第一篇：水性聚氨酯在皮革涂飾中的應(yīng)用

水性聚氨酯在皮革涂飾中的應(yīng)用*

李書卿，羅建勛，韓茂清,申屠勇敢,單志華12131**

（1皮革化學(xué)與工程教育部重點實驗室(四川大學(xué))，成都 610065；

2中科院成都有機化學(xué)研究所，成都 610041；3金華保捷爾科技有限公司，金華 321110）

摘要采用了對比的方法將幾種水性聚氨酯涂飾劑在綿羊皮服裝革、水牛皮沙發(fā)革和黃牛

皮鞋面革中進(jìn)行了應(yīng)用，并對其在涂飾過程中涂層的性能進(jìn)行了檢測。根據(jù)檢測結(jié)果更好得了解了這些水性聚氨酯涂飾劑的優(yōu)缺點，這有利于其在涂飾中得到更好的應(yīng)用，在市場中得到更好的推廣。

關(guān)鍵詞水性聚氨酯；皮革涂飾；應(yīng)用性能

Application of Queous Polyurethane in

Leather Finishing

Li Shuqing1, Shan Zhi-hua1*, Han Maoqing1

(1 Key Lab.of Leather Chemistry and Engineering, Ministry of Education(Sichuan university)

Chengdu 610065；2 Chengdu Organic Chemicals CO．，LTD ,Chengdu 610041；Jinhua Poje Technology CO．，LTD，Jinhua 321110)

AbstactA series of queous polyurethane finishing agents were applied in the finishing of sheep

garment leather、cattle upper leather and water buffalo sofa leather, and the properties

of finishing coats were measured.The results show the advantages and the

disadvantages of these queous polyurethanes, and this makes them be used better in

leather finishing process and get better promotation in leather market.Keywordsqueous polyurethane；leather finishing； properties

前言

涂飾在皮革生產(chǎn)中是一個非常重要的工段，能顯著提高成革的質(zhì)量和檔次，增加革的品種和商業(yè)價值，是制革生產(chǎn)中的最后一道“生命線”。而聚氨酯（PU）皮革涂飾劑因具有光亮、豐滿、耐磨耗，成膜性能好、富有彈性、耐低溫、耐曲撓、手感好等優(yōu)點，已成為一個重要的皮革涂飾劑體系。尤其是水性PU涂飾劑因其以水為介質(zhì)，具有不燃、氣味小、不污染環(huán)境、節(jié)能、操作加工方便等優(yōu)點，在很大的程度上取代了溶劑型PU涂飾劑,成為一種極具潛力的“綠色材料”，尤其與清潔工藝配套進(jìn)行皮革產(chǎn)品生產(chǎn)。

從目前的市場情況來看，國外水性PU涂飾劑由于具有品種配套齊全、產(chǎn)品綜合性能好、對應(yīng)用基礎(chǔ)研究重視等特點，在市場中占有很大的分額。而國內(nèi)水性PU涂飾劑因研究起步較晚，規(guī)模比較小，發(fā)展也比較緩慢，同國外同類產(chǎn)品相比還具有一定的差距，故缺乏競爭力，在市場只占有很小的分額。所以國產(chǎn)水性PU皮革涂飾劑要想?yún)⑴c市場競爭，需要開發(fā)和研制高技術(shù)、多功能、高性價比的產(chǎn)品。

本文將金華保捷爾（美國Poje公司）科技有限公司最新研制的系列水性PU涂飾劑在服裝革、沙發(fā)革和鞋面革涂飾中進(jìn)行了應(yīng)用，同時與德國LANXESS公司和西班牙Pielcolor 公司的同類型水性PU涂飾劑在應(yīng)用中進(jìn)行了對比。分析測定了涂飾中涂層和成革的粘結(jié)牢度、成革的耐擦性和耐溶劑性等應(yīng)用性能，并將三家公司產(chǎn)品的應(yīng)用性能的測定結(jié)果進(jìn)行了比 *浙江省重大科技項目（2004C1106111062）

第一作者簡介：李書卿，女，1979年生，00年本科畢業(yè)從事企業(yè)制革工藝生產(chǎn)實踐，05碩士研究生，進(jìn)行制革工藝項目研究；**為通訊聯(lián)系人

較，同時也與成品革物化指標(biāo)進(jìn)行了對比，以更好地了解各水性PU涂飾劑應(yīng)用于涂飾中的 優(yōu)缺點，有益于此系列水性PU涂飾劑性能的改進(jìn)和在市場中的推廣和應(yīng)用。

1.試驗主要材料和儀器 1.1 試驗主要材料

系列水性PU涂飾劑Magifeel 501、Magifeel 505-20、Magifeel 516-30、Magifeel 603和Magifeel 515，金華Poje科技有限公司；手感劑、顏料膏、優(yōu)登柔軟助劑S-C、伊素坦光亮劑LA83N-C、拜新酪素KS-C、優(yōu)登蠟E-C、優(yōu)登蠟Cl-C、優(yōu)登消光劑SN-C、拜登底涂50UD、拜登樹脂60UD、拜登樹脂10UD、拜登聚氨酯樹脂DLV，德國LANXESS公司；Primal ST-

28、Primal Bottom 25A，美國ROHM＆HAAS公司；Penetant S 滲透劑，大日本油墨公司；URETHANES 1413-UR、URETHANES 1439-UR、URETHANES 1441-UR、ACRYLIC 2915-RE，上海Pielcolor福益化工有限公司；魚油，美國ATLAS公司；甲苯（分析純），成都科龍化工試劑；烷基磺酰胺，工業(yè)品；磺化油，浙江贊成科技有限公司；水牛皮坯、綿羊皮坯和黃牛皮坯；四川大學(xué)生物質(zhì)與皮革工程系制備。

1.2 試驗主要儀器

iwata W-77-2S型自動噴槍，日本巖田涂裝機工業(yè)（株）；GJ-5E2 180型通過式滾筒熨平機，連云港皮革機械有限公司；皮革顏色摩擦牢度測試儀，浙江余姚輕工機械廠；BS110S電子天平，北京賽多利斯天平有限公司。試驗部分

試驗部分包括Poje公司系列水性PU涂飾劑的單組分的應(yīng)用和Poje公司、LANXESS公司和Pielcolor公司的水性PU涂飾劑在服裝革、鞋面革和沙發(fā)革涂飾中的應(yīng)用以及涂飾中涂層和成品革的性能測定三方面的內(nèi)容。

2.1 涂飾工藝配方

在以下涂飾配方中每種PU涂飾劑和丙烯酸樹脂的用量均換算為30%的固含量來計算。

2.1.1 單組分涂層配方

顏料膏100份 水100份 水性PU涂飾劑200份

揩涂1次，充分干燥后再揩涂1次，干燥。2.1.2 服裝革涂飾配方

在服裝革涂飾中用的是綿羊革坯，根據(jù)服裝革的成品理化指標(biāo)和所用綿羊革坯的狀態(tài)制定了涂飾工藝配方。

表1 服裝革涂飾工藝配方

材料 水 S-C 底層樹脂 KS-C E-C Cl-C 中層樹脂

底層 400 100 300100

中層 300 10050100 300

頂層 4507070

操作

底層：1次，干燥。

中層：1次,干燥 熨平(60kg、70℃、2s)噴2次，干燥 摔軟（60℃，頂層樹脂 SN-C AKU LA83N-C 手感劑

20

120400 10

至預(yù)期效果）

頂層：1次

服裝革涂飾工藝配方中Poje公司的底層樹脂的組成為200份的Magifeel 515和100份的ST-28，中層樹脂的組成為150份的Magifeel 516-30和150份的Magifeel 501，頂層樹脂為120份的Magifeel 501；LANXESS公司的底層樹脂組成為100份的ST-28和200份的10UD，中層樹脂組成為150份的10UD和150份的DLV，頂層樹脂為120份的50UD；Pielcolor公司的底層樹脂組成為100份的2915-RE和200份的1413-UR，中層樹脂組成為150份的1413-UR和150份的1439-UR，頂層樹脂為120份的1439-UR。

2.1.3 鞋面革涂飾配方

在鞋面革涂飾中應(yīng)用的皮坯為牛皮，根據(jù)鞋面革的成品理化指標(biāo)和所用牛皮的狀態(tài)制定了涂飾配方。

表2 鞋面革涂飾工藝配方

材料 水 顏料膏 E-C KS-C Cl-C 底層樹脂 中層樹脂 頂層樹脂 0570A-FX LA83N-C 手感劑

鞋面革涂飾工藝配方中Poje科技有限公司的底層樹脂的組成為100份的Magifeel 515、100

底層 400 100 100 100300

中層 400 100100 5035020

頂層 400120400 20

操作 底層：2次，熨平（120kg、80℃、3s）

中層：3次 壓花（120kg、90℃、4s）摔軟（60℃，至預(yù)期效果）

頂層：1次

份的Magifeel 603和100份的Magifeel 501，中層樹脂的組成為200份的Magifeel 603、100份的Magifeel 516-30和50份的Magifeel 501，頂層樹脂為120份的Magifeel 603；LANXESS公司的底層樹脂組成為100份的50UD、100份的60UD和100份的10UD，中層樹脂組成為200份的60UD、100份的50UD和50份的10UD，頂層樹脂為120份的60UD；Pielcolor公司的底層樹脂組成為200份的1441-UR和100份的1413-UR，中層樹脂組成為50份的1413-UR、100份的1441-UR和200份的1439-UR，頂層樹脂為120份的1439-UR。2.1.4 汽車沙發(fā)革涂飾配方

