4.1水性PU涂料的产生和发展

　　水性PU涂料发明于1943年,首次工业化于1967年,1972年德国Bayer公司率先开发了imprainil系列用作皮革涂料饰剂的PU水乳液。

　　数十年来,欧美,日本对水性PU的研制开发非常重视,现今已有很多种类的水性PU产品,成功地用于轻纺,印染,皮革加工,织物涂层整理,涂料,胶黏剂,木材加工建筑,造纸,橡胶及弹性纤维,弹性体等领域。特别是近年来,全球对环保要求越来越高,同时又考虑经济的节约,传统的溶剂型PU体系受到严重挑战,它的应用有逐年减少的趋势。以水性PU取代溶剂型PU将成为一4.第三代水性PU-PUA涂料的产生和发展,与国外相比,国内水性PU的研制开发比较落后,尚处于试制和小批量生产阶段。据不完全统计,我国水性PU的科研,生产单位只有40多家,其中约20多家生产单位年生产总额万吨以上。绝大部分生产皮革涂饰剂。国内生产的水性PU产品种类少,性能质量差,和国外同类产品相比差距大,致使许多行业长期依赖进口,因而,根据国情,研制开发高质量的水性PU产品,替代进口产品,满足国内有关行业的迫切要求具有十分重要的意义。

　　4.2.水性PUA涂料的产生和发展〔7-8〕

　　聚氨酯(PU)乳液和聚丙烯酸酯(PA)乳液同其溶剂型产品相比,具有价廉,安全,不燃,无毒,不污染环境等优点,因而在涂料,胶黏剂,皮革,织物涂层方面得到广泛的应用。但纯PA乳液存在的问题是:强韧性、耐磨性、耐水性、耐化学品性差;而单一的PU乳液存在的问题是:稳定性,自增稠性,固含量,应用范围,膜的保光性差。PU和PA在性质上有一定的互补作用,PUA复合乳液能克服PU和PA乳液各自的缺点,发挥各自的优势,使乳液及胶膜的性能得到明显的改善。

　　无可置疑,PU涂层的优点明显,但其价格较高,应用受到限制。因此国内外致力于水性PU-PA改性树酯的研究,以降低成本,现已取得效果,且国外已有商品问世。PU-PA改性树酯将两种材料的最佳性能融合在一体,克服PU,PA各自的缺点,涂层柔软,耐折,耐曲折,印花效果好,耐候性,耐水解性好。PU-PA复合水性分散液技术是当今国际上材料研究的新成果,也代表PU发展的一个新动向。

　　近十年来,国外对PUA复合乳液进行了较多的研究,如美国,德国,日本等都报道了用于涂料,织物整理剂等方面的PUA复合乳液,国内只是近几年才有较少数研究者进行了制备PUA复合乳液的探索性实验,如安徽大学,黎明化工研究所,江苏省化工研究所,烟台化工研究所,河南化工研究所,上海理工大学等,但PUA复合乳液商品化,目前国内还未见报道,PUA复合乳液由于其优异性能,被誉为第三代水性PU。

　　4.3.水性PUA涂料的特点及合成方法

　　PUA复合乳兴兼备了PU、PA的优点,具有耐磨,耐腐蚀,光亮,柔软有弹性,耐水性,机械力学性能好,耐候性好等特性,故PUA复合乳液的研究已成为当今涂层发展的趋势。PUA复合乳液的制备方法有以下几种:①PU乳液和PA乳液共混交联法;②合成带双键的不饱和氨基甲酸脂单体和丙烯酸脂共聚法;③用PU乳液作种子的复合乳液聚合法。