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用阶段．从目前的研究可以看出，水性聚氨酯存在以下发展趋势： （１）为了改善树脂的耐水性、耐化学品性和耐候性，用有面硅改性、丙烯酸改性的研究将得到进—步发展。 （２）水性热固化聚氨酯用的封闭剂及交联剂将是今后一段时期的研究重点，目的是在提高交联后涂膜 性能的同时，迸一步降低固化温度。 （３）水性聚氨酯一直缺乏各种相关专用助剂，随着市场需求的扩大，水性应用助剂的研究以及商品化 步伐将进一步加快。 总之，水性聚氨酯涂料的研究正朝着低成本、高性能、应用领域拓宽等方向取得突破。随着新工艺 和新技术的不断出现，水性聚氨酯涂料将会得到更大的发展。
氯化橡胶及其涂料的现状与发展
佟丽萍李健孙亚君
（沈阳化工股份有限公司。１１００２６）
１前言 氯化橡胶是天然橡胶或合成橡胶经氯化改性后制成的橡胶衍生物。它具有独特的耐磨性、抗腐蚀性、 快干性，以及优良的粘附性、防渗透性及难燃性，因而广泛用于涂料、粘合剂、印刷油墨等领域。
氯化橡胶在涂料工业中已获得广泛的应用。但因原生产方法为四氯化碳法，氯化橡胶中残留的四氯
通常环氧树脂乳液作为一组分，颜填料加在固化剂中作为另一组分，可用水稀释，这时应注意胺固
化剂对于涂膜颜色的影响，同时应避免活性颜料与胺固化剂的反应。
由于环氧树脂乳液优异的性质，目前已经获得越来越广泛的应用，特别是用在无机基底上，如聚合
物改性水泥，加入环氧树脂乳液，在水泥固化后可明显提高其耐冲击性、伸张强度、耐化学品性和对底
（２）对于双组分体系，由于一ＮＣＯ与Ｈ。Ｏ反应生成Ｃ０２，导致涂膜易出现气泡，而单组分体系的涂层
综合性能不很理想。 （３）对于部分原材料的价格较高，制备水性聚氨酯的成本增加，为水性聚氨酯涂料的推广应用带来一 定困难。 尽管水性聚氨酯还存在很多缺陷，但随着环保意识的不断增强，为水性聚氨酯涂料必将进入广泛应
材的附着力，减少液体和气体腐蚀介质的渗透性，特别适合潮湿的混凝土基底，有利于水泥地面的平整。
此外，还可用作屋面及卫生间的防水材料，家庭装饰用密封胶，纤维的增强处理％‘地下建筑物，如隧道、 地下仓库、地下车间的防护，这些地方由于空气流通不好，溶剂型涂料施工时；溶剂无法挥发，而用环
氧乳胶涂料则可解决上述问题。此外，环氧涂料耐磨，可用作停车坪、飞机跑道涂料；环氧乳胶涂料无 毒，也可用作食品及饮料厂房地面的保护。另外，环氧乳胶涂料用作金属基底的防腐蚀涂料，已经成功
司和德国Ｂａｙｅｒ公司均有相应产品出售。例如ＩＣＩ公司开发出一种Ｎａｏｐａｅ ＸＲ－９０３０水性聚氨酯一丙烯酸 共聚物分散体涂料，用于木器和塑料的涂装。以ＸＴ－９０３０为基料配制的涂料具有良好的附着力。荷兰 Ｄｙｆｌｅｘ公司生产的Ｄｙｆｌｅ
ＬＰ
９８３０和英国Ｚｅｎｅｃａ公司生产Ｎｅｏｐａｃ Ｅ－ＩＩＯ都属于丙烯酸改性的聚氨酯分
酯中的异副旨，毒性极高，危害健康，所以，溶剂型氨酯在国际上的使用量越来越少，世界先进国家已
逐步取消对溶剂涂料的认证。取而代之的水性氨酯涂料，目前已成为世界先进国家的标准涂料之一。水

性聚氨酯涂料是以水性聚氨酯树脂为基料并以水为分散介质的一类涂料，具有不燃、无毒、无环境污染、 无火灾隐患等优点（见表１），因而越来越受到重视，成为今后发展的方向。
Ａｉｒ－Ｐｒｏｄｕｃｔｓ
Ｃｈｅｍｉｃａｌ公司的Ｆｌｅｘｔｈａｎｅ等。上海建筑科学研究院的陆亨荣等利用脂肪簇聚氨酯乳液
