自從水性聚氨酯在皮革涂飾行業(yè)得到成功應(yīng)用后，國內(nèi)外相關(guān)企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)針對水性聚氨酯的研究逐漸擴(kuò)大和深入。水性聚氨酯是以水為溶劑，是安全環(huán)保性產(chǎn)品。水性聚氨酯可以通過外乳化或者內(nèi)乳化的方式得到，其中外乳化型水性聚氨酯儲存穩(wěn)定性較差，而內(nèi)乳化可獲得粒子均勻的分散體產(chǎn)品。對于內(nèi)乳化型水性聚氨酯而言，親水性基團(tuán)是不可缺少的部分。水性聚氨酯根據(jù)親水基團(tuán)的不同可以分為陰離子型、陽離子型、非離子型、陰非離子和陽非離子型以及兩性離子型水性聚氨酯。目前，陰離子水性聚氨酯研究和實際應(yīng)用最為廣泛。

陰離子水性聚氨酯一般選用羧酸鹽或者磺酸鹽為親水基團(tuán)，近幾年也有研究采用磷酸鹽作為親水基團(tuán)的案例。根據(jù)親水基團(tuán)也可將陰離子水性聚氨酯細(xì)分為羧酸鹽型、磺酸鹽型和磷酸鹽型水性聚氨酯。羧酸型常用的擴(kuò)鏈劑有二羥甲基丙酸（DMPA）、二羥甲基丁酸（DMBA），或者半酯等等。DMPA的溶解性比較差，因此在聚氨酯制備過程中需要加入助溶劑才能較為容易的得到穩(wěn)定的水性聚氨酯。DMBA比DMPA對一個亞甲基，其在樹脂中的溶解性較好，因此可在制備過程中不添加或少添加溶劑。但是DMBA價格較為昂貴。也有研究采用DMPA對己內(nèi)酯開環(huán)制備軟段含有羧基的多元醇，然后無溶劑法制備水性聚氨酯。在制備羧酸型水性聚氨酯時，通常選用三乙胺來中和羧基形成羧酸鹽，也可以選用其他有機(jī)胺或者氫氧化鈉、氫氧化鉀等作為中和劑。但是，需要注意不同中和劑會影響水性聚氨酯的乳液粒徑分布，乳液的穩(wěn)定性和水性聚氨酯的應(yīng)用性?；撬猁}常用的擴(kuò)鏈劑有1,2-丙二醇-3-磺酸鈉、1,4-丁二醇-2-磺酸鈉、乙二胺基磺酸鈉，以及磺酸聚酯二元醇等等。通常，磺酸型親水?dāng)U鏈劑更容易獲得高固含量的乳液，這是由于磺酸鈉屬于強(qiáng)電解質(zhì)，親水性更高，雙電層更容易形成。然而，磺酸鹽型親水單體的引入使得離聚物黏度難以控制，需要大量的溶劑進(jìn)行稀釋，生產(chǎn)操作難度大。目前磺酸鹽型水性聚氨酯一般用于制備50%固含量的乳液，用于鞋膠，真空吸塑膠，木材膠等行業(yè)。筆者通過大量實驗判斷，磺酸鹽型親水單體適用于制備外觀乳白的產(chǎn)品，對于高透外觀的乳液顯得難度較大。乳液透明度要求越高，親水單體含量需要越高，這就導(dǎo)致離聚物黏度難以控制，甚至凝膠。因此，制備高通透性的水性聚氨酯需要從羧酸型或者羧酸和磺酸混合型角度入手考慮。

陽離子水性聚氨酯是通過鏈上的氮原子與酸中和成鹽而達(dá)到親水作用的。通常親水性擴(kuò)鏈劑有N-甲基二乙醇胺、二乙醇胺、N，N-二甲基乙醇胺、二乙烯三胺與環(huán)氧氯丙烷的反應(yīng)產(chǎn)物等等。陽離子親水單體由于分子結(jié)構(gòu)中的氮原子的堿性作用，與異氰酸酯基團(tuán)反應(yīng)速度非?？?，放熱特別明顯，特別是制備芳香族陽離子水性聚氨酯時。因此，在合成階段，一定要控制好反應(yīng)溫度，防止爆聚而凝膠。陽離子水性聚氨酯相比于陰離子而言，更容易獲得較細(xì)的乳液粒徑，并且鏈段的柔順性較為優(yōu)異，但是一般陽離子水性聚氨酯不耐黃變。

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