4.1水性PU涂料的產生和發展

　　水性PU涂料發明于1943年,首次工業化于1967年,1972年德國Bayer公司率先開發了imprainil系列用作皮革涂料飾劑的PU水乳液。

　　數十年來,歐美,日本對水性PU的研制開發非常重視,現今已有很多種類的水性PU產品,成功地用于輕紡,印染,皮革加工,織物涂層整理,涂料,膠黏劑,木材加工建筑,造紙,橡膠及彈性纖維,彈性體等領域。特別是近年來,全球對環保要求越來越高,同時又考慮經濟的節約,傳統的溶劑型PU體系受到嚴重挑戰,它的應用有逐年減少的趨勢。以水性PU取代溶劑型PU將成為一4.第三代水性PU-PUA涂料的產生和發展,與國外相比,國內水性PU的研制開發比較落后,尚處于試制和小批量生產階段。據不完全統計,我國水性PU的科研,生產單位只有40多家,其中約20多家生產單位年生產總額萬噸以上。絕大部分生產皮革涂飾劑。國內生產的水性PU產品種類少,性能質量差,和國外同類產品相比差距大,致使許多行業長期依賴進口,因而,根據國情,研制開發高質量的水性PU產品,替代進口產品,滿足國內有關行業的迫切要求具有十分重要的意義。

　　4.2.水性PUA涂料的產生和發展〔7-8〕

　　聚氨酯(PU)乳液和聚丙烯酸酯(PA)乳液同其溶劑型產品相比,具有價廉,安全,不燃,無毒,不污染環境等優點,因而在涂料,膠黏劑,皮革,織物涂層方面得到廣泛的應用。但純PA乳液存在的問題是:強韌性、耐磨性、耐水性、耐化學品性差;而單一的PU乳液存在的問題是:穩定性,自增稠性,固含量,應用范圍,膜的保光性差。PU和PA在性質上有一定的互補作用,PUA復合乳液能克服PU和PA乳液各自的缺點,發揮各自的優勢,使乳液及膠膜的性能得到明顯的改善。

　　無可置疑,PU涂層的優點明顯,但其價格較高,應用受到限制。因此國內外致力于水性PU-PA改性樹酯的研究,以降低成本,現已取得效果,且國外已有商品問世。PU-PA改性樹酯將兩種材料的最佳性能融合在一體,克服PU,PA各自的缺點,涂層柔軟,耐折,耐曲折,印花效果好,耐候性,耐水解性好。PU-PA復合水性分散液技術是當今國際上材料研究的新成果,也代表PU發展的一個新動向。

　　近十年來,國外對PUA復合乳液進行了較多的研究,如美國,德國,日本等都報道了用于涂料,織物整理劑等方面的PUA復合乳液,國內只是近幾年才有較少數研究者進行了制備PUA復合乳液的探索性實驗,如安徽大學,黎明化工研究所,江蘇省化工研究所,煙臺化工研究所,河南化工研究所,上海理工大學等,但PUA復合乳液商品化,目前國內還未見報道,PUA復合乳液由于其優異性能,被譽為第三代水性PU。

　　4.3.水性PUA涂料的特點及合成方法

　　PUA復合乳興兼備了PU、PA的優點,具有耐磨,耐腐蝕,光亮,柔軟有彈性,耐水性,機械力學性能好,耐候性好等特性,故PUA復合乳液的研究已成為當今涂層發展的趨勢。PUA復合乳液的制備方法有以下幾種:①PU乳液和PA乳液共混交聯法;②合成帶雙鍵的不飽和氨基甲酸脂單體和丙烯酸脂共聚法;③用PU乳液作種子的復合乳液聚合法。