在汽車沙發(fā)革涂飾中應(yīng)用的黃牛革坯，根據(jù)沙發(fā)革的成品理化指標(biāo)和黃牛革坯的狀態(tài)制 定了涂飾配方。

表3 沙發(fā)革涂飾工藝配方

材料 水 顏料膏 底層 250 100

中層 400 100

頂層 450

操作 底層：1次

熨平（120kg、80℃、3s）

SN-C S-C 底層樹脂 中層樹脂 頂層樹脂 AKU 手感劑

500

50350

100350 10 50

中層：2次 頂層：2次

壓花（120ba、90℃、4s）摔軟（60℃，至預(yù)期效果）

沙發(fā)革涂飾工藝配方中金華Poje科技有限公司的底層樹脂的組成為150份的Magifeel 515、200份的Magifeel 603和150份的Primal Bottom 25A，中層樹脂的組成為150份的Magifeel 603、100份的Magifeel 501和100份的Primal Bottom 25A，頂層樹脂為200份的Magifeel 603和150份的Magifeel 516-30；LANXESS公司的底層樹脂組成為200份的50UD、150份DLV和150份的Primal Bottom 25A，中層樹脂組成為150份的50UD、100份的Primal Bottom 25A和100份的DLV，頂層樹脂為200份的60UD和150份的50UD；Pielcolor公司的底層樹脂組成為200份的1439-UR、150份的1413-UR和150份的2915-RE，中層樹脂組成為150份的1439-UR、100份的1441-UR和100份的2915-RE，頂層樹脂為200份的1441-UR和150份的1439-UR。

2.2 性能的測定

性能的測定包括涂飾過程中各涂層的粘接牢度，各成品革的耐擦性和耐溶劑性三方面的內(nèi)容，鞋面革還對成革的耐曲折牢度進(jìn)行了檢測。2.2.1 粘接牢度的測定

本文測檢測涂層粘接牢度的方法是用同樣的力量將長2㎝、寬1㎝的膠帶粘接在各涂層上，然后用力快速揭下，根據(jù)膠帶粘走涂層量的多少來判斷涂層的粘接牢度。2.2.2 耐擦性的測定

涂層的耐擦性能的測試方法為：在溫度20℃，濕度80%的條件下，用皮革表面顏色摩擦牢度測試儀按國家標(biāo)準(zhǔn)測試方法要求對各成革涂層的耐干濕擦進(jìn)行測試，然后用灰色樣卡按規(guī)定判定其等級。2.2.3 耐溶劑性的檢測

將各種溶劑滴于成革涂層的表面，置于溫度20℃，濕度80%的條件下，1h觀察甲苯作用后涂層的變化情況，24h后觀察其它溶劑作用后涂層的變化。2.2.4 耐曲折牢度的測定

將試樣夾在折裂儀中進(jìn)行測試，經(jīng)過20000次曲折后，用六倍放大鏡觀察受折涂層有無變色、起毛、裂紋、起殼、掉漿、破裂等變化情況。試驗結(jié)果與分析

3.1 單組分涂層的感觀

表4 單組分涂層的外觀和觸感

外觀 觸感

Magifeel 501 較亮、紋路較清晰 澀、潮潤、有橡膠感

Magifeel 505-20 透亮、紋路清晰 干爽、光滑

Magifeel 516-20 亮、紋路清晰 略澀、潮潤

Magifeel 515 暗、紋路稍模糊 稍澀、稍潮潤

Magifeel 603 亮、紋路清晰 干爽、光滑

從表4中可以得出各PU涂飾劑單組分涂層的外觀和觸感，根據(jù)這些性質(zhì)可以將PU更好

地應(yīng)用于涂飾中的，而且根據(jù)成品革的對感觀要求能夠更好的選擇其他助劑，制定出好的工

藝配方。

3.2 涂層的粘結(jié)牢度

表5 涂層粘結(jié)牢度

革類 服裝 鞋面 沙發(fā)

底層

Poje 強 強 較強

LANXESS Pielcolor 較強 較強 較強

強 較強 較強

Poje 強 強 強

中層

LANXESS Pielcolor 差 強 強

差 較強 強

Poje 強 強 強

頂層

LANXESS Pielcolor 強 強 強

強 較強 強

從表5中可以看出，Poje公司的水性PU涂飾劑在三種類型皮革的涂飾中各涂層都有好的粘結(jié)牢度，能夠和LANXESS公司和Piecolor公司的同類型產(chǎn)品在涂飾中賦予各涂層的粘接牢度相比，說明Poje公司的幾種水性PU應(yīng)用于涂飾中時能賦予涂層好的粘結(jié)牢度，使革制品在使用過程中在外界環(huán)境的作用下不易脫落。從表5中還可以得知Poje公司的汽車沙發(fā)革的底層的粘結(jié)牢度不如服裝革和鞋面革底層的粘結(jié)牢度強，對比三種涂飾工藝的底層配方得知，沙發(fā)革底涂中PU涂飾劑Magifeel 603的用量比較大，出現(xiàn)上層粘性太強，滲透性較弱，說明這種PU涂飾劑在用于底涂中時用量不易太大。

3.3 成革的耐擦性

表6 成革的耐擦性

耐干擦 耐濕擦

服裝革

Poje 5.0 3.5

LANXESS Pielcolor 5.0 4.0

4.5 3.0

Poje 4.5 4.5

鞋面革

LANXESS Pielcolor 4.5 4.5

4.5 3.5

Poje 4.54.0

沙發(fā)革

LANXESS Pielcolor 4.5 4.0

4.5 4.0

從表6中可以得知Poje公司的三種類型成品革的耐干濕的性能能夠同LANXESS公司和Piecolor公司的成品革的耐干濕擦性能相比，而且能滿足輕工業(yè)部制定的各類型成品革的耐擦性的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，說明Poje公司的水性PU能賦予成革好的耐擦性，使革制品在使用過程中與外物發(fā)生摩擦?xí)r顏料等有色物質(zhì)不會從革面脫落，從而使革制品有一定的使用壽命。

3.4 成革的耐溶劑性

表7 成革的耐溶劑性

水 魚油 烷基磺酰胺 磺化油 甲苯

服裝革

Poje － － － － +++

LANXESS Pielcolor － + + － + +

－ + + － －

Poje － － － － －

鞋面革

LANXESS Pielcolor － + + － －

－ + + + + －

Poje － + + + －

沙發(fā)革

LANXESS Pielcolor － + + + －

－ + + + －

注：“－”為無明顯變化，“+”為有浸潤現(xiàn)象，“+ +”為略有溶漲現(xiàn)象，“+++”有明顯溶漲現(xiàn)象。

從表7可以得知Poje公司的成革的耐溶劑性除了服裝革涂層在有機溶劑甲苯的作用下有較為明顯的溶漲現(xiàn)象外，其他各成革涂層在各溶劑的作用下沒有明顯的變化，能賦予成革好的耐溶劑性能，均可以與LANXESS公司和Pielcolor公司的成革的耐溶劑性相比。從Poje公司的服裝革頂層的涂飾配方中可以得出水性PU涂飾劑Magifeel 501的耐有機溶劑甲苯的性能差，不適于用于頂層的涂飾中。

3.5 鞋面革的耐曲折牢度

經(jīng)過20000次曲折后，Poje公司和LANXESS公司的受折涂層沒有變色、起毛、裂紋、起殼、掉漿、破裂等變化情況，而Pielcolor的受折涂層較其它兩個折疊紋明顯，說明Poje公司的水性PU涂飾劑能賦予鞋面革涂層有優(yōu)異的耐曲折牢度，能夠滿足輕工部制定的對鞋面革耐曲折牢度的要求。結(jié)論

由以上實驗結(jié)果分析可以得出一下結(jié)論：（1）Poje系列水性PU涂飾劑應(yīng)用于涂飾中賦予涂層和成革的性能能夠和LANXESS

公司和Pielcolor公司同類型產(chǎn)品賦予涂層和成革的性能相比，能夠達(dá)到輕工部制定的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

（2）Magifeel 515為高固含量的軟性PU，應(yīng)用于涂飾的底涂中顯示優(yōu)異的性能，而

且其消光性特別好，故適用于消光革涂飾的底涂中。

（3）軟性PU Magifeel 501適合于服裝革和手套革的涂飾中，但因其耐有機溶劑的性

能不夠好，故不適于用于頂層的涂飾中。

（4）Magifeel 603為中硬PU，成膜特別薄，光澤度高，可用于苯胺革和高光澤的涂

飾中，但應(yīng)用于底涂中時的用量不宜太大，否則會影響到涂層和革壞表面的粘結(jié)牢度。

（5）中軟PU Magifeel 516-20和Magifeel 505-20可應(yīng)用于各類型革的涂飾或涂層中，能夠賦予涂層和成革優(yōu)異的物化性能。

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第二篇：水性聚氨酯簡介

http://004km.cn 聚氨酯涂料在建筑領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用和研究，隨著各國對環(huán)保和節(jié)能的日益重視，其發(fā)展從最初的溶劑型到現(xiàn)在的水性化。與溶劑型聚氨酯涂料相比，水性聚氨酯(WPU)涂料具有無毒、不污染環(huán)境、節(jié)省能源和資源等優(yōu)點，屬于當(dāng)今的綠色高分子材料。近年來，由于社會經(jīng)濟快速增長，建筑行業(yè)不斷發(fā)展，建筑涂料日益受到人們的重視，已經(jīng)成為涂料工業(yè)中增長最快的涂料品種;WPU涂料將聚氨酯樹脂所固有的強附著力、耐磨蝕、耐溶劑性好等優(yōu)點與水性涂料低的VOC含量相結(jié)合，在建筑市場發(fā)揮著舉足輕重的作用。

