文 献 综 述

1.1 引言

聚氨酯(PU)是由含羟基、羧基、氨基等官能团的化合物与含异氰酸酯基化合物反应得到的高分子化合物,分子主链中除含有许多重复的氨基甲酸酯键(#8212;NHCOO#8212;)外,还含有醚键、酯键、脲键、脲基甲酸酯键。聚氨酯被誉为性能最优异的树脂,以其制得的涂料具有许多优异的性能,如高硬度、耐磨损、柔韧性好、耐化学品、附着力强、成膜温度低、可在室温固化等^[1]。

但是,传统的溶剂型聚氨酯涂料在制备和施工的过程中都需添加不少有机溶剂,对人类健康和环境造成危害。此外,双组分聚氨酯涂料中游离的多异氰酸酯(如TDI)对皮肤、眼睛和呼吸道有强烈的刺激作用,长期接触会引起慢性支气管炎等疾病。因此,随着人们环保意识的加强和各国环保法律法规对挥发性有机化合物(VOC)排放量的限制,水性聚氨酯的研究与开发日益受到重视^[2].

1.1.1水性聚氨酯的发展

聚氨酯涂料漆膜具有优异的耐磨性、柔软性和其他一些机械性能。因此，自聚氨酯涂料发明以来，很多品种都相继被开发和广泛应用。随着人们环保、能源意识的增强，特别是各国环保法规对涂料体系中有机挥发物（VOC）含量的严格限制^[3]，促进了水性涂料为代表的低污染型涂料的发展。水性涂料是以水为分散介质的一类涂料，具有不燃、无毒、不污染环境、节省能源和资源等优点。水性聚氨酯涂料将聚氨酯涂膜的硬度高、附着力强、耐磨蚀、耐溶剂性好等优点与水性涂料的低VOC含量相结合,且聚氨酯聚合物具有裁剪性，采用分子设计原理，结合新的合成和交联技术，能有效控制涂膜聚合物的组成和结构，使水性聚氨酯涂膜性能相当于甚至优于传统溶剂型涂料，成为发展最快的涂料品种之一。

1.1.2 我国聚氨酯发展情况

目前，国内市场上的水性聚氨酯还有以下特点。

1) 大多数单组分水性聚氨酯主要是依靠分子内极性基团产生内聚力和粘附力进行固化。水性聚氨酯中含有羧基，羟基等基团，适宜条件下可参与反应，使其产生交联，进一步增加其成膜强度。

2) 水性聚氨酯气味小，操作方便，残胶易于清理。