1.å‰è¨€
  èšæ°¨é…¯æ¶‚æ–™ç”±äºŽå…¶ç‹¬ç‰¹çš„ç»“æž„è€Œèµ‹äºˆåŠ å·¥äº§å“以çªå‡ºçš„强度,柔性,è€ç£¨,é€æ¹¿,è€ä½Žæ¸©ç‰æ€§èƒ½;且广泛应用于涂料工业,制é©å·¥ä¸š,纺织工业,建ç‘工业ç‰é¢†åŸŸ;但PU涂料大多为溶剂型的。éšç€äººä»¬çŽ¯å¢ƒä¿æŠ¤æ„识的ä¸æ–åŠ å¼º,有关的劳动ä¿æŠ¤,安全,消防,环境ä¿æŠ¤ç‰æ³•å¾‹æ³•è§„的日益完善,åŠ ä¹‹æœ‰æœºæº¶å‰‚çš„ä»·æ ¼é£žæ¶¨,å› è€Œæ°´æ€§PUå–代溶剂型PUæˆä¸ºå¿…然;åˆç”±äºŽçº¯çš„PU乳液在稳定性,è‡ªå¢žç¨ æ€§,固å«é‡,应用范围,膜的ä¿å…‰æ€§æ–¹é¢ä¸è¶³,而PUAå¤åˆä¹³æ¶²ä»·å»‰,安全,ä¸ç‡ƒ,æ— æ¯’;ä¸ä½†å¼ºéŸ§æ€§,è€ç£¨æ€§,è€æ°´æ€§,è€åŒ–å¦å“性好;而且稳定性,è‡ªå¢žç¨ æ€§,固å«é‡,应用范围,膜的ä¿å…‰æ€§å¥½ã€‚æ•…,PA乳液与PU乳液在性质上有一定的互补作用,å› è€ŒPUAå¤åˆä¹³æ¶²çš„产生æˆä¸ºå¿…然趋势。
  2.PU涂料的产生和å‘展
  在国外,德国拜耳(OttoBayer)ç‰äººåœ¨1948å¹´å‘展的异氰酸酯化å¦çš„基础上,通过二异氰酸酯和乙二醇åŠäºŒèƒºç±»å应,分别制得了线性èšæ°¨é…¯å’Œèšè„²ã€‚在1955年制æˆäº†ç”²è‹¯äºŒå¼‚氰酸酯(TDI)和三羟甲基丙烷(TMP)çš„åŠ æˆç‰©(DESMODURL)。1961年制æˆäº†å·²æ’‘二异氰酸酯(HDI)缩二脲,以æ¤ä¸ºåŸºç¡€å¯é…制出性能优异的å„ç§PU涂料。国外近年PU涂料能获得广泛的应用,æ˜¯å› ä¸ºPU涂料的优异性能符和å‘展涂料工业的“三å‰æâ€(资æº,能æº,æ— æ±¡æŸ“)åŠâ€œå››E原则â€(ç»æµŽECONOMY,效率EFFICIENCY,生æ€ECOLOGY,能æºENERGY)和日益强化的时代è¦æ±‚相适应。估计90年代国外èšæ°¨é…¯æ¶‚料将获得进一æ¥çš„å‘展,å–得许多æˆæžœã€‚