1·水性聚氨酯涂料在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用

建筑涂料廣泛應(yīng)用于建筑物的裝飾和保護，要求是能抵御外界環(huán)境對建筑物的破壞，能對建筑物的防霉、防火、防水、防污、保溫、防腐蝕等起保護功能;更重要的是低毒或者無毒、不易燃，對人類來說有足夠的安全性。WPU涂料所具備光澤性、柔韌性、耐候性、耐溶劑等優(yōu)異性能以及無毒、環(huán)保的優(yōu)點，使其在建筑領(lǐng)域大放異彩。

1.1地坪涂料

地坪涂料是一類應(yīng)用于水泥基層的涂料，要求具備耐磨、防滑、耐腐蝕、耐沾污等性能。WPU涂料所具備的柔韌可調(diào)整和環(huán)保等優(yōu)勢，在地坪領(lǐng)域所占的份額越來越大。對于單組分WPU，需要通過交聯(lián)改性來獲得優(yōu)異的力學(xué)性能、耐水性、耐溶劑性以及耐老化性，從而滿足地坪涂料的要求。而雙組分WPU自身所具有的易清洗、耐磨性、耐刮擦性、耐化學(xué)品等優(yōu)異的性能，在地坪領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛。陳凱研究一種雙組分WPU地坪涂料，是由硅丙水分散體的OH基團和多異氰酸酯NCO基團兩組分配制而成。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，有機硅氧烷單體加入量、羥基含量、酸值、固化劑的選擇等對涂膜性能均有顯著的影響。當(dāng)硅氧烷單體質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%～10%、羥基量為2.8%～3.0%、酸值在25～36mgKOH/g、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為40～58℃條件下合成高性能含羥基硅丙樹脂，將其與固化劑配制的地坪涂料涂膜性能最佳;其涂膜堅硬、耐久，具有很好的耐水性、耐蝕性、耐劃傷性和耐擦洗性。沈劍平等研究發(fā)現(xiàn)，只要選材得當(dāng)，雙組分WPU涂料可以實現(xiàn)非常優(yōu)異的綜合性能。用基于多元醇分散體BayhydrolAXP2695和多異氰酸酯BayhydurXP2487/1研發(fā)的白漆，以60kg的壓力將40mm×40mm的冬季防滑胎壓放在涂料樣板上，常溫壓放1d后，在50℃下壓放3d，發(fā)現(xiàn)其漆膜表面僅留下輕微的印痕，并且可以用乙醇輕易地擦拭干凈。最新的研究表明，某些高交聯(lián)密度的雙組分WPU地坪涂料具有優(yōu)異的抗熱胎痕的性能。

1.2建筑防水涂料

目前在建筑防水領(lǐng)域，溶劑型聚氨酯涂料應(yīng)用比較廣泛；但隨著環(huán)保的力度的加大，涂料勢必要向無溶劑、水性化方向發(fā)展。WPU由于引入親水集團，涂料的耐水性不佳，無法滿足建筑防水涂料的需求，所以可以通過改性來提高和改善相應(yīng)性能。羅春暉等采用氮丙啶對陰離子WPU分散體(PUD)進(jìn)行交聯(lián)改性，結(jié)果表明，室溫下氮丙啶可與PUD鏈上的羧基反應(yīng)，其加入可以顯著改善涂膜的耐水性、耐溶劑性及耐沾污性。沈一丁等以異佛爾酮二異氰酸酯、聚醚二元醇(PTMG)以及二羥甲基丙酸為主要原料合成聚氨酯預(yù)聚體，并引入含酮羰基的雙羥基化合物(DDP)與預(yù)聚體進(jìn)行交聯(lián)，再加入3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)改性，合成了穩(wěn)定高交聯(lián)度脂肪族WPU，研究結(jié)果表明，KH550能顯著改善水性聚氨酯的力學(xué)性能及耐介質(zhì)性。當(dāng)KH550質(zhì)量分?jǐn)?shù)由0增加至10%時，乳膠膜的拉伸強度由20MPa增加至27MPa，吸水率由43.2%降低至21.3%，吸丙酮率亦由47.5%降低至26.2%。TG分析表明，隨著KH550含量的增大，聚氨酯涂膜的熱穩(wěn)定性明顯提高。郭松等采用蓖麻油為內(nèi)交聯(lián)劑合成防水性能較好的WPU成膜劑，以表面能、吸水率、接觸角等指標(biāo)分別考察蓖麻油的不同用量對WPU防水性的影響。結(jié)果表明，當(dāng)蓖麻油最佳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%時，其表面能僅為26.3mN/m，水接觸角可達(dá)106.8°，吸水率為8.7%，其拉伸強度達(dá)22.77MPa，斷裂伸長率達(dá)到了489.83%，開始分解溫度提高到173℃，制得的WPU膜有良好的防水性能和一定的力學(xué)性能。以上品種均可以用于建筑防水。

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1.3隔熱涂料

經(jīng)濟的快速發(fā)展加速了建筑能耗，給社會造成了極大的能源負(fù)擔(dān)和嚴(yán)重的環(huán)境污染，門窗(尤其是玻璃)是建筑能量最易損失環(huán)節(jié);為了節(jié)約能源，透明隔熱涂料應(yīng)運而生。將涂料涂在玻璃的表面，能夠形成一層透明且隔熱涂膜，使玻璃在滿足采光需求的同時又具備較好的隔熱效果。因此對該涂料的要求是具有較高的可見光透過率和良好的隔熱效果。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，在WPU樹脂中加入納米功能性的填料，可以制得透明性和隔熱性均較好的建筑節(jié)能涂料。廖陽飛等以PUA樹脂為基料，用納米氧化銦錫(ITO)漿料為顏填料制備水性透明隔熱的玻璃涂料，并制得隔熱夾層玻璃。該玻璃耐輻照、耐熱和耐沖擊等性能好，且具有良好的隔熱效果和可見光透射比，當(dāng)顏基質(zhì)量比為1∶4時，納米ITO透明隔熱涂料在可見光區(qū)域(380～780nm)，透射比在75%左右，遮陽系數(shù)可達(dá)0.57，隔熱15℃以上。

張永進(jìn)等將納米氧化錫銻(ATO)作為顏填料應(yīng)用于涂料，以WPU為成膜劑制備了ATO隔熱透明涂料，并對涂層進(jìn)行光學(xué)性能表征，結(jié)果表明，當(dāng)顏料體積濃度(PVC)為0.081時所制得的納米ATO透明隔熱涂料所得涂層(30μm)，其可見光透射比可達(dá)86.2%，近紅外區(qū)(800～2500nm)的屏蔽率可達(dá)61.3%，具有良好的隔熱效果和可見光區(qū)足夠的透明度。孟慶林等將納米ATO與WPU通過一定的工藝制備出納米隔熱涂料，在常溫下將之涂覆在玻璃表面制成低輻射玻璃。光學(xué)性能分析表明，其具有較好的隔熱效果，6mm厚白玻璃涂覆后遮陽系數(shù)SC小于0.67，且可見光透過率較高，大于63%，并且玻璃表面光滑平整可視性好，具有良好的市場前景。

2·水性聚氨酯涂料在建筑領(lǐng)域的研究進(jìn)展

建筑涂料目前發(fā)展方向是環(huán)保和高性能，對WPU進(jìn)行改性和功能化已經(jīng)成為當(dāng)今重要的研究內(nèi)容。

WPU的改性方法主要有共混改性、交聯(lián)改性、復(fù)合改性、納米粒子改性。共混改性可以提高WPU的耐水性、力學(xué)性能等，但樹脂之間的相容性不佳，綜合性能不理想;交聯(lián)改性是將線性聚氨酯通過化學(xué)鍵的形式交聯(lián)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚氨酯，其在很大程度上提高了WPU耐溶劑性和力學(xué)性能，但是樹脂種類單一，無法發(fā)揮多種樹脂共混的優(yōu)越性;復(fù)合改性是利用一定的方法(共聚和接枝)將不同類型的樹脂(如丙烯酸酯、有機硅、環(huán)氧樹脂)復(fù)合到WPU主鏈上，克服各自的缺陷，在性能上達(dá)到很大的互補性，使涂膜的性能得到明顯的改善，從而配制出性能優(yōu)異的水性涂料;納米粒子改性可以使WPU獲得優(yōu)異的性能，也是當(dāng)今研究的熱點，但如何使納米粒子在聚合物基體中分散均勻而不發(fā)生團聚，怎樣通過無機納米粒子的含量、界面的作用和分散狀態(tài)來優(yōu)化從而得到性能更好的納米復(fù)合材料，也是值得相關(guān)人員深入研究的。本節(jié)著重介紹了復(fù)合改性和納米改性。

2.1復(fù)合改性

對于單一WPU，存在耐水性差、固含量低等缺陷，其在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用受到很大的限制。通過復(fù)合改性，可以發(fā)揮各種改性劑的優(yōu)點提高WPU的各項性能。常用的改性劑有丙烯酸和環(huán)氧樹脂類單體。鄭紹軍等利用丙烯酸類單體來改性WPU，合成了穩(wěn)定的核殼型水性PUA復(fù)合乳液，使得涂膜具有良好的耐水性。李璐等采用物理共混法制備了丙烯酸乳液改性WPU涂料，研究了WPU和聚丙烯酸酯乳液種類及配比對涂膜性能的影響。性能測試表明，共混改性的涂膜性能比WPU乳液涂膜性能有明顯的提高。姜守霞等研究了環(huán)氧樹脂在WPU乳液中含量對性能的影響，研究發(fā)現(xiàn)加入環(huán)氧樹脂后，產(chǎn)品的耐水性有明顯的提高，且隨著環(huán)氧樹脂含量的增加，硬度也增加，粘度呈上升趨勢。