和聚丙烯酸乳液进行了复配。制成了水性聚氨酯一丙烯酸酯复合外墙涂料，既保存了聚氨酯的优良性能， 又保存了聚丙烯酸酯的优良性能，使涂料性能有很高的提高，且涂料价格降低。 表３水性聚氨酯与丙烯酸涂料的性能比较
例如，目前已经有涂料生产厂研制成木器用快干水性聚氨酯涂料。这种水性聚氨酯涂料成本上具有
竞争力，已经逐步取代供高级木制办公用品使用的溶剂型聚氨酯涂料。它能满足耐化学腐蚀性、耐溶剂 性、装饰性、以及其他性能的严格要求。同时，所放出的ＶＯＣ比溶剂型涂料低７７％．
地坪用水性聚氨酯涂料也取得了类似进展，近两年来，美国已经有涂料制造商向市场投放了供混凝
美国Ｏｏｉｎ公司最近研制出使用尿丁酮作为内交联剂的新技术。采用该技术能够制得稳定的乳胶体 系，其乳胶颗粒中的聚氨酯骨架中含有尿丁酮基。当过量的二元胺迁移到乳胶颗粒内，它增大乳胶颗粒
中聚氨酯链的分子量而不影响乳胶的稳定性，这就很好的克服了当前单组分水性聚氨酯涂料所存在的硬 度低、耐水性和耐溶剂性不良的缺点。 ２．２水性双组分聚氨酯涂料 在水性双组分聚酯涂料中，其涂膜是因反应性双组分聚氨酯组成物中过量的水而形成的。据推断， 在这类水性双组分组成物中多异氰酯缓慢地反应，而当形成薄膜时，水分快带蒸发而产生有效的交联。 另一类水性双组分聚氨酯涂料组成物可用水分散多异氰酯和羟基官能聚氨酯分散体制成。在这种组 成物中，多异氰酯分散在水中，但不是溶解在水中，能够和多元醇分散体粒子聚结而产生交联。在亲水 性的分散体中，亲水部分位于分散粒的表面，大部分疏水物质则处于粒子内部。
综上所述，双组分性聚氨酯涂料是主要的发展方向，单组分水性聚氨酯涂料由于其性能优异在清漆 中也有较广泛的应用，而开发性能优良的水性改性聚氨酯涂料则是近来发展最为迅速、应用前景广阔的
新方向。
３水性聚氨酯涂料的应用 水性聚氨酯涂料的发展己实现了工业化生产。国外自德国Ｂａｙｅｒ公司率先开发聚氨酯乳液以来，美 国Ｓｏｌｕｏｌ化学公司、大日本油墨株式会社（ＤＩＣ）、荷兰Ｓｔａｈｌ公司、西班牙Ｍｅｒｇｕｉｎｓａ公司等都开发生
产了水性聚氨酯树脂或涂料，其中多家在世界范围内占有很大的份额。水性聚氨酯逐渐被广泛应用于木 器、塑料、金属、混凝土、皮革、纤维、建筑物、汽车等许多领域。
３．１建筑涂料
建筑涂料可能是水性聚氨酯涂料最大的应用领域之一。建筑涂料要求耐光性、耐候性等一些性能， 利用聚氨酯分散体涂料通过组分调整可使其综合性能完全满足需要。单组分聚氨酯分散体涂料或聚氨酯
２．１水性单组分聚氨酯涂料 水性单组分聚氨酯涂料是应用最早的水性聚氨酯涂料，具有很高的断裂延伸率和适当的强度，并能 常温干燥。因为高分子量合物不能形成良好而稳定的水分散体，所以传统的单组分水性聚氨酯涂料通常 是较低的分子量或低交联度。与溶剂型双组分氨酯涂料相比，单组分水性聚氨酯涂料的耐化学性和耐溶 剂性不良，硬度、表面光泽度和鲜艳性都低。 分子链上不含交联基团的水性聚氨酯所形成的涂料属物理干燥成膜，所以线性聚氨酯分子不能提供 像共价交联那样的性能。为了进一步提高水性聚氨酯涂料的机械和耐化学品性能，可引入反应性基团进 行交联。近来将多官能环乙亚胺作为添加交联剂或双组分水性聚氨酯系统，是使用分子量叠加以改善水 性聚氨酯涂料性能的典型实例。
