聚氨酯树脂的研究论文

Ⅰ 聚氨酯树脂研究意义和价值

聚氨酯树脂则具有灌注速度快和固化速度快的优势，相比环氧树脂碧芹或，聚氨酯材料更适应叶片轻量化、大型化的首烂趋势。传统材料环氧树脂相比，聚氨酯树脂具有更为优悔伍异的机械性能和抗疲劳性能，灌注和固化速度快，加工性能好，有机物挥发性低，价格相对优惠。

Ⅱ 水性聚氨酯的产品技术分析

大多数水性PU主要是由自乳化法制备，以含亲水性基团的PU为主要固化成分，涂膜干燥时若亲水成分不能有效的进入交联网络中，干燥形成的涂膜遇水易溶胀。另外其缺少像双组分溶剂型PU涂膜所能得到的交联密度和高相对分子质量，因而这些水分散体涂膜的耐水性、耐溶剂性、耐热性和光泽性较差，严重地限制了其使用的范围。因此，常采用提高涂膜的交联密度来改善乳液涂膜的耐水性。常用的交联方法有两种：一种是在合成PU预聚物时，加入官能度大于2的多羟基化合物，直接生成交联PU预聚物，将上述预聚物很好地分散在水中，并扩链形成大分子，最后形成乳液。
这种方法也叫前交联法，缺点是易使预聚物黏度增大，较难分散在水中，影响乳液的稳定性。新型交联剂和多官能团扩链剂的筛选与合成的研究相当活跃，已成为提高水性PU物理机械性能和耐水性能的主要途径之一。另一种方法为外交联法，采用带羧的阴离子PU乳液进行交联，交联反应发生在PU分子的羧基上，有氮丙啶、碳化亚胺以及金属盐类化合物，在室温条件下进行交联。这类交联剂一般在使用PU乳液时加入，因其交联反应速率很快，短时间内产生凝胶而破乳。外交联法可成功解决PU乳液涂膜的亲水性问题，但因外加交联剂，组成双组分涂饰剂给施工带来不便，此方法使用较少。 国内外对水性聚氨酯的研究都聚焦在对其改性使其功能化，通过改性增加材料的耐水性、耐溶剂性等性能指标。改性主要通过物理和化学两种手段，通过接枝、嵌段、内、外交联其它聚合物材料，共混或形成互穿聚合物网络等方法进行改性。常用的改性有以下几种：
1 丙烯酸酯改性聚丙烯酸酯类产品优点在于耐候、耐水、耐溶剂、保光性比聚氨酯树脂突出，在物理机械性能、弹性及粘接性能等方面又逊色于聚氨酯树脂。因此两者具有很好的互补性。将丙烯酸酯用于水性聚氨酯乳液的改性，是聚氨酯的发展趋势之一。较为流行的有共混交联反应法、乳液共聚法和复合乳液聚合法。
复合乳液聚合法有两种工艺：
⑴互穿聚合网络（Interpentrating Polymer Network）。体系中至少有一组分为交联结构，在分子水平上发生作用，如以丙烯酸酯单体作为合成聚氨酯预聚体的有机溶剂，然后再在聚氨酯乳液中进行聚合即制得丙烯酸酯改性聚氨酯的互穿网络型乳液。
⑵在水性聚氨酯乳液中加入丙烯酸酯不饱和单体进行自由基聚合， 形成所谓核-壳型丙烯酸酯改性水性聚氨酯的复合乳液。陈义芳采用丙烯酸酯单体作为聚氨酯溶剂制得IPN 结构的丙烯酸酯改性的聚氨酯乳液，研究表明其涂膜具有良好的耐水性及耐污染性。杨建文等将具有羟基侧基的丙烯酸树脂与含有残留异氰酸酯基的聚氨酯丙烯酸酯进行接枝反应，经胺中和后，用水分散形成自乳化水性体系。研究表明当接枝树脂中聚氨酯含量在30%～50%时，光固化涂层具有较好的硬度、耐溶剂性和耐水性。
2 有机硅改性有机硅化合物属于半有机、半无机结构的高分子化合物具有耐热、耐水性、耐候性及透气性，其中两个最显著的特点是耐氧化性和低表面能， 有机硅聚合物还能赋予涂层杰出的柔顺性和爽滑丝绸感；因表面能差异而存在微相分离的Si-O-Si 分子链会迁移到膜的表面提高涂膜的综合性能。
