水性聚氨酯涂料將聚氨酯涂膜的硬度高、 附著力強(qiáng)、耐腐蝕、耐溶劑好等優(yōu)點(diǎn)與水性涂料的低VOC含量相結(jié)合， 符合

發(fā)展涂料工業(yè)的“三前提”（資源， 能源，無污染） 及“四Ｅ 原則”（經(jīng)濟(jì) E C O N O M Y ， 效率EFFICIENCY ， 生態(tài)

ECOLOGY， 能源 ENERGY 。 然而，一般的聚氨酯乳液的自增稠性差、固含量低、乳膠膜的耐水性差、 光澤性較低， 涂膜的

綜合性能較差，為了更好的提高水性聚氨酯涂料的綜合性能，擴(kuò)大應(yīng)用范圍， 需對(duì) WPU 乳液進(jìn)行適當(dāng)?shù)母男浴?本文主要介

紹了環(huán)氧樹脂改性、 有機(jī)硅復(fù)合涂料的研究及應(yīng)用進(jìn)展。

1 . 水性聚氨酯涂料改性技術(shù)

1 . 1 環(huán)氧樹脂改性

      環(huán)氧樹脂(EP)具有許多優(yōu)良的性能,如種類多、易固化、 機(jī)械強(qiáng)度高、 粘附力強(qiáng)、 成型收縮率低、 化學(xué)穩(wěn)定性好、 

電絕緣性好、 成本低, 還具備高模量、 高強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性好等特點(diǎn),早已成為應(yīng)用廣泛的熱固性塑料,在機(jī)械、電子、涂料等

領(lǐng)域發(fā)揮著日益重要的作用。 通過環(huán)氧樹脂和聚氨酯的接枝反應(yīng)， 制得環(huán)氧改性聚氨酯乳液，用其配制水性環(huán)氧改性聚氨酯

涂料，可以提高化學(xué)穩(wěn)定性和漆膜附著力。環(huán)氧樹脂與聚氨酯反應(yīng)中可以將支化點(diǎn)引入聚氨酯主鏈，使之形成部分網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)而

性能更為優(yōu)異,合成原理是用— OH基與— NCO基的反應(yīng)制得初聚體，在初聚體中加入小分子擴(kuò)鏈劑和親水?dāng)U鏈劑等進(jìn)行擴(kuò)鏈反

應(yīng)，提高初聚物的分子量，加入環(huán)氧樹脂進(jìn)行交聯(lián)，加入中和劑， 進(jìn)行中和反應(yīng)， 快速攪拌混合， 得到預(yù)聚體。 最后高速

攪拌剪切乳化，得到水性聚氨酯乳液。

1 . 2 有機(jī)硅改性

      有機(jī)硅化合物分子結(jié)構(gòu)中含有元素硅，是屬于半有機(jī)、半無機(jī)結(jié)構(gòu)的高分子化合物,它們兼具有機(jī)化合物和無機(jī)化合物

的特性,具有耐低溫、耐氣候老化、電器絕緣、耐臭氧、憎水、難燃、生理惰性等許多優(yōu)異性能。有機(jī)硅聚合物的兩個(gè)最顯著

的特點(diǎn)就是耐氧化性和低的表面能，耐氧化性就是耐候性好，而低表面能即會(huì)產(chǎn)生優(yōu)良的疏水性。用有機(jī)硅改性聚氨酯可以綜

合二者的優(yōu)異性能， 彌補(bǔ)水性聚氨酯耐水解性稍差的缺陷， 使改性的水性聚氨酯涂料表現(xiàn)出良好的憎水性、 表面富集性、 

低溫柔順性和優(yōu)良的生物相容性等。有機(jī)硅改性聚氨酯可以通過物理共混來進(jìn)行， 例如，利用水性聚氨酯和聚硅氧烷乳液進(jìn)

行物理共混改性。 聚氨酯可以改善聚硅氧烷乳液的耐油性， 而聚硅氧烷乳液可以改善水性聚氨酯的耐水和耐溶劑性能，兩者

共混可獲得取長(zhǎng)補(bǔ)短的效果。有機(jī)硅共混改性通常是將有機(jī)硅用作改性劑添加入聚氨酯體系中，改善聚氨酯制品某方面的性能

。

      由于乳化劑的存在，共混改性對(duì)膜的性能有負(fù)面影響，共混改性僅僅是簡(jiǎn)單的機(jī)械混合，無化學(xué)鍵形成，羥基硅油易于

遷移， 造成硅感時(shí)效短。 因此， 有機(jī)硅改性聚氨酯最常用的方法是共聚改性。通過兩端帶有反應(yīng)性官能團(tuán)的聚硅氧烷低聚

物(最常見的是聚二甲基硅氧烷PDMS，或部分甲基被取代后所得聚硅氧烷)與多異氰酸酯經(jīng)逐步加成，聚合而制得嵌段共聚物。

用于改性聚氨酯研究的有機(jī)硅化合物主要是含有羥基封端的羥基硅油、 氨基或烷氧基封端的硅烷偶聯(lián)劑等， 帶有活性端基的

聚硅氧烷與端異氰酸酯基的化合物或預(yù)聚體通過加成聚合和擴(kuò)鏈反應(yīng)， 制成有機(jī)硅改性聚氨酯。 有機(jī)硅共聚改性水性聚氨酯

制備方法主要有合成與擴(kuò)鏈兩種不同的方法。 所謂合成法是在合成過程中將羥基硅油或氨基硅油引入聚氨酯鏈段中。 羥基硅

油的反應(yīng)活性適中， 合成過程反應(yīng)平穩(wěn)。 但氨基硅油的氨基氫反應(yīng)活性很高， 并且在聚氨酯溶解度有差異， 所以聚合反應(yīng)

都需要在溶劑的存在下進(jìn)行； 擴(kuò)鏈法是指在預(yù)聚體乳化的過程中擴(kuò)鏈引入氨基硅油，如有人報(bào)道了利用側(cè)鏈氨基硅油來改善

水性聚氨酯的研究 。

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