以上研究表明，用丙烯酸酯類和環(huán)氧樹脂類單體對WPU進(jìn)行改性的復(fù)合乳液涂料，其性能適合現(xiàn)今建筑業(yè)對其的優(yōu)質(zhì)要求。

有機硅改性是最近幾年發(fā)展的新興改性方法;主要是側(cè)基或者端基帶有活性集團的聚硅氧烷，對WPU改性主要以共聚為主。安徽大學(xué)采用硅烷偶聯(lián)劑KH-602改性WPU，研

http://004km.cn 究顯示硅烷偶聯(lián)劑應(yīng)在預(yù)聚體中和后加水乳化時加入，否則易發(fā)生凝膠，當(dāng)KH-602質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.2%時，乳液穩(wěn)定性和膠膜的綜合性能較佳?？祱A等以甲苯二異氰酸酯、聚醚二元醇(N-220)、l，4-丁二醇、二羥甲基丙酸和硅烷偶聯(lián)劑(KH-550)等為主要原料，采用丙酮法合成了有機硅改性WPU乳液。結(jié)果表明，KH-550和DMPA的加料方式和用量對WPU乳液穩(wěn)定性影響較大；當(dāng)KH-550質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%、DMPA質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%～5%時，WPU乳液及其膠膜的綜合性能較好。

魏丹等合成了一種新型的具有高交聯(lián)密度和優(yōu)異涂膜性能的環(huán)氧樹脂和丙烯酸酯同時改性的紫外光(UV)固化WPU，通過引入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%的環(huán)氧基團與以異氰酸酯基封端的聚氨酯預(yù)聚體之間的反應(yīng)，同時通過聚氨酯鏈的異氰酸酯基與二元丙烯酸酯以及季戊四醇三丙烯酸酯的羥基反應(yīng)引入碳碳雙鍵，通過引發(fā)聚合，可以獲得交聯(lián)度非常高的涂膜，測試表明，涂膜具有優(yōu)異的耐水性、耐溶劑性、力學(xué)性能和化學(xué)性能。周亭亭等將磺酸型聚酯多元醇、異佛爾酮二異氰酸酯和三羥甲基丙烷(TMP)在無有機溶劑參與的情況下進(jìn)行預(yù)縮聚，以硅烷偶聯(lián)劑KH-550作為改性劑，加入雙官能團單體甲基丙烯酸-β-羥乙酯(HEMA)，得到含乙烯基和有機硅封端的聚氨酯作為種子乳液，然后與甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)混合單體共聚，合成了有機硅改性磺酸型聚氨酯/丙烯酸酯復(fù)合乳液。熱重分析表明，經(jīng)有機硅和丙烯酸酯改性后，膠膜的最大熱失重溫度提高了20℃，X-射線衍射分析表明，膠膜的結(jié)晶度降低，有利于提高膜的韌性。力學(xué)性能測試及吸水率測試結(jié)果表明，當(dāng)有機硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)為19%時，膠膜的拉伸強度最高達(dá)25.03MPa，斷裂伸長率為328%，此時膜的吸水率最低。

以上結(jié)果表明，對WPU進(jìn)行復(fù)合改性可以改善性能缺陷，達(dá)到性能互補;目前用丙烯酸酯和環(huán)氧樹脂改性的研究和應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)成熟;有機硅和多元復(fù)合改性也已經(jīng)成為人們的研究熱點，對WPU的優(yōu)化可以達(dá)到新型建筑涂料的要求。

2.2納米改性

納米技術(shù)是當(dāng)今許多學(xué)科的研究熱點，其特殊的體積、界面以及表面缺陷等效應(yīng)，可以賦予其獨特的光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、催化以及化學(xué)等特性。采用納米粒子對WPU進(jìn)行改性，可以大幅度提高物理機械性能，隔熱保溫、抗菌防霉以及防火性能等，目前常用于改性的納米粒子有納米SiO2、納米TiO2、納米ZnO、納米ATO、納米CaCO3等，主要的處理方法有原位聚合法、插層法、直接混合法和溶膠凝膠法等;但是納米粒子改性最大的缺點是易團聚，需要對其進(jìn)行表面改性，避免用直接共混法。GaoXY等用油酸對納米CaCO3進(jìn)行改性，采用原位聚合法制備一系列WPU/納米CaCO3復(fù)合材料，掃描電鏡(SEM)觀察材料斷面發(fā)現(xiàn)改性后的納米CaCO3在WPU中的分散良好;FT-IR檢測發(fā)現(xiàn)納米CaCO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%時，WPU化學(xué)結(jié)構(gòu)變化最小;由TGA測量發(fā)現(xiàn)WPU的熱穩(wěn)定性大大提高，同時其機械性能、拉伸強度比純WPU高得多。SooKL等采用紫外光固化制備WPU/SiO2復(fù)合材料，其中無機納米粒子SiO2的加入，改善了WPU的機械性能和熱性能，降低了材料的制作成本;研究發(fā)現(xiàn)這種材料具有較好的形狀記憶能力。金祝年等采用內(nèi)乳化法在聚氨酯主鏈上引入親水基形成自乳化WPU分散體，選用多元胺作為擴鏈劑，選擇添加l%以下的陰離子羥基硅油微乳液，以SiO2為載體基的納米銀化合物作為水性木器漆的抗菌粉，制成納米水性環(huán)保健康涂料，使之具有較強的吸附甲醛和抗菌的作用。張冠琦等以WPU樹脂為成膜物，以自制的納米ATO分散體為功能性填料，經(jīng)一定的工藝制得透明隔熱涂料，將其涂覆在玻璃表面后，能形成一層透明隔熱涂膜，在滿足采光的需求的同時，又表現(xiàn)出較好的隔熱效果，在建筑玻璃和汽車玻璃隔熱節(jié)能領(lǐng)域具有較好的應(yīng)用前景。羅振揚等分別將納米氧化鋁和納米氧化銦錫加入到WPU樹脂中，研究發(fā)現(xiàn)納米氧化鋁粒子在水性樹脂具有較好的分散性，樹脂固化時納米氧化鋁以層狀堆疊的方式相容在聚氨酯樹脂中，且能大幅度提高WPU

http://004km.cn 乳液涂膜的耐磨性;納米氧化銦錫改性WPU涂膜具有較高的可見透過率和較好的紅外阻隔性。

納米粒子改性WPU的技術(shù)也日益成熟，聚合物基納米復(fù)合材料必將取代單一的聚合物，為了發(fā)揮納米粒子最大的性能，確保納米粒子的分散均勻性，達(dá)到與聚合物分子相容性十分重要;細(xì)乳液聚合法作為一種比較新型的方法，將會取代傳統(tǒng)的乳液聚合。

3·總結(jié)

隨著人們環(huán)保意識的增強，傳統(tǒng)的有機揮發(fā)化合物含量高的溶劑型建筑涂料已經(jīng)受到了前所未有的挑戰(zhàn)。WPU涂料具有良好的低溫成膜性，耐高溫回粘性，優(yōu)異的物理機械性能(如柔韌性、耐磨性)，低的VOC排放量，施涂后漆膜豐滿，因此具有廣闊的發(fā)展應(yīng)用前景，也是目前建筑涂料領(lǐng)域研發(fā)的一個重點和熱點。但是WPU涂料也存在著性能方面的缺陷，可以通過不同的改性的方法來改善它的缺陷和提高它的性能，從而滿足人類的更高的需求。目前用丙烯酸酯、環(huán)氧樹脂等復(fù)合改性研究得相當(dāng)成熟，另外納米粒子改性WPU涂料也已經(jīng)成為研究的熱點。總之，高性能和環(huán)保安全性將是今后建筑涂料的發(fā)展方向，而WPU涂料必將在建筑領(lǐng)域大放異彩。

第三篇：聚氨酯在建筑節(jié)能保溫材料中應(yīng)用

聚氨酯在建筑節(jié)能保溫材料中應(yīng)用

上海市聚氨酯產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進(jìn)中心總工程師 黃茂松研究員 內(nèi)容摘要：

本文論述了建筑節(jié)能在國家能源政策中的地位與作用。介紹了PU硬泡保溫材料應(yīng)用于建筑節(jié)能的優(yōu)點以及和其它有機保溫材料和無機保溫材料優(yōu)缺點比較。介紹了TVCC火災(zāi)災(zāi)情，分析了其內(nèi)因及其吸取的教訓(xùn)。討論了PU硬泡和聚苯乙烯泡沫燃燒機理，從理論上闡明了兩種保溫材料燒燃機理的不同點，討論了聚苯乙烯快速燃燒的原因。介紹了PU硬泡的防火性能標(biāo)準(zhǔn)，提出了需建立防火安全性能測試方法依據(jù)。討論了建筑節(jié)能采用無機保溫材料將給國家?guī)砭薮髶p失的后果。