对含有氨基的有机硅改性主要有两种方法：
⑴在合成预聚体的过程中将含有氨基的有机硅引入聚氨酯链段中，由于氨基突出的反应活性以及有机硅与聚氨酯溶解度的差异， 所以聚合反应都需在溶剂下进行，这样不仅溶剂抽提困难，还会造成环境污染，使它们的应用受到限制。
⑵在预聚体乳化的过程中扩链引入含有氨基的有机硅。研究表明，硅氧烷在胶膜表面富集，对聚氨酯材料有明显的表面改性作用，且胶膜耐水性提高。卿宁等用有机硅化合物对水性聚氨酯进行改性，通过红外和核磁等手段证明有机硅链段成功接在水性聚氨酯链段上；有机硅化合物用量增大，乳胶膜吸水率降低，表面接触角增大，使膜的耐水性、稳定性、柔韧性、耐老化性能得到了显著提高。
3 环氧树脂改性环氧树脂结构中含有羟基，该化合物具有粘结能力强，模量和强度高和热稳定性好等特性。与水性聚氨酯可直接发生合成反应。环氧树脂改性可以改善聚氨酯的耐水、耐溶剂、耐热蠕变性及抗张强度，同时可以增加树脂对基材的剥离强度。在改性反应中将支化点引入聚氨酯主链，使得主链部分形成网状结构，该反应中既有环氧基和羟基参与反应，也存在氨基甲酸酯与环氧基的开环反应。改性聚氨酯乳液外观随着环氧树脂环氧值降低，从半透明变化到不透明，改性聚氨酯乳液的薄膜硬度和拉伸强度增大，贮存稳定性和断裂伸长率下降，乳胶膜耐水性增强。因为环氧值降低，分子量增大，羧基含量增大，导致水性聚氨酯的交联结构和水性聚氨酯分子链上刚性苯环的含量增大， 乳胶膜的硬度、拉伸强度和耐水性得到提高，同时降低了乳胶膜的弹性和断裂伸长率。环氧树脂分子量增大后，导致质量增大，在同等情况下聚氨酯的亲水性、水性聚氨酯乳液的透明度和贮存稳定性都降低。郭俊杰等合成了用于粘结复合薄膜的环氧树脂改性水性聚氨酯胶粘剂，改性后的胶粘剂对多种复合薄膜都表现出较强的粘结性能，剥离强度进一步提高，外观、贮存稳定性良好。且固体质量分数下降30%后仍然具有较强的粘结性能。
4 交联改性交联改性是将线形的聚氨酯大分子通过化学键的形式将其接合在一起，制得具有网状结构的聚氨酯树脂。经过交联改性后的水性聚氨酯涂膜具有良好的耐水性、耐溶剂及力学性能。成熟的交联改性技术制得的水性聚氨酯在很多性能上达到甚至超过溶剂型聚氨酯树脂。交联改性根据交联方法的不同可分为内交联法和外交联法。内交联法制得的聚氨酯乳液是单组分体系，外交联法制得的聚氨酯乳液双组分体系。在内交联法反应体系里面，内交联剂乳液体系中的其它组分与内交联剂能共存且保持稳定。交联时不论采用哪种交联方式，都要严格控制交联剂的用量。虽然随着交联剂用量的增加，膜的拉伸强度、耐水性、耐溶剂性均增大，但是用量过大，会使膜的伸长率下降太多，同时会使乳液颗粒粒径变大，成膜时融合性差，反而使膜的强度下降。
5 纳米改性纳米材料是指组成相或晶粒结构中至少有一维的尺寸在100 nm 以下的材料。由于纳米材料与高聚物分子间的界面面积非常大，加之纳米材料的上述相关性质， 二者界面存在很大的相互作用，具有很好的粘结性能，较好的消除了无机材料与有机聚合物间的热膨胀系数不匹配的现象，使二者能够较容易的结合在一起而成为具有优异性能的复合材料，如：强大的表面结合能；与聚合物复合后所具有的强粘结性；改善流动性，提高表面硬度和耐磨性。
6 其他改性方法利用天然高分子（如木质素、淀粉、树皮等）以及脂肪族聚酯来改性或合成可生物降解聚氨酯，利用氯丙树脂改性合成聚氨酯等以及三元复合体系，制得的新型聚氨酯材料具有高应力、高硬度和低应变的性能，其物理机械性能优于聚醚三元醇作羟基组分合成的聚氨酯材料。

