水性聚氨酯樹脂是將聚氨酯分散在水中形成的均勻乳液，具有不燃、氣味小、不污染環境節能、操作加工方便等優點。

水性聚氨酯的組成

水性聚氨酯主要由大分子多元醇、多異氰酸酯、親水擴鏈劑、擴鏈劑、成鹽劑、催化劑、交聯劑和其它助劑組成。

大分子多元醇

構成聚氨酯（PU）的柔性鏈段—軟段，常溫呈無規卷曲狀，使PU具有一定的柔順性，其結構與分子量影響PU的耐水性、耐溶劑性、硬度和粘結性、涂層手感等性能。常用的多元醇有己二酸系聚酯多元醇、聚丙二醇、聚乙二醇、聚四氫呋喃多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚己內脂多元醇、端羥基聚二甲基硅氧烷等。

多異氰酸酯

構成PU的剛性鏈段—硬段，內聚能大，室溫硬段微區呈玻璃態次晶或微晶，其結構影響PU的耐候性、硬度、耐溶劑性、耐低溫性和耐磨性等性能。常用的脂肪族多異氰酸酯有異佛爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯和二環己基甲烷二異氰酸酯，1,4-環己烷二異氰酸酯等，芳香族多異氰酸酯有二異氰酸酯，二基甲烷二異氰酸酯等。

擴鏈劑

擴鏈劑主要作用為增加聚氨酯分子量，提供硬段含量。常用的有小分子醇類擴鏈劑和胺類擴鏈劑，如：乙二醇、二乙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、丙二醇、異佛爾酮二胺、乙二胺等。

親水擴鏈劑

水性聚氨酯的重要原料，提供親水官能團，常用的親水擴鏈劑有二羥甲基丙酸、二羥甲基丁酸、乙二胺基乙磺酸鈉、N-甲基二胺、三胺等。

成鹽劑

與親水官能團反應，提供穩定的乳液。常用的成鹽劑有三乙胺、氨水、氫氧化鈉、、鹽酸等。

催化劑

選擇性調控-NCO與-OH和H2O的反應速率，常用的催化劑有叔胺類和有機金屬類催化劑，如：三乙胺、N,N-二甲基環己胺、三亞乙基二胺、辛酸亞錫、二月桂酸丁基錫、異辛酸鉍、鉀等。

交聯劑

將線性PU交聯為體型，提高PU的耐水性、硬度和耐溶劑性等。常用的交聯劑有三羥甲基丙烷、三胺、甘油、二乙烯三胺等。

其它助劑

根據行業使用需求和法律法規要求，常常需要添加消泡劑、流平劑、觸變劑、光穩定劑、抗氧劑等。

水性聚氨酯的應用

水性聚氨酯具有低VOC、氣味小、不燃、易改性和優良的機械性能的優點，被廣泛應用于膠粘劑、油墨、皮革涂飾劑、汽車漆和高級木器漆等行業領域。

水性聚氨酯膠黏劑

水性聚氨酯黏合劑黏結性能好，膠膜物性可調節范圍大，除可用作各種基材的涂層膠外，還可用于多種基材的黏結，目前已經廣泛使用在鞋膠、汽車內飾膠、真空吸塑膠、木工膠等。

水性聚氨酯涂層

水性聚氨酯作為涂飾劑具有良好的耐寒性、耐溶劑、成膜性、耐曲折、耐干濕擦、粘合力等優點，已經廣泛使用在皮革涂飾劑、織物涂層、汽車清漆等。

水性聚氨酯油墨連接料

水性聚氨酯作為油墨連接料，具有優異的附著力、展色性、柔韌性及耐磨性等。

隨著國家環保管控政策日趨完善，水性聚氨酯的發展迅速，勢必會逐步取代油性聚氨酯，目前水性聚氨酯皮革涂飾劑，水性聚氨酯鞋膠，水性聚氨酯真空吸塑膠已成為行業主流產品。

1.消泡劑的選擇，水性雙組份聚氨酯涂料在施工過程中產生的氣泡將造成縮孔、針孔、疵點等毛病，嚴重降低涂層的保護和裝飾性能。因此要降低氣泡的發生。除了選擇合適的原料、選擇合適的施工方法、控制好涂料施工的環境條件外，消泡劑的使用時減少涂膜氣泡的比較好的方法。選擇的消泡劑要能夠破壞泡沫穩定機理，與體系有一定的不相容性，還應有高展布能力、地表面張力和再涂覆性能。選用合適的消泡劑，可以抑制水性雙組份聚氨酯涂料中微泡的形成，促使混入的氣體迅速排出。

2.成膜助劑，水性聚氨酯涂料的成膜主要包含物理成膜和化學成膜兩個過程，物理成膜表現為水分的揮發，粒子的聚結；化學成膜過程相對比較復雜，該過程涉及固化劑-NCO與-OH、水和-COOH等基團間的反應。物理成膜和化學成膜過程幾乎同時進行，但是相對于水分揮發速率，異氰酸酯的反應相對要慢很多。在雙組份聚氨酯體系中，加入某種成膜助劑是非常必要的，應盡量避免選用醚醇類成膜助劑，而應選用醚酯類溶劑如乙二醇丁醚醋酸酯、二已二醇丁醚醋酸酯、碳酸丙酯等。但成膜助劑一般也是高沸點揮發物，加入太多會導致噴涂流掛、漆膜干燥慢。一般成膜助劑加入5%-20%時，具有較好的涂膜性能和涂料施工性能。

3.防閃銹助劑，水性涂料涂覆在金屬表面時易造成表面有閃繡，特別在于噴砂處理和含碳量較高的金屬表面時必須加入防閃繡助劑。目前國內常用的有亞硝酸鈉、丙酸鈉等。雖然可以解決閃繡問題，但有水溶性強，殘留在漆膜中極大地影響漆膜的耐鹽水性和亞硝酸鈉對NCO基團的催化作用，加速固化劑與水的反應，縮短了涂料體系和活化期等缺點。因此一般選用其他類型的防閃銹助劑，如有機鋅絡合物、烷基磷酸鹽等。

4.其他助劑的選擇，在水性雙組份聚氨酯防腐涂料中，還應注意增稠劑、潤濕劑、分散劑等助劑的使用。助劑的選擇有一定的相容性，若搭配不當，可能對漆膜有負面的影響。水性聚氨酯一般使用聚氨酯類增稠劑，其具有較好的流動性，對光澤、體系的pH值影響較小，但是增稠效率低，易流掛。假塑性聚氨酯增稠劑增稠效率高，并且流平性好，不易流掛。

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