全  站关键词

生产阴离子型WPU乳液时，一是要将固体DMPA溶解，二是要用溶剂调节预聚体的粘度。但是DMPA的熔点高，为(175～185)℃，很难加热溶解。预聚体无溶剂调节粘度时，粘度较大，在扩链过程中难以分散。生产中常用的溶剂有N-甲基吡咯烷酮(NMP)、丙酮等，但是NMP存在沸点较高(202℃)、制成树脂后很难除去的缺点；丙酮存在对DMPA溶解不好的缺点。研究者采用GEO公司的DICP1000(熔点为35～40℃，一种含有羟基的聚酯二元醇，与其它溶剂和多元醇具有很好的相容性)可以完全取代DMPA和部分或全部的聚酯多元醇，制得溶剂含量小于0.5%的性能良好的WPU乳液。另外二甲基甲酰胺也可以取代丙酮作为溶剂。

2阳离子型单组分水性聚氨酯涂料

阳离子型单组分WPU采用两种方法引入亲水基团，即采用与卤素元素化合物和叔胺化合物反应引入季胺盐，PU预聚体的季胺盐化是合成阳离子型WPU的关键技术。阳离子型WPU与阴离子型WPU相比较，阴离子型WPU乳液的稳定性较好，而阳离子型WPU涂膜的强度较好。

研究者采用聚酯二醇JW2503、TDI、N-甲基二乙醇胺(MDEA)为原料，用丙酮法在合成条件为NCO/OH=2.7、MDEA用量占树脂的6%～7%，且采用滴加方式，初聚体合成温度为(60～65)℃，引入亲水扩链基团的扩链反应温度为40℃，中和度为90%～100%时，合成出了具有较好贮存稳定性和机械性能的聚酯型阳离子WPU乳液［9］。瞿金清、陈焕钦的研究也表明，采用MDEA为亲水扩链剂，在中和度为90%～100%时合成的阳离子WPU乳液较易在水中乳化，且乳液具有良好的贮存稳定性[10]。以三乙醇胺作为阳离子亲水基团，由此可以制得内乳化型的聚醚型WPU，且三乙醇胺对乳液的贮存稳定性影响很大。

WPU乳液的贮存稳定性是制约其是否适用的一个重要因素，为了改善乳液的贮存稳定性和适用性，可以采用调节亲水单体含量的方法,乳液稳定性随亲水单体含量的增加而增强。但是，在调节亲水单体含量改善乳液贮存稳定性的同时，必须考虑亲水单体含量对膜耐水性的影响，亲水单体含量越多，膜的耐水性越差。

在WPU涂料的制备过程中，涂膜的耐水性是衡量其性能的一个重要指标，同时也是制备过程中所遇到的最大问题。为解决此问题，常采用的方法除了以上提及的调节亲水基团含量的方法外，还有增大分子量、引进交联剂适度交联的方法。我们以N303为交联剂制得的PU丙酮溶液涂膜后的耐水性非常理想，但是由于交联密度较大，在去离子水中难以分散。研究者以TMP为交联剂，用量为3%左右时，制得了综合性能俱佳的乳液[11]。虽然增加交联度在一定程度上可以提高涂膜的耐水性，但是随着交联度的增大，乳液的粒径也会增大，乳液成膜后的致密度降低，也会使涂膜的耐水性下降。

阴离子型和阳离子型WPU都是在合成预聚体的基础上，再在预聚体分子链上引入亲水基团，以这样的方法制备WPU乳液的过程较为复杂，而且生产周期较长。研究者采用首先将亲水基团引入聚醚多元醇分子上，制备成盐剂，再聚合生成水乳型PU的方法，极大地简化了PU乳液的合成工艺。同时产品的固含量、溶胀性能、高温稳定性、机械稳定性等性能都较好。当然除了这些方法外，采用界面聚合的方法也可以合成出自乳化型的PU乳液，而且此方法中聚合与乳化是同时进行的。