Ⅲ 聚氨酯是什么 聚氨酯材料的作用与特性

聚氨酯为主链含—NHCOO—重复结构单元的一类聚合物 ，英文缩写PU，包括硬质聚氨酯塑料、软质聚氨酯塑料、聚氨酯弹性体等多种形态，并分为热塑性和热固性两大类。其原料一般以树脂状态呈现。

聚氨酯用途

用于航空、铁路、建筑、体育等方面;用于木制家具及金属的表面罩光;用于贮罐、管道、冷库、啤酒、发酵罐、保鲜桶的绝热保温保冷，房屋建筑绝热防水，也可用于预制聚氨酯板材;可用于制造塑料制品、耐磨合成橡胶制品、合成纤维、硬质和软质泡沫塑料制品、胶粘剂和涂料等;用于各类木器、化工设备、电讯器材和仪表及各种运输工具的表面涂饰。

聚氨酯树脂(Polyurethane Resin)作为一种具有高强度、抗撕裂、耐磨等特性的高分子材料,在日常生活、工农业生产、医学等领域广泛应用。

聚氨酯弹性体用作滚筒、传送带、软管、汽车零件、鞋底、合成皮革、电线电缆和医用人工脏器等；软质泡沫体用于车辆、居室 、服装的衬垫，硬质泡沫体用作隔热 、吸音、包装、绝缘以及低发泡合成木材，涂料用于高级车辆、家具、木和金属防护，水池水坝和建筑防渗漏材料，以及织物涂层等。胶粘剂对金属、玻璃、陶瓷、皮革、纤维等都有良好的粘着力。此外聚氨酯还可制成乳液、磁性材料等。

Ⅳ 水性聚氨酯脱溶蒸馏原理

水性聚氨酯的分子不是简单的溶解在水中,而是大量的分子团聚成圆球状胶粒漂浮在水中,通过胶粒和水含烂的亲和力防止胶粒沉淀,形成稳定的聚氨酯分散体。水性聚氨酯树脂是高分子材料的一乎老颤种，英文WaterbornePolyurethane，简称WPU。聚氨酯树脂用于涂层、涂料或粘合剂，为了施工方便，通常需要大量的有机溶剂进行溶解，这些溶剂主要包含甲苯、二甲苯、二甲基甲酰胺(DMF)等，而这些溶剂往往对人的身体健康造成很大的威胁.如果用无毒的水代替有机溶剂，那么这类聚氨酯产品将变得环保而无害。而如何使得与水不相容的聚氨酯树脂能够稳定地溶岁败解在水里，是许多水性聚氨酯研究工作者的课题。

Ⅳ 聚氨酯成型技术选题的背景和意义

首先很高兴为您解答，背景和意义浅成低温热液脉型和角砾岩型桥锋金矿床有关的大气水为主的热液系统等。近年来花岗岩ISMA成因类型的划分研究发现，不同成因类型花岗岩产出的构造背景及在地壳中的部位不《聚氨酯合成及应用发展研究毕业论文》 聚氨酯(PU)树脂是由异氰酸酯与多元醇反应制成的一种具有氨基甲酸酯链段重复结构单元的聚合物研究背景是指论文课题在国内外现状、发展历程之类的;而意义主要是指这个东西在当下还不行,就诸多不足而言禅敬还存在着研究的价值和意义,那么论文研究背景和意义怎么写，您看这样可以不敏袭晌