  我国PU涂料的å‘展始于1956年大连染料厂首次制æˆåŠŸç”²è‹¯äºŒå¼‚氰酸酯(TDI),éšå³å¼€å±•äº†PUæ¶‚æ–™çš„å®žéªŒç ”ç©¶,并于1958年进行了PU涂料的试生产,但直到1956年在天津,上海ç‰åœ°æ‰æœ‰å°‘é‡çš„商å“涂料生产。到80年代,实行改é©å¼€æ”¾åŽ,国内外的技术交æµæ—¥å¢ž,PU涂料的生产工艺和施工技术日益进æ¥,è¿Žæ¥äº†90年代我国PU涂料的蓬勃å‘展新时期。但是,由于PU涂料在稳定性,è‡ªå¢žç¨ æ€§,固å«é‡,膜的ä¿å…‰æ€§æ–¹é¢æ¯”较差,å…¶å‘展有一定的局é™æ€§ã€‚
  3.PA涂料的产生和å‘展
  1927å¹´,德国Rohm&Hasså…¬å¸å¼€å§‹äº†ä¸™çƒ¯é…¸é…¯çš„工业生产。1931å¹´åŽ,英ã€ç¾Žå„国é€æ¥å‘展了甲基丙烯酸酯的工业化生产,制出有机玻璃。50年代åˆæœŸ,美国DoPontå…¬å¸å¼€å§‹ç ”究èšä¸™çƒ¯é…¸é…¯æ¶‚料并试用于汽车涂料,ç»è¿‡æ•°å¹´çš„应用åŠå¼€å‘,于50年代ä¸ã€åŽæœŸ,丙烯酸酯涂料的优异性能é€æ¥ä¸ºäººä»¬æ‰€é‡è§†ã€‚
ã€€ã€€æˆ‘å›½å¯¹ä¸™çƒ¯é…¸é…¯æ¶‚æ–™çš„ç ”ç©¶æ¯”è¾ƒæ™š,于50å¹´ä»£ç”±åŒ–å·¥éƒ¨æ¶‚æ–™å·¥ä¸šç ”ç©¶æ‰€å’Œäº¬ã€æ´¥,户个别å•ä½å¼€å§‹ç ”制,主è¦ç”¨äºŽé£žæœºæ¶‚装。60ã€70å¹´ä»£ä¸™çƒ¯é…¸æ ‘è„‚æ¶‚æ–™æœ‰äº†è¿›ä¸€æ¥çš„å‘展,ç›¸ç»§ç ”åˆ¶æˆåŠŸä¸™çƒ¯é…¸æ”¹æ€§çš„å‡ ç§å¸¸è§„æ ‘é…¯æ¶‚æ–™,å¦‚ä¸™çƒ¯é…¸æ”¹æ€§çš„è¿‡æ°¯ä¹™çƒ¯æ ‘é…¯,ç¡åŸºçº¤ç»´ç´ ,é†‡é…¸æ ‘é…¯ç‰æ¶‚æ–™å‡è¾¾åˆ°äº†å·¥ä¸šåŒ–应用。80年代至今由于北京东方化工厂年产3.8万å¨,å‰æž—化å¦å·¥ä¸šå…¬å¸å¹´äº§4.0万å¨çš„丙烯酸酯类å•ä½“相继投产,大大促进了丙烯酸涂料工业的å‘展速度。但是,由于PA涂料在强韧性ã€è€ç£¨æ€§ã€è€æ°´æ€§ã€è€åŒ–å¦å“性方é¢æ¯”较差,å…¶å‘展也有一定的局é™æ€§ã€‚
  4.1水性PU涂料的产生和å‘展
  水性PU涂料å‘明于1943å¹´,首次工业化于1967å¹´,1972年德国Bayerå…¬å¸çŽ‡å…ˆå¼€å‘了imprainil系列用作皮é©æ¶‚料饰剂的PU水乳液。
