水性聚氨酯分类及应用

聚氨酯即氨基甲酸酯，是一类含有重复的氨基甲酸基团的高分子聚合物，具有优良的机械性能和化学性能。以往聚氨酯以油溶性居多，近些年水性化趋势形成，聚氨酯的水性化也日趋成熟。

水性聚氨酯有许多类别，一般有以下几种分类方法。

• 以外观分类。水性聚氨酯可分为聚氨酯乳液、聚氨酯分散液、聚氨酯水溶液。实际应用多的是聚氨酯乳液及分散液。
• 按固化方式分类。水性聚氨酯可分为双组份、单组份自干、辐射固化三种。辐射固化水性聚氨酯一般含有双键，可在紫外光条件下经光引发剂引发聚合。

  水性双组份体系与传统溶剂型双组份体系一样，即需要A、B两种组分混合，才能发生交联固化，一般使用水性异氰酸酯固化剂。

  单组份水性聚氨酯在室温或加温条件下即可固化。

• 以亲水性基团的性质分类。根据聚氨酯分子侧链或主链上是否含有离子基团，即是否属离子键聚合物，水性聚氨酯可分为阴离子型、阳离子型、非离子型。含阴、阳离子的水性聚氨酯又称为离聚物型水性聚氨酯。不含离子基团的称为非离子水性聚氨酯。
• 以聚氨酯原料分类。按主要低聚物多元醇类型可分为聚醚型、聚酯型及聚烯烃型等，分别指采用聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚丁二烯二醇等作为低聚物而制成的水性聚氨酯。还有聚醚-聚酯、聚醚—聚丁二烯等混合类型。以聚氨酯的异氰酸酯原料分，可分为芳香族异氰酸酯型、脂肪族异氰酸酯型、脂环族异氰酸酯型。
• 根据聚氨酯的水性化方法分为自乳化法和外乳化法。自乳化法又称内乳化法，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。

  外乳化法又称为强制乳化法，若分子链中仅含少量不足以自乳化的亲水性链段或基团，或完全不含亲水性成分，此时必须添加乳化剂，才能得到乳液。

  比较而言，外乳化法制备的乳液中，由于亲水性小分子乳化剂的残留，影响固化后聚氨酯胶膜的性能，而自乳化法消除了此弊病。水性聚氨酯的制备目前以离子型自乳化法为主。

应用

不同类型的多异氰酸酯和多羟基化合物反应,可以制得不同性能的涂料, 以满足各应用领域的需求。聚氨酯涂膜具有一系列优良的特性, 突出的优点是耐磨性, 耐化学品性, 良好的韧性、弹性和对基材的粘接性, 能在室温或低温固化, 因此聚氨酯涂料在各领域得到了广泛应用, 被认为是综合性能好的涂料品种

木器漆一般要求美观并有良好的耐磨性、耐沾污性。水性聚氨酯具有耐磨性、柔韧性、附着力强等特点，木器漆已成为水性聚氨酯涂料的重要应用领域，具有广阔的发展前景。

汽车涂料品种繁多，有电泳漆、二道漆、面漆、原厂漆、修补漆等。随着汽车工业的飞速发展，对汽车涂装的要求越来越高，从环保的角度考虑，水性化是汽车涂料的发展趋势，汽车表面的底漆、中涂漆、色漆、罩光漆以及修补漆均可采用水性聚氨酯。目前使用的水性聚氨酯汽车涂料主要是双组分类型的。

金属腐蚀导致的损失十分严重，特别是钢铁的防腐蚀日益引起国内外关注。而涂覆防锈涂料是防止钢铁腐蚀的主要方法之一。水性涂料因其能够有效地克服溶剂型涂料价格高、污染大的缺点，逐渐成为涂料的主要发展方向。

建筑涂料要求耐光性、耐候性等一些性能，利用聚氨酯分散体涂料通过组分调整可使其综合性能完全满足要求。聚氨酯分散体涂料因为有着优良的耐水、耐久和耐候性，对建筑物的外部装饰有着突出的优点，作为高档次的建筑涂料在经济发达的美国、欧洲各国大量使用。