Ⅵ 急需一篇汽车钣金方面的论文 大概5000字左右

汽车涂装技术及工艺
【摘 要】当今社会汽车工业高速发展，汽车涂装作为汽车生产与维修工艺中重要的一个环节，也在各方面快速发展。但在重视可持续发展的今天，节能环保成为涂装工艺中一项重要指标。本文介绍了当前汽车涂装的操作工艺和一些新技术，以及涂装作用和汽车涂装的材料进行了分析。

在汽车产业高速发展的21世纪里.，汽车维修行业更是备受关注。近年来，我国汽车维修企业在轿车钣金修复和整形过程中运用的技术、工艺、材料和设备都较以前有了很大进步，但在基础涂装工艺方面却还显得有些滞后。特别是在防锈措施上方法不是很多,许多只依赖于刷涂防锈漆。这样往往导致在焊接处及修复结合面等部位过早锈蚀，从而降低汽车局部车身的使用寿命，甚至还会影响到整车的安全性。作为一名从事与汽车涂装相关的人来说，他对汽车涂装有着自己独特的见解。从以前的纯人工作业，到现在的半机械化操作以及行业今后的发展趋势，都应有一个全面的认识。不论是从涂装的材料方面还是技术、操作工艺、以及涂装的作用等来讲，其目的均是为了使汽车的车身外表更具有艺术性、提高它的商品价值和使用时间。下面就以我个人的观点来说说汽车涂装的作用、和操作工艺以及汽车涂装的材料发展状况。
21世纪被称为面向环境的新世纪，减少涂装公害、降低涂装成本、提高涂装质量一直是涂装技术发展的主题。本文阐述了有关汽车涂装技术的常识，探讨了汽车油漆标准工艺流程，并提出了汽车涂装过程中注意事项。
一、汽车涂装作用
（1保护作用——由于汽车特殊的使用环境：风吹日晒、雨淋石击，要求汽车有一定的防腐性能和使用寿命。
（2）装饰作用——由于汽车不停地穿梭在公路、在城乡，人们希望它能给生活带来色彩斑澜，希望汽车美观舒适、色泽诱人。为此汽车涂装就要进行现代化大规模集约化生产，就需要投入大量人力物力建造并管理好现代化大规模涂装生产线
（3）特殊标识——通过给车身喷涂不同的油漆颜色，人们便可轻松的辨认出不同颜色的汽车各代表着什么用途。比如：医用车是以白色为主色，加上一个红色的“十 ”字符号，而消防车则是采用全红色涂料涂装而成。
（4）特殊作用——由于汽车的具体用途不同，所以在涂装时要考虑这辆车是做什么用。比如：用于运输粮油或是牛奶的必须是要无毒的；运输酸碱肆伏物时，一定要防腐蚀。
二、汽车涂装工艺
汽车涂装工艺，一般可分为两大部分：一是涂装前金属的表面处理，也叫喷涂前处理技术；二是涂装的施工工艺。表面处理主要包括清除车辆表面的油污、尘土、锈蚀、以及进行修补作业时旧涂料层的清除等，以改善工消雹携件的表面状态，为下一步作业打下基础。其前处理具体包括，根据各种不同车辆受损情况对车身板件表面进行机械加工和化学处理。如磷化、氧化和钝化处理。
1、表面处理工艺 表面处理是防锈涂装的重要工序之一。防锈涂装质量拿伏的好坏与表面处理的方式和质量有着很大的联系。据相关资料介绍说, 涂层的使用寿命受 3个方面因素影响：（a） 表面处理 , 占 60%; (b) 涂装施工 , 占 25%; (c) 涂料本身质量 , 占 15% 。薄板冲压件的表面处理称一般用化学表面处理，工艺流程为 : 预脱脂→脱脂→热水洗→冷水洗→酸洗→冷水洗→中和→冷水洗→表面调整→磷化→冷水洗→热水洗→纯水洗→干燥。