  数åå¹´æ¥,欧美,日本对水性PUçš„ç ”åˆ¶å¼€å‘éžå¸¸é‡è§†,现今已有很多ç§ç±»çš„水性PU产å“,æˆåŠŸåœ°ç”¨äºŽè½»çºº,å°æŸ“,çš®é©åŠ å·¥,织物涂层整ç†,涂料,胶é»å‰‚,木æåŠ å·¥å»ºç‘,é€ çº¸,橡胶åŠå¼¹æ€§çº¤ç»´,弹性体ç‰é¢†åŸŸã€‚特别是近年æ¥,å…¨çƒå¯¹çŽ¯ä¿è¦æ±‚越æ¥è¶Šé«˜,åŒæ—¶åˆè€ƒè™‘ç»æµŽçš„节约,ä¼ ç»Ÿçš„æº¶å‰‚åž‹PU体系å—到严é‡æŒ‘战,它的应用有é€å¹´å‡å°‘的趋势。以水性PUå–代溶剂型PUå°†æˆä¸ºä¸€4.第三代水性PU-PUA涂料的产生和å‘展,与国外相比,国内水性PUçš„ç ”åˆ¶å¼€å‘比较è½åŽ,尚处于试制和å°æ‰¹é‡ç”Ÿäº§é˜¶æ®µã€‚æ®ä¸å®Œå…¨ç»Ÿè®¡,我国水性PUçš„ç§‘ç ”,生产å•ä½åªæœ‰40多家,å…¶ä¸çº¦20多家生产å•ä½å¹´ç”Ÿäº§æ€»é¢ä¸‡å¨ä»¥ä¸Šã€‚ç»å¤§éƒ¨åˆ†ç”Ÿäº§çš®é©æ¶‚饰剂。国内生产的水性PU产å“ç§ç±»å°‘,性能质é‡å·®,和国外åŒç±»äº§å“相比差è·å¤§,致使许多行业长期ä¾èµ–è¿›å£,å› è€Œ,æ ¹æ®å›½æƒ…,ç ”åˆ¶å¼€å‘高质é‡çš„水性PU产å“,替代进å£äº§å“,满足国内有关行业的迫切è¦æ±‚具有å分é‡è¦çš„æ„义。
[NextPage]
  4.2.水性PUA涂料的产生和å‘展〔7-8〕
  èšæ°¨é…¯(PU)乳液和èšä¸™çƒ¯é…¸é…¯(PA)乳液åŒå…¶æº¶å‰‚型产å“相比,具有价廉,安全,ä¸ç‡ƒ,æ— æ¯’,ä¸æ±¡æŸ“环境ç‰ä¼˜ç‚¹,å› è€Œåœ¨æ¶‚æ–™,胶é»å‰‚,çš®é©,织物涂层方é¢å¾—到广泛的应用。但纯PA乳液å˜åœ¨çš„问题是:强韧性ã€è€ç£¨æ€§ã€è€æ°´æ€§ã€è€åŒ–å¦å“性差;而å•ä¸€çš„PU乳液å˜åœ¨çš„问题是:稳定性,è‡ªå¢žç¨ æ€§,固å«é‡,应用范围,膜的ä¿å…‰æ€§å·®ã€‚PUå’ŒPA在性质上有一定的互补作用,PUAå¤åˆä¹³æ¶²èƒ½å…‹æœPUå’ŒPA乳液å„自的缺点,å‘挥å„自的优势,使乳液åŠèƒ¶è†œçš„性能得到明显的改善。
ã€€ã€€æ— å¯ç½®ç–‘,PU涂层的优点明显,ä½†å…¶ä»·æ ¼è¾ƒé«˜,应用å—到é™åˆ¶ã€‚å› æ¤å›½å†…外致力于水性PU-PAæ”¹æ€§æ ‘é…¯çš„ç ”ç©¶,以é™ä½Žæˆæœ¬,现已å–得效果,且国外已有商å“问世。PU-PAæ”¹æ€§æ ‘é…¯å°†ä¸¤ç§æ料的最佳性能èžåˆåœ¨ä¸€ä½“,å…‹æœPU,PAå„自的缺点,涂层柔软,è€æŠ˜,è€æ›²æŠ˜,å°èŠ±æ•ˆæžœå¥½,è€å€™æ€§,è€æ°´è§£æ€§å¥½ã€‚PU-PAå¤åˆæ°´æ€§åˆ†æ•£æ¶²æŠ€æœ¯æ˜¯å½“今国际上ææ–™ç ”ç©¶çš„æ–°æˆæžœ,也代表PUå‘展的一个新动å‘。
