高性能和低VOC含量的水性聚氨酯在涂料行業具有廣闊的應用前景。隨著相關學者對水性聚氨酯結構、性能、成膜過程的反應機理的進一步研究，結合新的水性聚氨酯改性方法，水性聚氨酯涂料將會具有更高的性嫩嫩個，廣泛應用于皮革、木器、塑料等領域。今后在合成原料上充分利用可再生資源合成水性聚氨酯涂料，重視應用技術的研究，加強水性聚氨酯專用設備的研究與開發，水性聚氨酯將會擁更大的發展和應用空間。

下面詳細介紹幾種水性聚氨酯：

1 水性聚氨酯-丙烯酸酯樹脂

丙烯酸酯和聚氨酯兩類聚合物在微觀狀態下制備的聚氨酯-丙烯酸酯雜化水分散體，可以彌補單一聚氨酯分散體自增稠差、固含量低，乳膠膜的耐水性差和單一丙烯酸酯水分散體熱黏冷脆、柔韌性差、不耐溶劑的缺點，可以進行優勢互補。水性聚氨酯-丙烯酸酯復合乳液可以將聚氨酯較高的拉伸強度和沖擊強度、優異的耐磨性，與丙烯酸酯良好的附著力、耐候性、耐酸堿、較低的成本有機結合在一起。目前，研究者的主要目標是要提高復合乳液乳膠膜的耐熱性和硬度，對于配方、工藝和應用已經進行了較為系統的研究工作。

陳金蓮等將PU種子乳液用丙烯酸單體在室溫下溶脹24h后，在進行種子乳液聚合，可以大大提高PUA中MMA的含量，使PUA的乳液和涂膜性能得到很大的改善；采用油溶性引發劑與水溶性引發劑組成復合引發劑體系，可使MMA的轉化率達到98.6%。張初銀等選用可后續反應單體丙烯酸酯作為合成過程的稀釋劑，制備出水性聚氨酯-丙烯酸酯雜化乳液，整個合成過程完全無溶劑，具有工藝簡單、成本低、對環境無危害等突出優點，并探討了最佳工藝。結果表明：當羧基含量在1.9%-2.1%，丙烯酸酯組分含量為40%，乳化速率為2000r/min，乳化時間為15min時可以成功制備乳液。施銳等采用60Co射線試探了水性聚氨酯-丙烯酸酯輻射聚合的可能性，通過Fourier變換紅外光譜表征了分子鏈的結構和接枝反應。通過計算N——H峰和Ph（C==C）峰之間的積分面積比，相對于過硫酸鉀引發，發現60Co射線引發后接枝效率提高了近一倍。擺桿硬度測試顯示采用60Co射線引發方式或者提高甲基丙烯酸甲酯的含量都會提高乳膠膜的硬度。

水性聚氨酯-丙烯酸酯引起了人們的廣泛興趣，被譽為“第三代水性聚氨酯”，同時，經試驗表明，硬段含量越高，丙烯酸酯單體的稀釋作用越明顯，對于木器涂料和金屬涂料等硬度要求高的涂料品種更具有生產科操作性和應用價值。當前對于水性聚氨酯-丙烯酸酯的研究已經進入實際應用階段。

2 UV（Ultraviolet）固化水性聚氨酯

UV固化樹脂具有高效、節能、高機械性能和耐性優異等特點，得到迅速發展和廣泛應用。傳統UV固化樹脂主要由含不飽和鍵低分子聚合物、活性稀釋劑以及光引發劑等組分構成，在UV光照射下發生聚合反應而固化。稀釋劑主要為丙烯酸酯類單體，是一類危害較大的VOC，而且涂膜固化后收縮較大，會影響涂層附著力。

水性聚氨酯光固化樹脂通過將反應型單體化學鍵引入聚氨酯樹脂支鏈或主鏈上，可以解決稀釋劑不環保的問題，同時可以發揮光固化樹脂的強度高和耐溶劑耐水出色的特點，具有很強的應用前景。白晨艷等合成了一種新型的含不飽和雙鍵單體PEDA，作為擴鏈劑接入聚氨酯鏈中，然后通過含不飽和雙劍的單羥基化合物（HEA）進行封端，制得了可UV固化水性聚氨酯分散體，采用這種方法制得的水性聚氨酯雙鍵含量高，分子量高，性能可達到溶劑型聚氨酯材料性能。許飛通過氨酯化反應合成一種含雙鍵的二元醇（HIT），將其引入聚氨酯主鏈中，合成了一種新型的可UV固化水性聚氨酯。通過FTIR紅外光譜證實該二元醇合成成功并引入聚氨酯主鏈中。測試證明UV固化后涂膜具有良好的耐水耐溶劑性、較好的機械性能及耐熱性能。白晨艷等還進行了有機硅改性顆UV固化水性聚氨酯的研究，探討了有機硅用量對樹脂性能的影響，在硅氧烷（PDMS）含量為7%左右時候樹脂具有較好的柔韌性、耐溶劑性能和表面聚水性。王小軍也進行了此類研究，制備的多重交聯固化水性聚氨酯涂料性能優異。

　　當然，可紫外光固化水性聚氨酯樹脂還有一些有待改進的地方，諸如光引發劑的水溶性等，但不可否認，可UV固化水性樹脂已經進入產品應用階段，目前國外公司如拜耳、巴斯夫等已有此類商品。

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