配套。
Menovcik等[3]利用羟基官能化烯烃聚合物与可与羟基反应的化合物反应制得对烯烃具有良好附着的附着力促进树脂。巴斯夫公司则利用对聚烯烃进行聚氨酯改性，在确保对聚烯烃底材附着力的同时，与其他树脂的配套相容性也得到保证[4]。
上述改性树脂从某种意义上说，解决附着力的根本原因在于结构的相似相亲。Eaztman公司的cp343系列产品、中海油常州涂料化工研究院的P-18系列等产品均为氯化烯烃的接枝改性物。
目前氯化聚烯烃的丙烯酸酯、马来酸酐等改性极其活跃，而王小逸等[5]以双戊烯烃聚合物为母体，丙烯酸单体在引发剂作用下接枝形成苯乙烯-双戊烯烃共聚物，实际上是利用聚戊二烯在结构上与聚烯烃塑料的相似性和低表面能状态，所以说，成膜物主体结构与塑料基体结构的相似性仍是塑料涂料成膜树脂合成追寻的重要手段。在研究中曾发现，某些羟基丙烯酸树脂作为基料的涂料，利用脂肪族异氰酸酯作为交联剂在特定的ABS塑料表面涂覆（目前市场多为合金）几乎没有附着力，而当交联剂改为芳香族异氰酸酯时，附着力却十分优异。
笔者认为，根本原因在于交联剂转变为芳香族异氰酸酯时，由于成膜后树脂中苯环结构增多，结构的相似性（多体现在溶解度参数与氢键值上的相近）增强，所以附着牢度增大。同样作为结构的相似相亲，环氧-聚酰胺在尼龙底材上的润湿就是利用涂膜中的聚酰胺与尼龙结构的相似性而产生强附着[6]。
而各种聚氨酯成膜物（丙烯酸聚氨酯、聚酯聚氨酯等）在聚氨酯塑料上的附着同样与结构相似相关联[7-8]。除传统的溶剂型合成方法外，等离子聚合[8]、乳液聚合也成为塑料涂料成膜树脂合成的新方法，而乳液聚合技术是伴随水性化技术的发展而发展的，在塑料涂料水性化方面起了相当大的作用。
作为与光固化配套的底漆，塑料涂料用基体树脂除传统的羟基丙烯酸类外，高软化点、耐溶剂侵蚀的热塑性丙烯酸树脂成为人们关注的焦点之一。为了提高热塑性树脂的耐溶剂性，—CN基或微交联特征的硅氧烷的存在是必要的，有时为了解决配套性，可能在树脂中掺入纤维素类树脂。
总之，塑料涂料用成膜树脂如同塑料本身的复合化一样，基料组分从单一结构向多组分结构拓展，甚至采用不同软化点的同类型树脂复合体。依靠单一成膜树脂已很难满足现代塑料涂料的发展要求，而通过合成技术一次性将同一树脂中掺入多组官能团且在同一种树脂中实现软、硬段的高度分离都极其困难，不同结构、不同属性的基料通过物理混合的方法要简单得多，但是物理混合往往出现相容性问题，这是在塑料涂料的配方设计过程中需高度关注的。
2 环保型塑料涂料2·1 粉末涂料一般来说，粉末涂料由于采用静电涂装，且需高温烘烤交联成膜，所以在通常情况下塑料并不适合采用粉末涂料涂覆。然而由于粉末涂料高交联特征，在耐介质等许多方面具有特定的优势，所以近年来，在如冰箱、空调、小家电等众多领域，粉末涂料成了新宠。
为了实现静电涂装，一般在。
4.求论文“中国水性涂料的现状与发展”5000字
新的水性涂料产品技术要求现出台
hc360慧聪网建材行业频道 2004-08-13 08:20:19
近日，中国环境标志产品认证委员会秘书处与国家环保总局共同颁布了新的《水性涂料环境标志产品技术要求》，对家装中使用比较普遍的水性涂料的环保、绿色、健康、安全等标准作了强制性规定。
新《要求》的实施对水性涂料的发展不是限制，而是促进，是水性涂料被广泛应用的保证，有专家这样分析。据了解，VOC含量超标的涂料，有毒的红丹、铬黄等铅铬系防锈颜料，聚氨酯涂料中游离异氰酸酯单体严重超标的涂料，将在市场上受到限制；低档建筑涂料聚乙烯醇水玻璃内墙涂料、聚乙烯醇缩甲醛涂料、淀粉涂料、纤维素改性淀粉涂料等产品将会进一步被淘汰。
这些涂料的限制使用为具有良好环保性质的水性涂料提供了广阔的市场空间。
