朱宁香，叶代勇，陈焕钦
环境保护已成为世界的共同责任，因此，研究和开发环保型涂料已经成为各国研究的重点和热点。环保型的水性涂料、粉末涂料、高固含量涂料和辐射固化涂料已成为涂料发展的主要方向。聚氨酯树脂(PU)因其具有良好的物理力学性能，一定的耐水性、优用的低温柔韧性、耐候性、耐碱性、弹性等，在涂料、胶粘剂、印染、油墨等行业得到了广泛的应用。随着人们环保意识日益增强和各国环保法规的相继出台，溶剂型聚氨酯涂料由于其挥发性有机物(VOC)含量高，严重污染了生态环境，故其应用越来越受到限制。水性聚氨酯(WPU)涂料具有溶剂型聚氨酯涂料大部分优异性能，加之其溶剂为水，已经成为研究的热点。但由于水性聚氨酯涂料在耐水性、耐化学品性以及硬度等方面的不足仍限制了其应用范围。因此，提高水性PU树脂的性能成为国内水性涂料聚氨酯发展的关键所在。
本实验在合成水性聚氨酯的基础上对其进行了多重改性，制备了性能优异的水性聚氨酯分散体及其涂料，分析测试表明，WPU涂料是一种经济环保的高性能涂料。
1 实验部分
1.1 树脂合成
1.1.1 实验原料
实验原料见表1。
表1 水性聚氨酯主要原料
Table1 Main raw materials of synthesis of PUA hybrid dispersion
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偶氮二异丁腈（AIBN） |
分析纯 |
重结晶 |
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三乙胺(TEA) |
分析纯 |
直接使用 |
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乙二胺（EDA） |
分析纯 |
直接使用 |
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N-甲基吡咯烷酮(NMP) |
化学纯 |
直接使用 |
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工业级，水分＜0.2% |
直接使用 |
表2 WPUA树脂技术指标
Table2 Property of WPUA
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单体转化率/% |
＞90 |
固含量法 |
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粒径/nm(TEA) |
70 |
Malvem粒度仪 |
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粒子形态 |
核壳结构 |
TEM |
原位聚合：在50-90℃在2-5h内滴加引发剂AIBN进行聚合，再降温到环境温度出料，静置过滤，减压蒸馏脱去溶剂即得WPUA复合分散体，分散体的主要性能如表2所示。
