水性聚氨酯的改性研究

仇艳玲，毛广政，代 月，黄传峰，马登学

(临沂大学 材料科学与工程学院，山东 临沂 276005)

1 水性聚氨酯简介

水性聚氨酯(Waterborn Polyurethane，WPU)是指将聚氨酯粒子分散或溶于水中得到的二元胶体体系，又称水系、水基或水分散聚氨酯。P.Schlack于1943年在乳化剂与保护胶体存在下，在水中乳化二异氰酸酯，并在激烈搅拌条件下加入二胺，成功制得阳离子型聚氨酯[1]。1953年，美国的Du Pont公司用二官能度多元醇与过量二异氰酸酯在有机溶剂中反应合成-NCO封端的预聚体，用二元胺扩链制备了聚氨酯乳液[2]。1967年，WPU首次在美国市场问世，实现工业化。自20世纪70年代我国才开始研究WPU，直至1976年，沈阳皮革研究所率先研制出WPU皮革涂饰剂。1989年，德国Bayer再次推出双组分WPU，成为该领域研究的焦点。自初次合成至今不足百年，聚氨酯就已发展成为继三大合成材料后第四大高分子材料，成为一种广泛应用于工业、日常生活中的重要多功能聚合物材料[3]。

2 水性聚氨酯改性研究进展

WPU具有优异的耐温、耐磨、耐碱、耐老化性和粘附力及柔韧性，但对比溶剂型PU，单一的WPU乳液固含量低，耐高温、耐水、耐热性较差，某些程度上对其使用范围有一定限制。因此采用各种改性方法来改善提高WPU性能便成为WPU研究的热点。

2.1 交联改性

2.1.1 内交联改性

将具有反应型交联基团的化合物如多元异氰酸酯、多元醇等交联剂引入到PU主链或乳胶粒子上通过热处理交联、自动氧化、辐射交联等途径实现交联制得交联的WPU。柯志烽[3]等交将少量三羟甲基丙烷引入到聚氨酯扩链预聚体中，合成了具有一定交联结构的WPU乳液，并研究了其用量对WPU乳液涂膜耐溶剂性及力学性能的影响。……