目前市场上能够生产技术合格的水性涂料的企业并不多。全国8000多家企业中也只有30多家的100多种水性涂料达到最近颁布的新技术要求，其中常见的品牌包括多乐士、立邦、灯塔、富亚等。
参考资料：
5.塑料涂料论文
塑料涂料的研究现状与展望摘 要：从塑料涂料的成膜基料、涂料性能、施工应用等方面，阐述了国内外塑料涂料的研究现状，并提出了塑料涂料研究存在的问题与发展要求。
关键词：塑料涂料；涂料性能；涂料应用；现状与展望0 引 言随着石油化工与煤化工的发展，高分子材料的合成技术与新材料的推广应用不断延伸，塑料作为新型非金属材料，在抗张强度、韧性、尺寸稳定性等方面取得一系列进展。传统的塑料制品表面抗老化、抗静电、耐划伤、颜填料印痕等问题与新型塑料制品的功能化、装饰性、安全性等问题共同成为塑料涂料与涂装的中心内容。
塑料的一个重要发展课题就是合金化。所谓合金化，实际上是多种高分子材料的物理混合，利用各种高分子材料的优点，互相补充。
然而合金化给涂装带来了新的问题———涂层材料的成膜物树脂与塑料底材之间的匹配性，正因为如此，目前塑料涂料采用的成膜树脂将日趋多组分、多官能团化，同时塑料涂料的环境影响也日益受到关注，加之新型功能性颜填料与助剂的采用，塑料涂料已以全新的面貌呈现在人们面前。1 成膜基料的官能化趋势鉴于塑料底材结构的复合化，与传统的塑料相比，单纯从氢键值、溶解度参数等角度考察单一树脂与塑料底材之间的相容性已十分困难。
作者在塑料涂装厂对ABS塑料进行涂装过程中发现，厂方声称的ABS基料耐溶剂性能极差，当涂料中含有一定的芳烃溶剂时，涂膜干燥过程中出现细细的“银纹”。经了解，塑料本身掺入大量高抗冲聚苯乙烯改性，而这种情况目前在塑料涂装市场上非常多见，现在能遵循的规律是表面张力与结构相似程度，只有成膜物的表面张力比底材低，且成膜树脂与底材相比具有一定的相容性，涂膜才能附着在塑料表面。
因此，具有低极性的聚丁二烯、聚丙烯酸酯与醇酸改性氯代烃聚合物等对很多塑料乃至塑料合金都具有极佳的亲合性。对于聚乙烯与聚丙烯塑料，氯化聚烯烃的改性仍是目前较佳的选择。
Muenster等[1]用混有高密度聚乙烯的聚亚乙烯基氯化物作为成膜基料对聚乙烯复合塑料具有极好的粘附性。Lami等[2]直接采用氯化聚乙烯涂敷在聚乙烯表面，然后与聚氨酯配套。
Menovcik等[3]利用羟基官能化烯烃聚合物与可与羟基反应的化合物反应制得对烯烃具有良好附着的附着力促进树脂。巴斯夫公司则利用对聚烯烃进行聚氨酯改性，在确保对聚烯烃底材附着力的同时，与其他树脂的配套相容性也得到保证[4]。
上述改性树脂从某种意义上说，解决附着力的根本原因在于结构的相似相亲。Eaztman公司的cp343系列产品、中海油常州涂料化工研究院的P-18系列等产品均为氯化烯烃的接枝改性物。
目前氯化聚烯烃的丙烯酸酯、马来酸酐等改性极其活跃，而王小逸等[5]以双戊烯烃聚合物为母体，丙烯酸单体在引发剂作用下接枝形成苯乙烯-双戊烯烃共聚物，实际上是利用聚戊二烯在结构上与聚烯烃塑料的相似性和低表面能状态，所以说，成膜物主体结构与塑料基体结构的相似性仍是塑料涂料成膜树脂合成追寻的重要手段。在研究中曾发现，某些羟基丙烯酸树脂作为基料的涂料，利用脂肪族异氰酸酯作为交联剂在特定的ABS塑料表面涂覆（目前市场多为合金）几乎没有附着力，而当交联剂改为芳香族异氰酸酯时，附着力却十分优异。
笔者认为，根本原因在于交联剂转变为芳香族异氰酸酯时，由于成膜后树脂中苯环结构增多，结构的相似性（多体现在溶解度参数与氢键值上的相近）增强，所以附着牢度增大。同样作为结构的相似相亲，环氧-聚酰胺在尼龙底材上的润湿就是利用涂膜中的聚酰胺与尼龙结构的相似性而产生强附着[6]。
