水性聚氨酯的合成原理及其应用

1、水性聚氨酯的合成原理及其应用,河北科技大学 肖继君,提 要,一、水性聚氨酯的分类 二、自乳化法制备单组分水性聚氨酯的原理 三、双组分水性聚氨酯的制备原理 四、水性聚氨酯的应用,一、水性聚氨酯的分类,按分散状态分类 水溶液 分散液 乳液 按亲水基团的性质分类 阴离子 阳离子 非离子 混合型,一、水性聚氨酯的分类,按水性化方法分类 内乳化法（自乳化法） 外乳化法 按使用形式分类 单组分水性聚氨酯 热固性 含封闭异氰酸酯 光固化 PUA 双组分水性聚氨酯,一、水性聚氨酯的分类,内乳化法（自乳化法） 溶液法 预聚体法 熔融分散缩聚法 酮亚胺和酮连氮法 保护端基乳化法,二、自乳化法制备单组分水性聚氨酯的

2、原理,1. 主要原料 低聚物多元醇 多异氰酸酯 扩链剂 溶剂 封端剂 成盐剂,二、自乳化法制备单组分水性聚氨酯的原理,低聚物多元醇 聚醚二元醇 聚酯二元醇 其他低聚物二元醇：聚碳酸酯二元醇 聚己内酯二元醇 聚丁二烯多元醇 蓖麻油类多元醇 丙烯酸酯多元醇,二、自乳化法制备单组分水性聚氨酯的原理,多异氰酸酯 芳香族多异氰酸酯：TDI、MDI 脂肪族多异氰酸酯：HDI 脂环族多异氰酸酯：IPDI、H-MDI,二、自乳化法制备单组分水性聚氨酯的原理,扩链剂 二羟甲基丙酸（DMPA) 二羟甲基丁酸（DMBA) 氨基磺酸盐 羟基磺酸盐,二、自乳化法制备单组分水性聚氨酯的原理,溶剂 丙酮 丁酮 甲乙酮 二氧

3、六环,二、自乳化法制备单组分水性聚氨酯的原理,封端剂 醇类 酚类 肟类,二、自乳化法制备单组分水性聚氨酯的原理,成盐剂 三乙胺 氨水 氢氧化钠,二、自乳化法制备单组分水性聚氨酯的原理,2. 单组份水性聚氨酯的合成原理 预聚体的制备 中和 扩链、分散,二、自乳化法制备单组分水性聚氨酯的原理,2. 单组份水性聚氨酯的合成原理,三、双组分水性聚氨酯的制备原理,1. 水性含羟基组分 端羟基的聚氨酯水分散体 水性聚酯多元醇 水性丙烯酸酯多元醇 水性丙烯酸聚氨酯 2. 水可分散的多异氰酸酯组分,三、双组分水性聚氨酯的制备原理,1. 水性含羟基组分 端羟基的聚氨酯水分散体,三、双组分水性聚氨酯的制备原理,2

4、. 水可分散的多异氰酸酯组分,三、双组分水性聚氨酯的制备原理,2. 水可分散的多异氰酸酯组分,三、双组分水性聚氨酯的制备原理,2. 水可分散的多异氰酸酯组分,四、水性聚氨酯的应用,1. 水性聚氨酯涂料 水性木器漆 汽车修补漆 船舶漆 建筑涂料 皮革涂饰剂 合成革浆料 织物涂层 涂布纸,四、水性聚氨酯的应用,1. 水性聚氨酯涂料 皮革涂饰剂 涂饰是皮革制造过程中的一个重要环节。 涂饰可增加皮革美观和耐用性能、提高皮革档次、增加花色品种和扩大适用范围。 常见的皮革涂饰剂：酪素涂饰剂 丙烯酸涂饰剂 硝化纤维涂饰剂 聚氨酯涂饰剂,四、水性聚氨酯的应用,1. 水性聚氨酯涂料 皮革涂饰剂 水性聚氨酯涂饰剂

5、的特点 生产安全环保 成膜性能好、遮盖力强、粘结牢固、耐低高温、耐水、耐磨、有弹性 涂饰后的成革手感丰满、舒适。 水性聚氨酯涂饰剂的研究开发特点 工艺上、制备方法、皮革应用方面,四、水性聚氨酯的应用,1. 水性聚氨酯涂料 皮革涂饰剂 涂饰剂的发展趋势 水性聚氨酯涂饰剂逐渐占主导地位 单一涂饰剂向复合型及多功能涂饰剂发展 单组分慢慢向双组分过渡,四、水性聚氨酯的应用,实例：植物油改性水性聚氨酯,工艺路线,四、水性聚氨酯的应用,实例：植物油改性水性聚氨酯 a. 醇解,四、水性聚氨酯的应用,实例：植物油改姓水性聚氨酯 b. 预聚体的制备,四、水性聚氨酯的应用,实例：植物油改性水性聚氨酯 c. 中和,

6、四、水性聚氨酯的应用,实例：植物油改性水性聚氨酯 d. 扩链 、分散,四、水性聚氨酯的应用,2. 水性聚氨酯胶粘剂 汽车胶粘剂 木材胶粘剂 鞋用胶粘剂 服装用胶粘剂 复合软包装用胶粘剂,四、水性聚氨酯的应用,2. 水性聚氨酯胶粘剂 复合软包装用胶粘剂 复合软包装材料的特点 功能：屏蔽、可印刷、热封 应用领域：食品、医药、化妆品、办公用品等 复合薄膜的基本材料：纸、塑料、铝箔、干法纸 复合薄膜的形式：玻璃纸/塑料、纸/塑料、塑料/塑料、纸/金属箔、塑料/金属箔、玻璃纸/塑料、金属箔等,四、水性聚氨酯的应用,2. 水性聚氨酯胶粘剂 复合软包装用胶粘剂 复合软包装用胶粘剂的特点 粘合性要好 胶粘剂应具有一定柔软性 耐寒性及耐热性 抗介质性好 安全卫生性,四、水性聚氨酯的应用,2. 水性聚氨酯胶粘剂 复合软