  近åå¹´æ¥,国外对PUAå¤åˆä¹³æ¶²è¿›è¡Œäº†è¾ƒå¤šçš„ç ”ç©¶,如美国,德国,日本ç‰éƒ½æŠ¥é“了用于涂料,织物整ç†å‰‚ç‰æ–¹é¢çš„PUAå¤åˆä¹³æ¶²,国内åªæ˜¯è¿‘å‡ å¹´æ‰æœ‰è¾ƒå°‘æ•°ç ”ç©¶è€…è¿›è¡Œäº†åˆ¶å¤‡PUAå¤åˆä¹³æ¶²çš„探索性实验,如安徽大å¦,é»Žæ˜ŽåŒ–å·¥ç ”ç©¶æ‰€,江è‹çœåŒ–å·¥ç ”ç©¶æ‰€,烟å°åŒ–å·¥ç ”ç©¶æ‰€,æ²³å—åŒ–å·¥ç ”ç©¶æ‰€,上海ç†å·¥å¤§å¦ç‰,但PUAå¤åˆä¹³æ¶²å•†å“化,ç›®å‰å›½å†…还未è§æŠ¥é“,PUAå¤åˆä¹³æ¶²ç”±äºŽå…¶ä¼˜å¼‚性能,被誉为第三代水性PU。
  4.3.水性PUA涂料的特点åŠåˆæˆæ–¹æ³•
  PUAå¤åˆä¹³å…´å…¼å¤‡äº†PUã€PA的优点,具有è€ç£¨,è€è…蚀,光亮,柔软有弹性,è€æ°´æ€§,机械力å¦æ€§èƒ½å¥½,è€å€™æ€§å¥½ç‰ç‰¹æ€§,æ•…PUAå¤åˆä¹³æ¶²çš„ç ”ç©¶å·²æˆä¸ºå½“今涂层å‘展的趋势。PUAå¤åˆä¹³æ¶²çš„åˆ¶å¤‡æ–¹æ³•æœ‰ä»¥ä¸‹å‡ ç§:â‘ PU乳液和PA乳液共混交è”法;â‘¡åˆæˆå¸¦åŒé”®çš„ä¸é¥±å’Œæ°¨åŸºç”²é…¸è„‚å•ä½“和丙烯酸脂共èšæ³•;③用PU乳液作ç§åçš„å¤åˆä¹³æ¶²èšåˆæ³•ã€‚
  其ä¸,å¤åˆä¹³æ¶²èšåˆæ³•ä¸€å…ˆåˆ¶å¤‡å«äº²æ°´åŸºçš„PU,将其分散于水ä¸ä½œä¸ºç§å,å†åŒä¸™çƒ¯é…¸è„‚进行乳液å¤åˆèšåˆ,å¯åˆ¶å¾—æ ¸ï¼å£³åž‹PUA乳胶,æˆ–åŠ å…¥åŒçƒ¯å•ä½“制得互穿èšåˆç‰©ç½‘络(IPN)乳胶。该法å¯åˆ†ä¸º:溶剂法制PUç§å;直接将丙烯酸脂å•ä½“作溶剂制PU;æ— æº¶å‰‚æ°´ä¸æ‰©é“¾åˆ¶PU;制得的PUå‡å«äº²æ°´åŸº,å¯è‡ªä¹³åŒ–作ç§å进一æ¥ç”¨ä¸™çƒ¯é…¸è„‚ç±»å•ä½“进行乳液å¤åˆèšåˆã€‚这是目å‰æ¯”较æµè¡Œçš„一ç§æ–¹æ³•ã€‚
  4.4.IPN技术在PUA涂料上的应用