而各种聚氨酯成膜物（丙烯酸聚氨酯、聚酯聚氨酯等）在聚氨酯塑料上的附着同样与结构相似相关联[7-8]。除传统的溶剂型合成方法外，等离子聚合[8]、乳液聚合也成为塑料涂料成膜树脂合成的新方法，而乳液聚合技术是伴随水性化技术的发展而发展的，在塑料涂料水性化方面起了相当大的作用。
作为与光固化配套的底漆，塑料涂料用基体树脂除传统的羟基丙烯酸类外，高软化点、耐溶剂侵蚀的热塑性丙烯酸树脂成为人们关注的焦点之一。为了提高热塑性树脂的耐溶剂性，—CN基或微交联特征的硅氧烷的存在是必要的，有时为了解决配套性，可能在树脂中掺入纤维素类树脂。
总之，塑料涂料用成膜树脂如同塑料本身的复合化一样，基料组分从单一结构向多组分结构拓展，甚至采用不同软化点的同类型树脂复合体。依靠单一成膜树脂已很难满足现代塑料涂料的发展要求，而通过合成技术一次性将同一树脂中掺入多组官能团且在同一种树脂中实现软、硬段的高度分离都极其困难，不同结构、不同属性的基料通过物理混合的方法要简单得多，但是物理混合往往出现相容性问题，这是在塑料涂料的配方设计过程中需高度关注的。
2 环保型塑料涂料2·1 粉末涂料一般来说，粉末涂料由于采用静电涂装，且需高温烘烤交联成膜，所以在通常情况下塑料并不适合采用粉末涂料涂覆。然而由于粉末涂料高交联特征，在耐介质等许多方面具有特定的优势，所以近年来，在如冰箱、空调、小家电等众多领域，粉末涂料成了新宠。
为了实现静电涂装，一般在。
6.水性聚氨酯的发展前景
水性PU在纺织和印染助剂方面的应用越来越广泛。如用作染色助剂、涂料印花粘接剂、柔软与防皱整理剂、抗静电和亲水整理剂等，可提高其染色深度、牢度以及纺织物的其他性能。
水性PU也广泛用于石油破乳剂，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，也可制成优良的阻燃整理剂。 水性聚氨酯具有非常多的优点，所以被广泛应用在：涂料、油墨、胶粘剂、皮革涂饰剂、人造革、手套润滑剂等方面。以皮革涂饰剂为例：涂饰是皮革制造过程中的一个重要环节。它可增加皮革的美观和耐用性能，提高档次，增加花色品种、扩大使用范围。其中聚氨酯类涂饰剂的成膜性能好、遮盖力强、粘结牢固，涂层的物理性能优异，可大大提高成革的等级，为此受到高度重视和广泛的关注。
我们将一系列的改性有机硅树脂引入到聚氨酯皮革、聚氨酯涂饰剂、聚氨酯粘合剂、鞋底料、聚氨酯涂料、油墨中去，通过工程师的对比试验发现，可解决水性PU和油性PU产品存在的种种问题。 一、粘合剂：
该系列产品为改性有机硅交联剂，可以增强合成革用不同底材与聚氨酯涂层材料之间的粘合性，从而相应提高涂饰性和附着力，同时带来耐水解及爽滑的感觉。可代替有毒的多氮丙啶交联剂。
二、润湿剂：
该系列产品设计用于改善聚氨酯涂层材料之间及聚氨酯涂层材料和不同底材之间的润湿性，同时也可作为聚氨酯合成革的泡孔调节剂及流平剂。
三、匀孔剂：
该系列产品主要用于增进涂层的成肌性，从而改善皮革的最终手感和表面流动性。该系列产品不含羟基，可以作为一个有效的润湿剂和匀孔剂。
四、流平剂：
该系列产品可以赋予聚氨酯合成革表面平整性。湿法工艺中提高贝斯的表面透湿性、流平性；干法工艺中，提高PU革的防粘性、并有丝滑手感。
五、泡孔调节剂：
该系列产品设计用于湿法聚氨酯浆料成革过程中的泡孔控制，泡孔结构丛竖长型到均一圆孔型。
同时还有消泡作用，提供光洁的表皮层或贝斯层。
六、PU树脂改性剂：
该系列产品含有活性基团，为聚醚封端或者羟基封端的有机硅改性剂，可直接参与浆料合成反应，也可作为功能性添加剂添加，赋予聚氨酯合成革贝斯和面层更好的透湿性、透气性，更好的低温挠曲性，更好的防粘性，更高的耐磨性，优良的表面平整性、泡孔稳定性或优良的加工性。同时与极性溶剂、非极性溶剂、多元醇和异氰酸酯中有很好的相溶性。
转载请注明出处众文网 » 水性异氰酸酯毕业论文