一、PU硬泡材料在外墻保溫建筑節(jié)能中應(yīng)用前景

（一）建筑節(jié)能是我國不可動搖的既定國策

在全球金融危機影響下，我國國民經(jīng)濟能否保持持續(xù)穩(wěn)定的高速發(fā)展，能源問題已成為一個突出的矛盾，我國目前是世界上最大的建筑市場，我國既有建筑面積400億m2，每年新增建筑量20億m2，而目前我國新建筑中95%以上仍是高能耗建筑，建筑能耗已經(jīng)達(dá)到全社會能耗的27%。若不采取節(jié)能措施，到2020年將有50%全國能源消耗在建筑上。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計，我國建筑圍護結(jié)構(gòu)保溫性能普遍較低，外墻和窗口的熱導(dǎo)率系數(shù)為同等發(fā)達(dá)國家的3-4倍，外墻單位建筑面積耗能要高出4-5倍，我國建筑單位面積總熱量為氣候條件接近的發(fā)達(dá)國家高出2-5倍。由此表明我國建筑節(jié)能的潛能很大，根據(jù)建設(shè)部建筑節(jié)能的總體目標(biāo)：到2010年全國城鎮(zhèn)新建建筑實現(xiàn)節(jié)能50%，對既有建筑節(jié)能改造大城市完成25%，中等城市完成15%，小城市完成10%。到2020年北方和沿海經(jīng)濟發(fā)達(dá)地區(qū)新建筑實現(xiàn)節(jié)能65%。由此表明建筑節(jié)能已成為影響我國能源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略決策的關(guān)鍵因素，也是我國持久的不可動搖的國策。

據(jù)有關(guān)資料報導(dǎo)，歐美等發(fā)達(dá)國家和建筑保溫材料中約有49%采用PU材料，但在我國目前還不到10%。EPS/XPS在歐州和美國建筑節(jié)能保溫材料中占有率<10%，在中國占80%。據(jù)國際板材制造商協(xié)會公布的資料表明，PU和PIR（聚異氰尿酸酯）板材在發(fā)達(dá)國家占建筑節(jié)能板材總消費量的73.8%，EPS/XPS只占20.6%。其中有機泡沫塑料板材達(dá)到了建筑節(jié)能材料消費量的94.4%。

中國塑料加工協(xié)會PU專業(yè)委員會高級顧問孟揚教授作過粗略計算，按照中國的建筑市場每年新增建筑面積20億m2,按65%節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)計算，年需PU保溫材料為100萬t/a。對400億m2建筑能耗既有建筑每年也以20億m2節(jié)能改造計算，每年也需100萬t/aPU保溫材料。

由此可見我國的建筑節(jié)能將給我國PU硬泡市場帶來巨大市場空間。

（二）PU硬泡與其它保溫材料優(yōu)缺點比較

1、PU硬泡保溫材料的主要優(yōu)點（1）保溫性能優(yōu)越

導(dǎo)熱系數(shù)可達(dá)到0.017-0.025w/m.k是目前有機和無機保溫材料導(dǎo)熱系收最低的一種材料。在達(dá)到同樣隔熱效果條件下，其使用的保溫層厚度最小。計算表明：在達(dá)到同樣隔熱效果條件下，50毫米厚的PU硬泡，相當(dāng)于80毫米厚的EPS/XPS；90毫米厚的礦物棉和760毫米厚的混凝土結(jié)構(gòu)。（2）力學(xué)性能優(yōu)良

噴涂PU硬泡與基層墻體表面粘結(jié)牢固，能在較寬溫度范圍和較高濕度條件下抵御承受風(fēng)力、自重及撞擊等各種負(fù)載時，PU保溫層與基層不合產(chǎn)生起鼓而分離。尺寸穩(wěn)定性小于1%，延伸率大于5%，具有一定的韌性，不易產(chǎn)生開裂?，F(xiàn)象耐沖擊性能優(yōu)良，與其它保溫材料相比具有較強的抵抗外力的能力。強度是PU硬泡最重要的力學(xué)性指標(biāo)，它的大小直接決定著外墻飾面系統(tǒng)抗風(fēng)壓、抗沖擊、抗應(yīng)變能力，是評估外墻保溫系統(tǒng)使用安全性能最重要、最直接的性能指標(biāo)。

（3）防水性能良好

PU硬泡呈閉孔結(jié)構(gòu)，閉孔率高達(dá)95%以上，具有優(yōu)良的防水、隔汽性能。能阻隔水及水蒸汽滲透，使墻體保持一個良好的穩(wěn)定的絕熱狀態(tài)，這是目前其它保溫材料很難實現(xiàn)的。

2、PU硬泡同EPS、XPS外保溫材料相比具有以下優(yōu)點：

（1）保溫性：PU硬泡保溫性能明顯優(yōu)于EPX、XPS。（2）密封性：EPS和XPS有縫有空腔結(jié)構(gòu)，外界空氣很容易通過縫隙，空腔流通，影響保溫性能。（3）抗風(fēng)揭性：PU硬泡在密度35kg/m3下，抗拉強度為0.3Mpa，完全可以承受高層建筑外墻由于風(fēng)的負(fù)壓荷載能力。而EPS抗拉強度在干燥狀況下，僅為0.1Mpa，浸水后的抗拉強度則更低，所以一般EPS不能用于高層建筑。（4）抗裂性：PU硬泡力學(xué)性能優(yōu)良，尺寸變化率<1%，有一定韌性，故抗裂性好。而EPS、XPS一般要求存放40天后才能用于施工，而實際應(yīng)用很難做到，因而EPS保溫工程易出現(xiàn)裂縫，墻體透濕和返水現(xiàn)象。（5）防水性：PU硬泡閉孔率達(dá)95%，自結(jié)皮閉孔率100%。而EPS和XPS為空腔粘貼，水、結(jié)露水易透過裂縫及空腔滲入室內(nèi)。（6）環(huán)保性：PU發(fā)泡劑可用無氟與半氟發(fā)泡，而XPS、EPS較難做到，大都采用氟利昂發(fā)泡，破壞臭氧層，造成污染大氣層。（7）阻燃性：PU硬泡離火自熄碳化，EPS和XPS遇火高溫下產(chǎn)生熔滴，易產(chǎn)生二次燃燒。

3、無機保溫材料應(yīng)用的缺點：

巖棉、玻璃棉和膨脹珍珠巖等無機保溫材料存在以下缺點：（1）導(dǎo)熱系數(shù)大（0.065~0.090w/m.k），保溫性能差；（2）密度大：保溫層厚度大，占地面積大；（3）材料力學(xué)性能差：材料本身呈松散結(jié)構(gòu)，成型板塊時需用乳化瀝青做粘合劑，抗撞擊強度和受壓強度等整體力學(xué)性能均較差。（4）吸濕性大：此類保溫材料在使用過程中易吸濕，致使導(dǎo)熱系數(shù)大幅升高，保溫性能變得更差。（5）環(huán)保性能差：此類材料含有大量有害物質(zhì)，在施工和應(yīng)用中對人體有害。玻璃棉遇潮后釋放有毒氣體，一些發(fā)達(dá)國家已禁止使用此類材料作保溫材料。

二、PU硬泡外墻保溫材料防火安全性能解析

（一）國內(nèi)近年來發(fā)生的兩次火災(zāi)案例分析

1、深圳龍崗區(qū)火災(zāi)案例

2008年9月20日深圳龍崗區(qū)文化俱樂部大廳里。演員表演節(jié)目用煙火道具槍向天花板打煙火，火花點然天花板，點燃未經(jīng)阻燃處理的PU材料，引起火災(zāi)，燒傷59名，其中48名為煙霧吸入性損傷，由此在社會上對PU材料產(chǎn)生了負(fù)面影響，當(dāng)?shù)毓膊繛榇俗鞒鲆?guī)定，一律不準(zhǔn)在當(dāng)?shù)厥褂肞U泡沫作為室內(nèi)裝飾材料。此次火災(zāi)根本原因，采用的PU泡沫塑料，未經(jīng)阻燃消煙處理，易起火，起火后產(chǎn)生大量濃煙，引起人員傷亡。

2、中央電視臺新址北配樓電視文化中心（簡稱TVCC）火災(zāi)案例

2009年2月9日晚TVCC發(fā)生大火，燃燒持續(xù)時間6小時，過火而積達(dá)10萬平方米，7人受傷，其中一名消防人員犧牲。TVCC共有30層，高159米，建筑面積103648平方米。主體結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，外立面裝修材料南北側(cè)為玻璃幕墻；東面立面為鈦鋅板幕墻，幕墻外層表面保溫材料為XPS（聚苯乙烯擠塑板）內(nèi)層表皮保溫材料為防火棉，外層表皮防水材料為三元乙丙防水膜。初步查明火災(zāi)系違規(guī)燃放煙花爆竹引燃保溫材料所致。火災(zāi)沿保溫材料面上下左右多個方向迅速蔓延到整個大樓。中央電視臺2月13日通報專家組對火災(zāi)現(xiàn)場進(jìn)行勘察的初步結(jié)果，稱這次火災(zāi)系新中國成立以來建筑物燃燒最快的一例。

TVCC火災(zāi)案例原因分析：建筑部幕墻門窗標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)專家組組長龍文志教授，對此次火災(zāi)原因、教訓(xùn)和對策作了精辟分析。龍教授觀點概括如下：

（1）火災(zāi)的內(nèi)因是采用了防火性能差的XPS（聚苯乙烯擠塑板）復(fù)合板：該復(fù)合板材采用由德國進(jìn)口的2毫米厚鈦鋅板作屋架幕墻。采用直立鎖邊結(jié)構(gòu)的鋁鎂錳合金板（板厚小于1毫米）作層面防水層。鈦鋅板熔點4180C左右，燃放煙火的禮炮及禮花彈其燃燒溫度高達(dá)17000C。燃燒的禮花一旦落在鈦鋅合金板上面，熔融的鈦合金向下流淌，引燃下層XPS保溫材料，從而形成XPS大面積悶燒，使連結(jié)一起的鈦鋅板產(chǎn)生“煙囪”效應(yīng)，進(jìn)而火焰迅速蔓延和積累，最終引發(fā)TVCC整體轟燃而產(chǎn)生轟爆效應(yīng)。