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土楼板保护用的水性双分聚氨酯涂料。与溶剂型涂料相比，这类涂料有许多优点，如无气味，ＶＯＣ为零 以及改善了耐磨性等。这些水性聚氨酯的组成物都是以分散脂族多异氰酸酯和水分散聚酯多元醇为基础的。 ２．３水性改性聚氨酯涂料 水性改性聚氨酯涂料中最重要的是水性聚氨酯改性丙烯酸树脂，将聚氨酯树脂的韧性及弹性，与丙 烯酸酯良好的保色性、光稳定性、硬度及低成本综合起来。水性改性聚氨酯涂料的主要进展是由原来的 物理混合改性发展为化学改性（原位聚合法），即丙烯酸酯先作为合成氨酯的溶剂，待分散到水中后再作 为反应单体聚合。这样能够更好的提高改性材料的性能。目前，将聚氨酯、聚丙烯酸进行共聚改性也是 较为常见的改性方法。此外还有水性环氧改性聚氨酯涂料、改性聚醚以及改性醇酸树脂等。商品化的水 性改性聚氨酯涂料有英国ＩＣＩ公司的Ｎｅｏｐａｅ和Ｎｅｏｒｅｚ，美国Ｓｌｏｒｏｌ公司的Ｓｏｌｕｃｏｔｅ以及美国
３．２木器漆 木器漆一般要求美观并有良好的耐磨性、耐沾污性。水性聚氨酯具有耐磨性、柔韧性、光稳定性好、 附着力强等特点，木器漆已成为水性聚氨酯涂料的重要应用领域。水性聚氨酯木地板、木家具漆，作为 环保型涂料，有其广阔的发展前景。美国氰特（ＣＹＴＥＣ）公司、Ａｉｒ
Ｐｒｏｄｕｃｔｓ
Ｃｈｅｍｉｃａｌ公司、英国ＩＣＩ公
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与丙烯酯的混合物和交联物因耐大气老化、、抑制菌类生长且经久耐用而适用于户外建筑物。例如，美国 Ｐｏｌｔｓｏｌ公司开发的Ｓｏｌｕｃｏｔｅｌ １７—３６室外型硬性水性聚氨酯涂料，具有耐磨性、耐擦洗性佳，抗紫外线 老化性优异，防水、防霉性能优良的特点，适用于耐磨地坪涂料及外墙涂料等。国内也有福州金风涂料 有限公司利用进口树脂生产了水性聚氨酯内外墙涂料。 表４美国部分水性聚氨酯供应商及商品名称
表１ 列出了水性与溶剂型聚氨酯涂料的性能比较
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２水性聚氨醋涂料的种类和特点
水性聚氨酯树脂主要有三类，即单组分聚氨酯、双组分聚酯和改性聚氨酯。水性单组分聚氨具有很 高的断裂延伸率（可达８００％）和适当的强度（可达２０９，Ｐａ），并能常温干燥，但耐水性和耐溶剂性很差，硬 度、表面光泽度和鲜艳性都较低。 目前国内外很多厂家己开发了水性双组分聚氨酯涂料，其ＶＯＣ显著降低，性能优于或等同于溶剂型 双组分聚氨酯涂料。在水性双组分聚氨酯涂料中，水是过量的，其反应以异氰酯根与羟基的反应为主。
原因在于异氰酯根与羟基、水等的反应速度小于水的蒸发速度。在水性双组分聚氨酯涂料成膜以后，水
的蒸发速度很快。例如，不含颜料的涂膜在初其成膜时其中含有水而呈乳白色，但经过２０－＇－－６０ｍｉｎ后涂 膜中的水已基本蒸发尽而变得透明。 水性改性聚氨酯材料主要是水性聚氨酯改性丙烯酯。例如，在聚氨酯乳液中加入适量的丙烯酯乳液， 可以使其许多性能得到显著提高。用水性聚氨酯改性聚醋酸乙烯乳液，也可得到同样的效果。 另外，聚氨酯按其原料还可分为脂肪族和芳香族聚氨酯，芳香族聚氨酯遇日光紫外线会泛黄分解， 只能用做室内涂料，而脂肪族聚氨酯涂料防紫外线、抗水解，室内外均可使用，但脂肪簇聚氨酯原料价 格较为昂贵。两种聚氨酯涂膜性能及价格对比如表２所示： 表２芳香族水性聚氨酯和脂肪族水性聚氨酯性能及价格对比
地在铁路机车、公共汽车、建筑桥梁等钢结构上得到应用，今后会越来越多地用于金属产品的防护装饰。
每一种新的环氧树脂乳液及乳化剂的出现，都将促进水性环氧涂料的发展，预计我国大规模使用水
性环氧涂料的日期已为时不远。