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1.1 水性聚氨酯简介
1.1.1 水性聚氨酯的应用
随着经济的发展和人类生活质量的提高，人们要求保护自我生存空间的呼声越来越高，环保法规也越来越严格。传统的低固含量溶剂型涂料约含50%的有机溶剂，这些有机溶剂在涂料的制造及施工阶段排入大气，污染环境，危害人类健康[1]。例如传统的溶剂型聚氨酯涂料，由于含有较高的有机溶剂和一定量的游离异氰酸酯，在施工和应用过程中对人体周围环境能产生直接的危害。因此，发展以水作为介质代替有机溶剂的新型水性聚氨酯成为聚氨酯涂料的一个重要发展方向。目前，水性聚氨酯涂料以其无毒、难燃、不污染环境、节约有机溶剂等优异的综合性能，广泛应用于木器、塑料、金属、混凝土、皮革、纤文、建筑物、汽车等领域[2]。
1.木器漆
木器漆一般要求美观并有良好的耐磨性、耐玷污性。水性聚氨酯借助自身的柔韧性和弹性，可与丙烯酸树脂简单混合成交联后具有良好的保光保色性!硬度以及质感好的涂料，木器漆己经成为水性聚氨酯乳液涂料的重要应用领域。
2.建筑涂料
水性聚氨酯涂料也可以作为外墙涂料，由于具有良好的耐光、耐候、耐寒、耐碱等性能。通常用于建筑外墙涂装的水性聚氨酯涂料是采用缩二脲交联的双组分涂料体系。
3.汽车涂料
世界环保组织要求水性化是汽车涂料的发展趋势。汽车从底漆、中涂漆、面漆、罩光漆以及修补漆等均采用水性聚氨酯。欧美国家已经完成汽车漆水性化的50%以上，其中底漆和中涂漆已经开始水性化。
4.其他领域的应用
水性聚氨酯涂料对塑料底材有很好的附着力，耐划伤性!耐溶剂性好。水性聚氨酯皮革涂饰剂，不但具有高弹性、柔韧性，高拉伸强度，耐磨性、耐大气老化性好等优越性能，而且颜色鲜艳，加工性能好，使得聚氨酯皮革逐渐代替PVC，在衣着、皮革、家庭装饰等领域得到广泛应用。硕士论文水性聚氨酯/改性纳米二氧化硅复合涂料的研究
随着研究的不断深入，水性聚氨酯将更加受到人们的关注，应用前景将更为广大。
1.1.2 水性聚氨酯的分类
（1） 以外观形态分类
水性聚氨酯可分为聚氨酯乳液、聚氨酯分散液、聚氨酯水溶液[3]。目前在市场上应用的水性聚氨酯树脂基本上都是聚氨酯水分散体和聚氨酯水乳液。其外观形态分类见表1-1。
表1-1水性聚氨酯形态分类
名称 水溶液 分散体 乳液
状态 水溶性树脂液 分散 分散
外观 透明 半透明乳白 白浊
粒径/μm <0.01 0.001~0.1 >0.1
相对分子质量 1000~10000 数千至20万 75000
（2） 按亲水集团的性质分类
根据聚氨酯分子侧链或主链上是否有离子集团，水性聚氨酯可分为阴离子型、阳离子型、非离子型以混合型。
（3） 按原料分类
按主要低聚物多元醇类型可分为聚醚型、聚酯型及聚烯烃型等。按聚氨酯类型，可分为芳香异氰酸酯型、脂肪族异氰酸酯型、环脂族异氰酸酯型。
水性聚氨酯涂料是指聚氨酯溶于水或分散于水中而形成的涂料。水性聚氨酯包括聚氨酯水溶液、水分散液和水乳液，后者是以水为介质的二元胶态体系。
1.1.3 水性聚氨酯的原料选择
（1） 低聚物多元醇