（2）深刻吸取教訓(xùn)，防止此類案例重演：龍教授認(rèn)為此次火災(zāi)燃放煙火只是外因，該建筑幕墻及屋面的XPS保溫材料造就了火災(zāi)隱患存在必然性。龍文志教授特別指出：“這次不出現(xiàn)火災(zāi)可能在今后別的大樓使用過程中也要出現(xiàn)火災(zāi)，而那時的危害性要比現(xiàn)在嚴(yán)重上百倍”。TVCC火災(zāi)案例要從中深刻吸取其教訓(xùn)，XPS材料由于溫度超過800C產(chǎn)生熔滴，引發(fā)燃燒后極易誘發(fā)二次燃燒，且具有極快的火焰?zhèn)鞑逅俣?。由此，公共建筑和超高層建筑采用此類保溫材料必須慎之又慎。在美國?0多個州禁止使用聚苯乙烯泡沫用于建筑保溫；在英國，18米以上建筑不允許使用EPS板薄抹灰外墻保溫系統(tǒng)；在德國，22米以上建筑不充許使用EPS板薄材灰外墻保溫體系。在歐洲許多夾心板材廠不再生產(chǎn)防火性能差的EPS板，許多保險公司已禁止給EPS板作保溫建筑保險。同樣在韓國和澳洲等地的建筑保溫市場EPS和XPS泡沫也被禁止使用。

（3）建立符合中國國情的建筑外墻屋面保溫防火節(jié)能體系：近年來重大惡性建筑火災(zāi)和外墻屋面火災(zāi)事故頻頻發(fā)生，不能機械地套用國外一些方法。龍教授認(rèn)為建筑火災(zāi)和外墻防火要結(jié)合我國的實際情況出發(fā)，做到安全與節(jié)能，防火與保溫并重。建立符合中國國情的建筑幕墻屋面保溫防火節(jié)能體系。針對中國新時期防火、消防工作規(guī)律，突破制約外墻層面防火的關(guān)鍵技術(shù)，形成具有強制力的、科學(xué)性的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和工程規(guī)范。

（二）PU硬泡外墻保溫材料防火安全性能最新技術(shù)進(jìn)展

1、上海精洽科貿(mào)公司楊宗琨教授的重大科技成果

楊教授積20多年P(guān)U硬泡防火安全性能研究經(jīng)驗，研制成氧指數(shù)高、火焰?zhèn)鞑バ孕?、煙霧小、毒性小、耐燃性好、抗火焰貫穿力強的難燃PU硬泡。其核心技術(shù)是發(fā)明了經(jīng)化學(xué)結(jié)構(gòu)改性的無鹵阻燃聚醚多元醇，即在易燃的氨基甲酸酯分子結(jié)構(gòu)中，引入了耐高溫、難燃、低發(fā)煙、低毒性的環(huán)狀結(jié)構(gòu)化合物（異氰脲酸脂環(huán)、啞唑烷酮、芳香族環(huán)、碳化亞二胺結(jié)構(gòu)）并選擇了先進(jìn)的無鹵、膨脹性阻燃技術(shù)。研制成的板材經(jīng)國家建筑工程材料監(jiān)督檢驗中心上海建材及構(gòu)件質(zhì)量監(jiān)督站檢測，氧指數(shù)為32.7，煙密度等級SDR為61，達(dá)到了B1難燃等級。該項成果需盡快推動其實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化和市場化。

2、南京四環(huán)研究所朱呂民教授的重大科技成果：朱教授也研制成了一種無鹵阻燃聚醚，并成功地應(yīng)用于PU軟泡和硬泡，已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化和市場化。

亨斯邁上海研發(fā)中心與山東一家公司聯(lián)合研制成了環(huán)保型雙面彩鋼PU夾心板，達(dá)到B1等級。韓國一山上海有限公司也研制成了PU難燃PU硬泡，經(jīng)四川消防所檢測達(dá)到了B1級難燃等級。

3、江蘇化工研究所研制成了阻燃PU硬泡和松香油聚酯多元醇；南京康塑德公司已實現(xiàn)了芳香族聚酯多元醇系列化；廣州朗騰PU公司已研制了阻燃PU硬泡組合料。此外跨國公司HUMTSMAN、BASF、Bayer也有多個品種的阻燃級PU硬泡。

4、我國阻燃劑、抑煙劑已有空前發(fā)展，為我國阻燃PU硬泡研發(fā)和生產(chǎn)基定了堅實基礎(chǔ)。

5、中國科大、北京理工大、四川大學(xué)在高分子阻燃和火災(zāi)科學(xué)研究方面已取得了令人矚目的成果。

（三）對PU硬泡保溫材料防火安全性能的討論

1、PU硬泡與聚苯乙烯泡沫燃燒機理分析（1）PU硬泡的燃燒機理

PU硬泡是一種交聯(lián)熱固性材料，燃燒機理以凝聚相燃燒為主要控制區(qū)。其燃燒過程：點火→凝聚相發(fā)生熱分解反應(yīng)→凝聚相表面形成碳化層→凝聚相熱分解產(chǎn)物進(jìn)入氣相燃燒區(qū)→氣相反應(yīng)區(qū)完成燃燒反應(yīng)釋放大量熱量。

PU硬泡燃燒機理特點是在凝聚相表面形成一個碳化層，此碳化層可有效起到阻礙燃?xì)鈿庀喾磻?yīng)區(qū)熱量和高溫反應(yīng)產(chǎn)物向固相的傳遞，對熱量傳遞起到屏蔽作用，從而起到降低火焰的傳播速率。因此對PU硬泡采取的阻燃措施，主要是降低凝聚相分解反應(yīng)速率，提高碳化層的致密性和厚度，以及采用PIR（聚異氰尿酸酯結(jié)構(gòu)）泡沫和化學(xué)或物理膨脹型阻燃劑以及具有阻燃分子結(jié)構(gòu)的PU硬泡，均能起到提高表面碳化層的阻燃效果。

（2）聚苯乙烯（EPS/XPS）泡沫的燃燒機理

聚苯乙烯泡沫是一種熱塑性材料，其燃燒機理主要以氣相燃燒為主要控制區(qū)，無阻燃劑條件下，一般表面不形成碳化層。其燃燒過程：點火→固相發(fā)生熱分解反應(yīng)→固相分解產(chǎn)物直接進(jìn)入氣相區(qū)→氣相區(qū)完成燃燒反應(yīng)釋放大量熱量。由于聚苯乙烯燃燒過程中燃燒表面無碳化層結(jié)構(gòu)，所以聚苯乙烯熱釋放速率一般要比PU硬泡要大。聚苯乙烯燃燒的另一個特點就是，在燃燒過程中會產(chǎn)生熔滴，熔滴易擴大燃燒面，導(dǎo)致二次燃燒，這也是聚苯乙烯火焰?zhèn)鬟f速率快的一個重要原因。TVCC火災(zāi)實情，驗證了聚苯乙烯存在快速傳遞火焰速率的致命缺點。

2、關(guān)于PU防火安全性能阻燃等級標(biāo)準(zhǔn)

（1）GB8624-1997《建筑材料燃燒性能分級方法》規(guī)定用氧指數(shù)（著火性）、垂直（水平）燃燒法（火焰?zhèn)鞑バ裕┖蜔熋芏热椫笜?biāo)作為衡量材料的阻燃性能標(biāo)準(zhǔn)。

按照GB8624-1977標(biāo)準(zhǔn)，PU硬泡B1級阻燃指標(biāo)是：1）氧指數(shù)大于32%。2）平均燃燒時間30秒，平均燃燒高度小于250毫米。3）煙密度SDR<75。

（2）GB8624-2006標(biāo)準(zhǔn)采用燃燒熱釋放速率、燃燒熱釋放量、燃燒煙密度和燃燒產(chǎn)物毒性四項指標(biāo)作為材料阻燃性能分級標(biāo)準(zhǔn)。把建材燃燒性能分級為A1、A2、B、C、D、E、F共7級。其中A1、A2級PU硬泡難以達(dá)到，建材用PU主要分B、C、D三種級別。

GB8624-2006 B級和C級對應(yīng)于8624-1997 B1級 GB8624-2006 D級和C級對應(yīng)于8624-1997 B2級

新標(biāo)準(zhǔn)申引入了SBI測試（建筑材料或制品單體燃燒實驗GB/T20264）。SBI測試和以往阻燃測試最大區(qū)別是不再單獨測試泡沫的阻燃能力，而是測試包括面層在內(nèi)的整體燃燒與熱釋放速率。

（3）GB862-2006標(biāo)準(zhǔn)中增加了燃燒產(chǎn)物毒性一項。GB8624-2006比歐美國家對PU硬泡達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)要高得多，歐美國家只要達(dá)到其中二項就可以了，而我國必須四個指標(biāo)全部要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。這是根據(jù)中國國情出發(fā)必須制定嚴(yán)格的防火性能標(biāo)準(zhǔn)。

3、關(guān)于安全防火性能的測試方法

PU硬泡保溫材料安全防火性能測試方法應(yīng)涵蓋三個方面內(nèi)容：

1）建立性能化、標(biāo)準(zhǔn)化、科學(xué)試驗方法：主要建在國家級、省市級消防和質(zhì)量研究單位。主要任務(wù)：制定標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量監(jiān)督、產(chǎn)品等級判斷和防火性能研究。2）建立真實火災(zāi)模擬試驗方法：主要建在國家級研究和高校單位，如國家級火災(zāi)重點實驗室。主任任務(wù)：模擬材料的真實火災(zāi)下燃燒特征。與材料的防火安全性能建立相關(guān)關(guān)系，是判斷防火安全性能的終裁手段。