  丙烯酸èšæ°¨è„‚涂饰剂涂装于物体表é¢åŽ,丙烯酸组分的羟基与多异氰酸脂组分的异氰酸脂å‘生å应而æˆè†œ,是一ç§è½¬åŒ–型涂料,它兼具丙烯酸和èšæ°¨è„‚两ç§æ¶‚饰剂的优点,è€è…蚀ã€è€ç£¨æ€§å¥½,附ç€åŠ›å¼º,以脂肪æ—多异氰酸脂为原料制得的涂饰剂还具有优异的è€å€™æ€§,但目å‰è„‚肪æ—多异氰酸全部ä¾èµ–è¿›å£,ä»·æ ¼æ˜‚è´µ,用国产的芳香æ—多异氰酸脂制备的涂料è€å€™æ€§æ¬ ä½³,涂层爆晒åŽå˜é»„,为了é™ä½Žå¤–用丙烯酸èšæ°¨è„‚涂饰剂的æˆæœ¬,我们用IPN技术å‘涂层ä¸å¼•å…¥éƒ¨åˆ†èŠ³é¦™æ—多异氰酸脂以å–代脂肪æ—多异氰酸脂,在ä¿è¯æ¶‚饰剂è€å€™æ€§å‰æ下å‡å°‘åŽè€…有é‡ã€‚
  IPN(互穿èšåˆç‰©ç½‘络)是由两ç§æˆ–两ç§ä»¥ä¸Šç›¸äº’贯穿的交è”èšåˆç‰©ç»„æˆçš„互混体系,作为èšåˆç‰©å…±æ··ä¸Žå¤åˆçš„主è¦æ‰‹æ®µ,å¯ä»¥çœ‹ä½œæ˜¯ç”¨åŒ–å¦æ–¹æ³•æ¥å®žçŽ°èšåˆç‰©ç‰©ç†å…±æ··çš„一ç§æ–°æ–¹æ³•,若以åŒæ¥æ³•åˆæˆå…·æœ‰ç›¸ä¼¼åŒ–å¦ç»“构的两个网络,åŠ ä¸Šä¸¤ç½‘ç»œäº’ç›¸è´¯ç©¿äº§ç”Ÿçš„å¼ºè¿«å…±å®¹ä½œç”¨,å¯ä»¥é¢„计该体系的相容性将得到较大程度的改善,在形æ€ä¸Šè¡¨çŽ°ä¸ºè¿žç»ç›¸ç»“æž„,ç”±æ¤å¼•å…¥çš„芳香æ—å¼‚æ°°é…¸è„‚é€ æˆçš„è€å€™æ€§é—®é¢˜ä¹Ÿå¯ä»¥å¾—到解决。
  采用以己内脂为扩链剂制得的交è”丙烯酸èšæ°°è„‚和己撑二异氰酸脂交è”å›ºåŒ–çš„ä¸™çƒ¯é…¸æ ‘è„‚ä¸ºåŽŸæ–™,制得的PUï¼PAIPN,具有优异的è€å€™æ€§,è€æº¶å‰‚性和附ç€åŠ›,用作汽车é¢æ¼†å’Œå®¶å…·æ¶‚æ–™,å‡æœ‰è¾ƒå¥½çš„装饰效果。
  5.结æŸè¯
  总上所述,èšæ°¨é…¯æ¶‚料从溶剂型å‘展到水性PU,å†åˆ°ç¬¬ä¸‰ä»£æ°´æ€§PU-PUAå¤åˆä¹³æ¶²,充分显示了PU涂料旺盛的生命力;现在水性PUé布涂料工业,制é©å·¥ä¸š,å°åˆ·å·¥ä¸š,建ç‘工业,纺织工业ç‰é¢†åŸŸ,有ç†ç”±ç›¸ä¿¡,éšç€ç¤¾ä¼šçš„å‘展,环境和工业生产的è¦æ±‚,水性PU产å“必将在我国的化å¦å·¥ä¸šä¸å 有一å¸ä¹‹åœ°ã€‚