上述的薄板件前处理工艺过程也可根据薄板冲压件的油、锈情况作适当调整 , 或不用酸洗工序 , 或不用预脱脂工序。而脱脂和磷化是化学处理工艺中的关键工序 , 这两道工序直接影响工件化学处理的质量和防锈涂层的质量。在表面处理作业中，打磨这一项对最后的质量影响十分大。特别是早期的传统作业---人工水磨，水磨后残留在板件的水分可导致多项油漆缺陷，所以现在行业里取而代之的便是干磨作业。干磨在现在的行业中已经占据了很大的位置，因为他和传统的水磨相比有着明显的优势。比如：工作效率可以提高40%--60%左右；因为干磨不会产生废水，所以对环境的污染很明显要比水磨的轻；员工的劳动强度也减轻了许多；车辆的返修率以及涂膜的质量等均要好于水磨。比如干磨不会由于有残留在板件中的水分而导致漆膜起泡、长痱子、鱼眼、底材生锈等缺陷。干磨工艺在现有的4S店已经得到普遍的推广，所以干磨技术的推广是行业发展的必然趋势。有关工艺参数和相关辅助设备也是影响表面处理质量的不可忽视的因素。
2、面漆喷涂工艺
（1）整车修补涂装：整车修补涂装是汽车美容修补施工中最有代表性、最为全面的涂装工艺。它的关键是要保持有湿边，同时应尽量减少水平表面上飞漆，以防止漆雾沉积到已干的部位而造成砂状表面。
在整车涂装程序中，首先喷涂车顶，然后是发动机前盖和侧面等，这样在尽量减少水平表面上飞漆的同时总能保持“湿边”，可以防止飞漆落到已干区域而产生砂状表面。如果有可能，选用下吸式喷漆室较好。这时由于有气流从车顶流向车底，雾形有所不同。
(A) 车顶的喷涂。在车顶与风挡玻璃、后窗交界处采用带状涂装法进行涂装。首先从靠近漆工的车边缘的地方开始喷涂。尽可能保持枪与车顶表面在15~20cm左右等距，从左到右，再从右到左进行喷涂，喷成中等湿度（每层走枪都是从车顶的边缘开始）。由于修补施工时多采用重力式或虹吸式喷枪，受喷枪杯的影响，喷枪的俯角受到一定限制（要尽可能保持垂直，不要把喷枪拿歪）。每层扇幅重叠覆盖面为50%或65%的方法从边缘向中心喷涂，一直喷涂到可以看见明显柔和的光泽时为止。
(B) 发动机前盖的喷涂。首先用粘尘抹布把表面擦拭干净（注意：不得采用气枪来消除表面，以免前盖上灰尘吹到刚刚喷过涂料的车顶上）。采用带状喷涂法喷涂风挡玻璃与前盖交界处（在前盖边缘最好不要采用带状喷涂法），扇幅重叠覆盖50%或65%。每层都从边缘到中心进行喷涂，随后中另外一边，从中心开始往边缘移动进行喷涂，每层扇幅的覆盖约10cm。
(C) 后盖的喷涂。用粘尘抹布擦干净表面，要准备足够的涂料，避免喷涂中途涂料用完而造成色差。采用带状喷涂法，沿后窗玻璃的底边喷涂一遍，两层扇幅之间覆盖约。随后换到另一边，从中心开始向边缘移动进行喷涂。在整个喷涂过程中，50%或65%涂层要湿，走枪速度要快。每层扇幅的覆盖约10cm。
（D）侧面的喷涂。和粘尘抹布擦拭表面，备足涂料，由于汽车侧面较长，需要采用分段喷涂法。在适合于漆工走枪的距离处采用带状喷涂法垂直向直喷涂一层，以此分隔成段。在这一段内从底部或顶部开始走两道枪，先从左到右，再从右到左，采用一道喷涂法继续喷涂下去。每一道枪之间扇幅覆盖50%，直到这一段表面全部被喷涂覆盖完毕。接着转移到下一段，也是先采用带状喷涂法垂直向下喷一枪，划出第二段。重复上述操作，喷涂第二段，如此重复直到该侧面全部喷涂完毕。