3）建立簡易、易以推廣的常規(guī)測試方法：主要針對大量產(chǎn)品生產(chǎn)單位使用。作為檢驗產(chǎn)品防火安全性能的常規(guī)檢測方法。

以上三種試驗方法均需具有與材料真實火災(zāi)燃燒性能有較好的相關(guān)性。

4、關(guān)于PU硬泡毒性氣體問題

目前國內(nèi)對PU硬泡產(chǎn)生一種誤解，認(rèn)為PU硬泡燃燒后必定產(chǎn)生大量毒性氣體，由此提出此種材料不能作為建筑的內(nèi)保溫和外保溫材料，這種見解帶有一定的偏面性。PU泡沫燃燒產(chǎn)物毒性氣體的成分不是不可以改變的，更不是必然的，這主要取決于PU泡沫的結(jié)構(gòu)，以及采取何種阻燃劑和抑煙劑，通過科學(xué)的研究方法，完全可以研制成燃燒產(chǎn)物煙密度小，毒性低的PU泡沫產(chǎn)品。在中國PU工業(yè)協(xié)會2008年第十四次年會上，日本三村成利作了“日本聚氨工業(yè)協(xié)會就火災(zāi)問題的對策——有關(guān)PU泡沫的火災(zāi)安全”報告，在報告中日本PU工業(yè)協(xié)會系統(tǒng)地對PU泡沫燃燒氣體毒性組份組成及對老鼠作了毒性試驗。得出的結(jié)論是：PU泡沫燃燒產(chǎn)物毒性氣體組成與木材燃燒產(chǎn)物相近。相信日本PU工業(yè)協(xié)會是以一種負(fù)責(zé)任的態(tài)度公布其研究結(jié)果。國內(nèi)相關(guān)單位應(yīng)認(rèn)真對待此研究結(jié)論，切勿輕易否定。

5、將建筑節(jié)能有機保溫材料一律拒之門外 據(jù)悉最近國家有關(guān)部門試圖作出規(guī)定：公共建筑和超高層建筑一律不準(zhǔn)使用有機保溫材料，提倡采用無機保溫材料。這種片面規(guī)定，值得國家能源部和建設(shè)部深思。此種規(guī)定一旦實施將會帶來以下惡果：

（1）國家建筑節(jié)能任務(wù)將付之東流：若建筑節(jié)能采用無機保溫材料則無法完成50%和65%節(jié)能目標(biāo)。也無法完成未來國家節(jié)能減排的艱巨任務(wù)。將會造成對國家經(jīng)濟和能源巨大損失。根據(jù)建筑體系圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)的要求，要實現(xiàn)節(jié)能率65%，墻傳熱系數(shù)必須達(dá)到0.4~0.6，要達(dá)到此要求，無機保溫材料難以達(dá)到必然被淘汰。

（2）采用無機保溫材料是歷史倒退：歐美經(jīng)濟發(fā)達(dá)國家建筑節(jié)能材料發(fā)展歷史是無機保溫材料→聚苯乙烯有機保溫材料→PU有機保溫材料。正由于有機保溫材料在建筑節(jié)能等方面比無機材料具有綜合優(yōu)勢，而被這些經(jīng)濟發(fā)達(dá)國家廣泛采用。若采取這種因噎廢食作法，片面認(rèn)為有機保溫材料防火安全性能達(dá)不到要求干脆一律加以否決，這種做法是建筑保溫材料發(fā)展史上一種倒退。

（3）無機材料絕非理想選擇：無機保溫材料除防火性能占有一定優(yōu)勢外，本身存在環(huán)保性能差，吸濕性大，占地面積大，自重量大和含有危害人體毒性等缺點。從綜合性能和綜合經(jīng)濟效益評價無機保溫材料并非建筑保溫材料的理想選擇。

三、幾點看法

1、我國巨大的建筑節(jié)能市場是拉動我國未來PU發(fā)展的主要因素，也是國際跨國公司瞄準(zhǔn)的重點目標(biāo)市場。

建筑節(jié)能是國家不可動搖的既定國策。也是國家實現(xiàn)節(jié)能減排的一項重要舉措。是確保我國國民經(jīng)濟持續(xù)平穩(wěn)增長，人民生活水平不斷提高，能源得到充分利用和保護地球環(huán)境的一項極為重要的政策。

2、PU硬泡具有優(yōu)越的保溫性能、優(yōu)良的力學(xué)性能和防水性能，是實現(xiàn)國家建筑節(jié)能目標(biāo)不可缺少的一種理想建筑保溫材料。國外發(fā)達(dá)國家甘多年在建筑節(jié)能上成功應(yīng)用，充分表明PU硬泡作為建筑節(jié)能保溫材料，技術(shù)上是可行的，也是可靠的。

3、PU硬泡作為外墻保溫材料，必須做到節(jié)能與安全，保溫與防火兩者并重，兩者缺一不可。

PU硬泡用于建筑保溫材料，其防火安全性能在技術(shù)是可以達(dá)到的。國內(nèi)PU硬泡保溫材料今后努力方向是：提供生產(chǎn)出符合建筑節(jié)能要求，防火安全性能達(dá)標(biāo)，性價比優(yōu)良的產(chǎn)品。并盡早實現(xiàn)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化、市場化和系列化。

4、盡快建立符合中國國情的建筑外墻保溫防火節(jié)能體系的評估辦法。包括制訂標(biāo)準(zhǔn)（符合科學(xué)性、合理性、可操作性）建立測試方法（符合客觀性和可操作性），制訂現(xiàn)場檢測和監(jiān)督管理辦法等。

5、建筑節(jié)能保溫材料采用無機保溫材料，并將有機保溫材料一律拒之門外的作法值得有關(guān)部門深思。此種作法不符合建筑節(jié)能保溫材料的科學(xué)發(fā)展規(guī)律，極大地限制了有機保溫材料的合理發(fā)展，嚴(yán)重阻礙了國家節(jié)能減排的國策實施，將對國家能源、建筑和經(jīng)濟造成巨大損失。

6、TVCC火災(zāi)案例有關(guān)專家已得出明確結(jié)論：TVCC火災(zāi)是建國以來建筑物火焰?zhèn)鞑ニ俣茸羁斓陌咐?，其?nèi)因是采用了具有快速火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊腦PS有機保溫材料。TVCC火災(zāi)應(yīng)引起國家相關(guān)部門深思。

目前我國已有高層建筑近10萬幢，其中100米以上的超高層建筑幾千幢，未來30年，估計我國新建高層建筑近10萬幢。在公用建筑高層建筑和超高層建筑保溫材料應(yīng)用上，必須深刻吸取TVCC慘痛教訓(xùn)，防止類似惡性事故重演。

第四篇：水性涂料涂飾分項工程

控制要點：

一、材料、工具質(zhì)量要求

1.涂料的型號、品牌應(yīng)符合設(shè)計要求。

2.涂料要具有產(chǎn)品的出廠合格證及質(zhì)量保證書。

3.總揮發(fā)性有機物（TVOC）要≤200（g/L)；游離甲醛的含量≤0.1（g/kg)。

4.施工工具使用前應(yīng)進(jìn)行安全性和適用性檢查。

5.操作之后，清點整理機具，妥善保管，以便再用。

二、施工環(huán)境要求

1.施工范圍內(nèi)無揚塵的工作內(nèi)容。

2.室內(nèi)無積水，空氣相對濕度在65%±5%以內(nèi)，溫度5℃以上，以保證水性涂料施工的質(zhì)量。

3.已完成的結(jié)構(gòu)墻面、天棚平整度在室內(nèi)水性涂料涂飾施工允許的誤差范圍內(nèi)。

4.建筑墻面、天棚內(nèi)各種設(shè)備管線、橋架安裝結(jié)束，照明燈孔已預(yù)留，其他相關(guān)的作業(yè)不妨礙室內(nèi)水性涂料涂飾施工。

三、施工操作要求

1.基層處理

混凝土面-白灰墻面-木板面

2.水性涂料調(diào)制

3.封閉底層

膩子干燥后，應(yīng)用水性涂料配套底漆進(jìn)行底層封閉，增加最終完成面的這概率。

4水性涂料涂刷

四、產(chǎn)品質(zhì)量要求

1.水性涂料涂飾工程所用涂料的品種、型號和性能應(yīng)符合設(shè)計要求。

2.水性涂料涂飾工程的顏色、圖案應(yīng)符合設(shè)計要求。

五、產(chǎn)品保護要求

1.水性涂料涂刷前，施工現(xiàn)場一定要清理干凈，不得有粉塵揚起，以免污染飾面。

2.冬季施工，一定要確保施工現(xiàn)場在5℃以上，防止涂層受凍遭受破壞。

3.涂刷面周圍的飾面一定要用報紙等物件保護，防止涂料污染其他飾面。

4.涂刷前，應(yīng)對已完成的地面面層進(jìn)行保護，嚴(yán)禁落地涂料造成地面污染。

第五篇：水性聚氨酯膠粘劑的改性研究

水性聚氨酯膠粘劑的改性研究

水性聚氨酯膠黏劑是指將聚氨酯溶于水或分散于水中而形成的膠黏劑，與溶劑型相比具有無溶劑、無污染、成膜性好、粘接力強、和其他聚合物尤其是乳液型聚合物易摻混有利于改性等優(yōu)點。水性聚氨酯膠粘劑的粘接原理為：溶劑型或無溶劑單組分、雙組分聚氨酯膠粘劑可充分利用-NCO基團的反應(yīng)，在粘接固化過程中增強粘接性能；而大多數(shù)水性聚氨酯膠粘劑中不含-NCO基團，因而主要是靠分子內(nèi)極性基團產(chǎn)生內(nèi)聚力和粘附力進(jìn)行固化；另外，水性PU含有羧基、羥基等基團，適宜條件下可參與反應(yīng)，使膠粘劑產(chǎn)生交聯(lián)，從而提高粘接力。

