功能性水性聚氨酯

    為了滿足人們在生產和生活方面對具有新型功能的水性涂料的需求,近年來,人們通過對水性聚氨酯改性或添加助劑開發出了許多具有特殊物理和化學性質的水性聚氨酯涂料,提高了水性聚氨酯涂料的功能性,擴大了水性聚氨酯涂料的應用范圍。本文綜述了幾種功能性水性聚氨酯涂料的最新研究進展。

環氧聚氨酯涂料：
 環氧樹脂涂料在低溫下幾乎不能固化,為了彌補這個缺點,人們開始將水性聚氨酯涂料應用于金屬防腐蝕中。防腐蝕水性聚氨酯多為單組分聚氨酯,它可低溫固化,并且具有突出的耐酸堿性、耐油、耐鹽水、耐磨、抗沖擊、抗應變等性能,是一類具有優異的綜合性能和良好發展前景的防腐樹脂涂料基料[7]。但是水性聚氨酯由于以水為分散劑,其涂膜的耐水、耐化學性和耐溶劑性較差[8],若要達到防腐蝕的性能,需要加以改性,常用的改性材料為環氧樹脂和丙烯酸樹脂。環氧樹脂除了含有環氧基團外,還含有羥基基團,能直接參與水性聚氨酯的合成反應;丙烯酸酯含有羥基基團,以共聚或共混的方式對水性聚氨酯進行改性。環氧改性水性聚氨酯涂料具有許多優異的性能,涂膜不僅附著力強,而且具有極好的耐油、耐酸、耐堿、耐鹽水、耐水、耐溶劑性[9];丙烯酸改性水性聚氨酯涂料是一類兼具水性丙酸涂料和水性聚氨酯涂料優點的新型涂料,具有優異的耐候性,自增稠性好、固含量高。
 
防腐蝕水性聚氨酯涂料：
    材料與周圍介質發生化學或電化學作用生成氧化物而喪失或減退其原有性能的現象稱為腐蝕。腐蝕給人類造成的損失是驚人的,全球每年因腐蝕造成的經濟損失約10000億美元,約占全年金屬總產值的10%[5]。腐蝕造成的損失已經引起了人們的高度重視,針對金屬腐蝕,人們采取了一系列的防腐方法,其中最常用的是涂層防腐,這主要是因為涂層防腐不僅具有施工和維修方便、可與其他防腐蝕措施配合使用的優點,而且與其他防腐蝕措施相比,施工費用和成本較低[6]。涂料的防腐蝕作用主要有覆蓋作用、鈍化緩蝕作用和電化學作用,涂覆在金屬表面的涂層能夠避免金屬與腐蝕介質直接接觸,從而達到防腐蝕的效果。

防霉殺菌性水性聚氨酯涂料:
    水性聚氨酯涂料含有高分子樹脂、顏填料、助劑和水等多種物質,為微生物的生存提供了充足的營養物質條件,因此極易受到微生物的污染。受污染的水性聚氨酯涂料會發生霉變、變質,進而散發不愉快氣味,產生色變,不僅喪失了對基材的保護作用,還對人體健康造成危害。有效的解決方法是在水性涂料中添加適量的防霉殺菌劑,來抑制微生物的生長與繁殖,保護涂料與涂層不受破壞。

防水水性聚氨酯涂料:
    聚氨酯防水涂料是繼煤焦油型、瀝青型和彩色型防水涂料之后出現的一種新型防水涂料,由于其具有優異的彈性、耐久性、附著力、耐磨損性、耐藥品性、防水層輕、無接縫及容易修補等特點,而被廣泛用作外防水層[12]。聚氨酯防水涂料按照分散介質的不同可以分為溶劑型防水涂料、無溶劑型防水涂料和水性防水涂料。水性聚氨酯防水涂料以水作為分散介質,是一種綠色環保的防水涂料,雖然其在性能方面與溶劑型聚氨酯防水涂料存在較大差距,但是水性聚氨酯涂料的無毒、無臭味、無污染空氣和水源、不易燃、操作方便、易于清理等優點引起了廣大研究者的青睞。而且與其他種類的水性涂料相比,水性聚氨酯涂料成膜后機械性能好,對水泥地面、混凝土、陶瓷、鋼鐵、石棉等都有較好的粘接性,成膜性好。

改性聚氨酯涂料:
    改性水性聚氨酯防水涂料主要應用于建筑上,如屋頂、浴室、地下建筑、橋梁等的防水,這是因為其耐水性能顯著,并具有能適合結構復雜的防水工程,施工簡便,易于維修等優點,涂刷后涂膜表面形成具有優異機械性能的、無接縫的彈性致密防水層。另外,水性聚氨酯涂料在制備防水透濕織物中被廣泛用作涂層劑。防水透濕織物是具有防水、透氣、防風、保暖的功能性織物,可以防止水在一定的壓力下浸透織物,又能使人體排出的汗液以水蒸氣的形式通過織物擴散傳遞到外界,從而保持織物的干爽和舒適性。通過在織物表面涂覆一層高分子聚合物涂層劑,可以得到具有防水透濕性能的涂層織物。相比于傳統的聚氯乙烯、聚乙烯等防水透濕涂層劑[17],水性聚氨酯由于能夠賦予織物耐磨性、柔韌性、耐低溫性、光澤性以及舒適性,并且無毒無污染,而被廣泛用作尼絲紡、真絲、棉等高檔織物的涂層劑。經水性聚氨酯涂層整理后的織物具有優異的防水透濕、柔軟舒適、富有彈性的功能。

推薦產品：聚氨酯樹脂