（2）整板修补涂装：汽车车身的某一部分，如前盖、车门、后盖等整板大面积的涂层遭到破坏时，就要进行整板修补涂装。一般可能出现两种情况：其一是在板面上没有大的变形或裂痕，只需要对整块板面进行面漆涂装；其二就是板面被破坏，需要整修后面再安装到车身上。前者可以在车身清洗后，涂抹封闭隔离漆，再直接喷涂面漆；后者必须在车身清洗后进行除锈、防腐涂底漆、刮腻子填补凹凸不平之处，喷涂中间漆、封闭隔离漆后，才能喷面漆。
整板修补与整车修补不同。整车修补时，面漆的颜色不作重点考虑，因为只要保持整车颜色的一致性，与客户指定的颜色色号相符即可。而整板修补必须考虑到这块的颜色与车身上其他部位原厂漆的色差问题，所以，在进行整板修补之前，必须将修补漆的样板与车身上其他原厂漆的部位进行严格比色，待正确无误才能正式开始涂装。
三、汽车涂装材料
汽车车身面漆是车辆最外层的涂层，它是车辆外观装饰及防腐的直接反映，一般都希望汽车涂层具有极好的光泽度。光泽的优劣除与汽车车身外形设计、车身加工的外表精度以外（如一般感觉圆弧面或凸出面的光泽较平面要好），还与选用的涂料与表面涂层的配套工艺有关。必须进行精心的涂装设计和具备良好的涂装环境条件，才能使表面涂层有优良的装饰性。同时，因为汽车涂装属于高级保护性涂装，所以面漆涂膜必须具有优良的耐腐蚀性、耐候性和耐崩裂性。要想得到色泽鲜艳、光亮度好、防锈能力强的油漆表面，涂料的质量是不可轻视的。
在20世纪20~30年代，汽车漆料是比较单一的品种——硝基纤维素涂料。到了20世纪50年代中期，开始使用醇酸树脂涂料。20世纪60年代中期，热塑性两烯酸树脂涂料在国外开始大量进入市场，取代硝基纤维素涂料而成为汽车修补涂料的主导产品。20世纪70年代中期，一系列双组份涂料开始进入市场，如硝基纤维素丙烯酸异氰酸酯、丙烯酸异氰酸酯等。目前丙烯酸聚氨酯树脂涂料、聚酯聚氨酯涂料已在国内外作为汽车修补的主导产品。由于行业的不断发展，当今的涂料品种已是满目琳琅，今后涂料还会有什么样的发展趋势呢?
近年来，水性漆的出现使的汽车涂装这个行业又有了一个新的发展方向。首先来说说什么是水性漆，它有何特点呢？水性漆是以水为分散介质，以特殊水性树脂为基料，配以高科技合成的特种助剂，采用新工艺精制而成。水性漆是涂料工业的革命性换代产品。与传统的油性漆相比，水性漆无毒、无味、不燃烧，不用稀料稀释，无需额外的劳保费用，是国际上公认的绿色环保产品。 作为涂装行业里的新型产品，那么它与油性漆比它的好处也就很明显了：
1. 环保：水性漆为无公害产品，在生产过程中无废渣、废气、废水排放，不存在环境污染。在使用中无毒无味，无苯系物，重金属含量大大低于国家环保限量标准，对人体无危害，是保护生态环境的新一代绿色产品。
2. 经济：水性漆涂刷面积是一般油漆的两倍以上；水性漆防锈漆可直接在锈层上涂刷（需去浮漆和油污）。
3. 安全：阻燃、防爆，水性漆可在常温、常压下进行生产、运输、储存和使用。
4. 快捷：水性漆漆膜干燥速度快，在常温下是普通油漆的1/5。
5. 方便：水性漆直接用自来水稀释即可，施工方便、安全，施工后的工具、设备极易清洗。
综上所述，未来的汽车涂装在不断地提高涂膜耐蚀性、抗石击性及装饰性同时，也一定朝着环保、节能的方向发展。因为干磨工艺的突出性能，我相信今后行业所用的干磨将会越来越普遍，利用干磨的优势带给行业的最大利益。随着汽车市场竞争的不断加剧和汽车制造、修理技术的日益更新，基础涂装工艺已经引起了汽车制造商和维修服务人员的高度重视。种类繁多、规格齐全和功能良好的涂装材料，无疑会进一步促进维修质量的提高，促进汽车使用寿命的延长