從90年代開始，水性聚氨酯膠黏劑已逐漸在汽車內(nèi)飾物粘接、廚房用品制造、復(fù)合薄膜制造、鞋底鞋幫粘接以及服裝加工等方面得到廣泛應(yīng)用。進(jìn)入21世紀(jì)以來，PU的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬，特別是世界范圍內(nèi)日益高漲的環(huán)保要求，更加快了水性聚氨酯工業(yè)的發(fā)展步伐。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，PU產(chǎn)品在汽車涂料、膠粘劑等領(lǐng)域已接近或達(dá)到溶劑型產(chǎn)品水平，原料生產(chǎn)實現(xiàn)了規(guī)?；?。

近年來環(huán)境保護的壓力迫使一些傳統(tǒng)產(chǎn)品逐漸淡出市場，而水性高固含量和粉末產(chǎn)品等逐漸成為主流產(chǎn)品。水性聚氨酯膠粘劑以其獨特的優(yōu)異性能，正面臨前所未有的發(fā)展機遇，需求量正以16%～30%的速度增長，是其他膠粘劑產(chǎn)品增長速度的兩倍以上，并且向著高性能、功能化和進(jìn)一步擴大應(yīng)用領(lǐng)域的方向發(fā)展。國內(nèi)水性聚氨酯膠粘劑的研究側(cè)重于改性研究，改性后的水性聚氨酯膠粘劑在特定方面具備特定的性能在不同的應(yīng)用環(huán)境中可發(fā)揮出不同的優(yōu)勢作用。那么，水性聚氨酯膠粘劑的改性研究可以從哪些方面入手呢？對此，洛陽天江化工新材料有限公司為我們提供了以下幾種研究方向：

一、提高水性聚氨酯膠粘劑的固含量

普通合成工藝制得的水性聚氨酯產(chǎn)品的固含量多為20%～40%，這樣會增加運輸費用和干燥時間，同時影響粘接性，設(shè)法將固體分提高到50%以上是國內(nèi)外研究的課題之一。洛陽天江化工新材料有限公司經(jīng)反復(fù)實驗得出了如下結(jié)論：采用分子中既含有端羥基又含有磺酸基的聚氧化烷撐和聚酯二醇作為合成水性聚氨酯的原料，使得聚合物中的親水基團進(jìn)行自乳化，能夠顯著提高乳液的穩(wěn)定性。

二、提高水性聚氨酯膠粘劑的成膜性能

一方面，水的蒸發(fā)潛熱高，干燥比較遲緩；另一方面，水的表面張力大，對粘附的基材特別是對低表面能或疏水性的基材潤濕性差，難于賦予充分的粘接性。因此，加熱干燥固化時，乳液粒子間不易得到連續(xù)的涂膜層。通常的辦法是加入少量的溶劑如丙酮、甲苯等，但它們的沸點低，有毒且有著火的危險，對此，洛陽天江化工新材料有限公司給出的改進(jìn)方法是：可以加入高沸點的氮甲基呲咯烷酮以降低著火的可能性。

三、水性聚氨酯膠粘劑的高性能化

隨著人們對產(chǎn)品性能的要求提高，水性聚氨酯粘合劑的高性能化也是其今后發(fā)展的重要方向，洛陽天江化工新材料有限公司指出，水性聚氨酯粘合劑的高性能化可通過以下幾方面得以實現(xiàn)：

1、調(diào)整原料

（1）調(diào)整原料的親水成分

親水成分(羧基、磺酸基團、季胺的氮原子等)在樹脂固體成分中所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，則預(yù)聚體即固體樹脂的親水性程度越大，越易得到顆粒極其細(xì)微的乳液。當(dāng)原料中親水成分的含量達(dá)到某一程度時，樹脂完全溶于水，形成水溶液；親水成分越多，乳液粒徑越小，對貯存穩(wěn)定越有利，但卻不利于膠膜的耐水性。因此，洛陽天江化工新材料有限公司建議：在兼顧乳液穩(wěn)定的前提下，控制親水基團的含量盡可能低，或提高聚酯本身的耐水性，以長鏈二元酸及二元醇為原料（如己二酸等），將有支鏈的二元醇或新戊二醇作為原料也可提高聚酯的耐水性；除此之外，聚醚的耐水解性好，有時也可以與聚酯并用。另外，向聚氨酯分子鏈中引入表面能低的硅氧烷鏈段或功能性氟單體，可以增強水性聚氨酯的疏水性和耐玷污性。

（2）調(diào)整預(yù)聚體的分子量

乳化前預(yù)聚體的分子量小，粘度低，有利于其在水中的剪切分散。含羥基原料的羥基與二異氰酸酯的異氰酸酯基團的摩爾比-NCO/-OH影響預(yù)聚體的粘度及制品的性能。一般說來，-NCO/-OH越大，預(yù)聚體的粘度就越小，乳化時因水?dāng)U鏈或胺擴鏈而形成的脲鍵就越多，從而致使膠膜變硬，模量升高。

（3）調(diào)整多元醇的分子量

多元醇的分子量越大，所制成水性聚氨酯的膠膜越軟；反之，分子量越小及官能團越多，所制成水性聚氨酯的膠膜越硬，耐水性越好。

2、熱處理

雖然大多數(shù)水性聚氨酯產(chǎn)品可室溫干燥固化，但通過適當(dāng)?shù)臒崽幚恚商岣吣z膜的強度和耐水性。洛陽天江化工的專家為我們講解了其中的原理：熱處理一方面能使熱塑性聚氨酯的分子鏈段排列緊密，羥基和脲基、胺基進(jìn)行反應(yīng)而產(chǎn)生一定程度的支化和交聯(lián)，從而提高內(nèi)聚力和粘接強度；另一方面可使可交聯(lián)型聚氨酯基團之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)，從而提高材料的耐水性以及耐熱性。

3、與其他聚合物共聚或共混

在經(jīng)過pH值調(diào)節(jié)或經(jīng)過相容穩(wěn)定處理后，可將水性聚氨酯與其他水性樹脂如丙烯酸乳液、氯丁膠乳等共混，組成新的水性膠。其中最重要的是水性聚氨酯改性丙烯酸酯，稱為“第三代水性聚氨酯”，它結(jié)合了聚氨酯突出的力學(xué)性能與丙烯酸樹脂較好的耐水性及耐化學(xué)品等性能，使材料的綜合性能得到了很大程度的提高。洛陽天江化工新材料有限公司對目前所采用的主要途徑做出了總結(jié)，即在適當(dāng)條件下，實施PU、PA樹脂共混、共聚或接枝。

此外，水性聚氨酯還可作為“種子聚合物”并作為高分子乳化劑，加入醋酸乙烯、丙烯酸酯、苯乙烯等不飽和單體，以過硫酸鹽或烷基氫過氧化物為引發(fā)劑，進(jìn)行乳液聚合，從而得到性能優(yōu)良的水性樹脂。

4、交聯(lián)

交聯(lián)是提高水性聚氨酯性能，尤其是提高濕粘接強度和耐溶劑性能的重要途徑，通常分為內(nèi)交聯(lián)和外交聯(lián)。

（1）內(nèi)交聯(lián)

內(nèi)交聯(lián)是通過采用三官能團的聚醚或聚酯多元醇或異氰酸酯作為原料以及選用二乙烯三胺、三乙烯四胺等作為擴鏈劑，從而制得部分支化和交聯(lián)的聚氨酯乳液的一種途徑。有的水性聚氨酯含可反應(yīng)的官能團，如在聚氨酯分子結(jié)構(gòu)中通過含環(huán)氧基多元醇組分引入環(huán)氧基團，經(jīng)熱處理形成交聯(lián)的膠膜。

內(nèi)交聯(lián)的缺點是會產(chǎn)生高粘度的預(yù)聚體，從而導(dǎo)致乳化困難，有可能得不到粒徑細(xì)微的穩(wěn)定乳液。對此，天江化工的專家給出的建議是：嚴(yán)格控制支化和交聯(lián)度，否則在乳化預(yù)聚體時可能產(chǎn)生凝膠。

（2）外交聯(lián)

外交聯(lián)相當(dāng)于雙組分體系，即在使用前添加交聯(lián)劑組分于水性聚氨酯主劑中，在成膜的過程中或成膜后加熱產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，從而形成交聯(lián)的膠膜；不是采用-NCO基團的交聯(lián)點，而是靠線型聚氨酯水分散體中的羥基、羧基、胺基、氨基甲酸酯基及酰胺脲上的活潑氫，分別與各種交聯(lián)劑進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，實現(xiàn)交聯(lián)固化的反應(yīng)。與內(nèi)交聯(lián)相比，外交聯(lián)所得乳液的性能好，并且可根據(jù)不同交聯(lián)劑品種及用量來調(diào)節(jié)膠膜的性能，但其缺點是操作不方便。

四、提高水性聚氨酯膠粘劑的初粘性

水性聚氨酯膠粘劑的初粘性較低也是阻礙其廣泛使用的原因之一。洛陽天江化工新材料有限公司通過多次實驗得出，改進(jìn)初粘性的方法除了加入增稠劑之外，還能夠通過合成環(huán)氧樹脂—水性聚氨酯體系，從而使水性聚氨酯膠粘劑具有良好的初粘性，并且明顯改善了其耐水性、耐溶劑、耐熱蠕變以及附著性能。