Ⅶ 水性聚氨酯怎样做到先亲水再疏水的

1 概述

聚氨酯即由多异氰酸酯与多元醇反应而形成的以氨基甲酸酯重复的结构单元。聚氨酯树脂具有软硬度可调、耐磨、耐溶剂、耐低温及与大多数材料有粘接性等特点，近年来发展相当迅速,而水性聚氨酯则兼具无毒、不易燃烧、对环境友好等优点，因而越来越受到人们的重视，开发并应用水性聚氨酯将成为今后聚氨酯工业的发展趋势[1]。
本课题研究的是阴离子型水分散聚氨酯涂层，经该涂层处理的织物具有防水透湿的功能。

2 原理

由于聚氨酯树脂疏水性很强，既不溶于水中，也很难分散于水中，而异氰酸酯基团与水的反应活性很大，所以直接制备水性聚氨酯很难实现。因此，要制取水性聚氨酯首先要在聚氨酯大分子链上引入亲水基团(如羧酸基、磺酸基团)，然后再将其分散于水中，制得水分散聚氨酯[2]。为了提高水性聚氨酯涂层的性能，可在上述体系中引入封闭剂，即封闭剂与预聚体中的部分异氰酸基(－NCO)反应生成氨酯键，而氨酯键在加热的条件下又裂解生成异氰酸酯(解封闭)，再与织物上的羟基反应生成聚氨酯[3]。这样就增加了聚氨酯涂层与织物的结合力。

3 试验

3.1 主要原材料
原料名称与规格 生产单位
异氰酸酯 工业级 大连化工厂或进口
聚醚多元醇 工业级 天津化工三厂
扩链剂 化学纯 宜兴市第二化学试剂厂
亲水剂 化学纯 上海试剂一厂
中和剂 化学纯 上海试剂一厂
丙酮 工业级 高桥化工二厂
3.2 工艺流程
3.3 制备方法
在不锈钢反应釜中加入已经脱水处理的聚醚多元醇(异氰酸酯遇水反应生成脲，因此聚醚在使用前要作脱水处理)，在搅拌下加入异氰酸酯和催化剂，升温至一定温度，保温1个小时,制得预聚体。将预聚体用丙酮稀释，加入扩链剂进行扩链并使聚氨酯大分子链上引入亲水基团，中和后使其成为离子体，最后加水乳化，脱去溶剂后制得水性聚氨酯涂层。

4 产品性能

产品性能见表1。
表1 铁锚111、112、113水分散聚氨酯涂层性能

5 应用

水性聚氨酯可广泛用作尼丝纺、真丝、棉、帆布、涤棉等织物的涂层。经涂层整理后的织物具有防水透湿、表面柔软、富有弹性的功能。该涂料适用于做滑雪衫、风雨衣、茄克衫等服装面料及帐篷、防油布等工业用布,也可用于混纺织物仿毛整理，是一种高档的整理剂。

6 结果与讨论

6.1 －NCO/－OH值的确定
芳香族异氰酸酯的苯环结构与扩链剂组成了聚氨酯大分子链中的硬段，使材料具有刚性和强度。大分子量的聚醚多元醇具有柔软性，有很低的玻璃化温度，构成了聚氨酯大分子链中的软段，使材料具有柔软性。不同的异氰酸酯与羟基比可得到不同性能的材料，如－NCO/－OH值减小，柔软性增加；－NCO/－OH值增大，刚性增大，提高材料的刚性和牢度。此外，透湿性与－NCO/－OH值有关，－NCO含量增多，扩链剂中的亲水基团量增大，透湿率增大;但其过多，成膜后会手感发粘。当－NCO/－OH=1/2时，分子链两端以－OH结尾，聚合度最小。当－NCO/－OH=2，分子链两端以－NCO结尾，同样聚合度也是最小。当－NCO/－OH=1时，无限度聚合，反应难于控制。－NCO/－OH对涂层质量的影响见表2。
表2 －NCO/－OH对涂层质量的影响
由上表可知，－NCO/－OH比值越接近于1，分子量越大，体现在涂层的性能上是耐水压越高，但粘度增大，不利于反应的控制。
因此，选择合适的－NCO/－OH值，可得到既富有弹性、手感柔软、透湿性又好的水性PU涂层。
由实验得出，水性聚氨酯涂层－NCO/－OH值以控制在1.20～1.80之间为好。
6.2 －NCO％含量的控制
我们在实际生产中，采用了中间控制预聚体中异氰酸根百分含量(－NCO％,m/m)的方法，以稳定生产工艺。
－NCO％含量的中间控制，在整个反应过程中显得尤为重要，它不仅关系到整个反应能否顺利进行，而且还直接影响涂层的质量。
－NCO％含量增加，膜的拉伸强度增加，延伸率下降。从结构上分析,－NCO％含量增高，硬段(异氰酸酯)增加，软段减少，因此膜的拉伸强度增加，同时硬脆性增加，延伸率下降(见表3)。
表3 －NCO％含量对反应过程的影响
因此，－NCO％含量(m/m)一般宜控制在2.00％～2.80％。
6.3 温度对预聚反应的影响
由于催化剂的加入，大大地增加了异氰酸酯的反应活性。如果温度过高，将有较多的副产物产生，导致凝聚，同时过高的反应温度会导致异氰酸酯自聚。温度过低，则反应不完全。表4为在实验中测得的在一定配比、一定反应时间、不同温度下－NCO％的含量，从而反映出反应的完全程度。
表4 反应温度对预聚体的影响
由表4可见，反应温度低于45℃时,反应不完全。温度高于60℃,则反应难于控制,这主要是由于温度过高时,预聚反应发生支链反应和异氰酸酯产生自聚。因此温度应控制在50～60℃。
6.4 涂布工艺对耐水压的影响
(1)不同基布对耐水压的影响见表5。
表5 基布对耐水压的影响
由此可见，织物的疏密程度直接影响耐水压，密度高耐水压高，密度低耐水压低。
(2)上胶量对耐水压的影响见表6。
表6 上胶量对耐水压的影响
注：基布为尼丝纺(S2438)T=190根/厘米2
由表6可得出，耐水压与上胶量有关，上胶量多耐水压高,上胶量少耐水压低。

7 结论

(1)－NCO/－OH(－NCO％)大小与涂层的性能有关，选择范围为：
－NCO/－OH=1.20～1.80
(2)－NCO％含量控制可作为在生产过程中中间控制的依据。
(3)温度对预聚反应的影响较大，温度过高产生支链反应，温度过低反应不完全。温度宜控制在50～60℃。
(4)涂布工艺影响涂层材料的耐水压。
同一基布：上胶量大，耐水压高;上胶量小，耐水压低。
不同基布、相同上胶量：基布疏，耐水压低;基布密，耐水压高。

Ⅷ 聚氨酯的合成

聚氨酯树脂作为一种具有高强度、抗撕裂、耐磨等特性的高分子材料,在日常生活、工农业生产、医学等领域广泛应用。用来制备聚醚型聚氨酯。聚合方法随材料性质而不同。合成弹性体时先制备低分子量二元醇，再与过量芳族异氰酸酯反应，生成异氰酸酯为端基的预聚物，再同丁二醇扩链，得到热塑弹性体；若用芳族二胺扩链并进一步交联，得到浇铸型弹性体。