水性聚氨酯合成工藝實例   

在裝有溫度計、機械攪拌器、回流冷凝器、加料漏斗、連通氮氣裝置的干燥燒瓶中，加人聚醚型或聚酯型多元醇、二羥甲基丙酸 (DMPA) 、 1 ／ 2 總質量的 N —甲基— 2 吡咯烷酮 (M — pyr01) 和催化劑 ( 約為固體分總量 0 ． 05 ％的二月桂酸二丁基錫 ) 。 M — pyrol 的總量應使最后的反應混合物中剩余 17 ％ ( 質量分數 ) 。先在室溫下攪拌反應混合物，使其全部溶解 ( 低溫加熱溶解也可 ) ，然后通過加料漏斗滴加二異 氰酸酯，控制反應混合物的溫度在 80 ～ 90 ℃，反應約 3h 后，降溫至 75 ～ 80 ℃，加入剩余的 M — pyrol ，攪拌 5 min ，進一步使反應體系降溫至 65 ～ 70 ℃，隨即加入能完全中和 DMPA 化學當量的三乙胺，再攪拌 10min 后，滴加適量的水，最后保持反應體系溫度在 60 ～ 70 ℃約 3h ，得到粘稠產物。  

(1) 水性聚氨酯的粘度不隨聚合物相對分子質量的改變有明顯差異，即使分子內部形成橋聯結構也無影響，所以可增加聚合物的聚合度，以提高內聚強度；而溶劑型聚合物的粘度隨相對分子質量的增加呈指數關系上升，橋聯時易產生凝膠。   

(2) 在相同固含量下，溶劑型聚氨酯的粘度隨固含量的增加明顯上升，而水性聚氨酯的粘度一般比溶劑型的要低，且水性聚氨酯分散粒徑小時粘度變大。 

(3) 溶劑型聚合物的粘度可借助控制固含量或溶劑量來調整，而水性聚氨酯的粘度需用增稠劑來調整，這樣使體系中水溶性成分過多，耐水性降低。   

(4) 水性聚氨酯的流動特征呈現非牛頓性，而溶劑型一般近似牛頓性，其粘度變化規(guī)律符合牛頓曲線。   

 (5) 水性聚氨酯易與其它樹脂或顏料等物質混合來改進性能，降低成本，配方容易調整，設備易清洗。而溶劑型聚氨酯受聚合物之間的相容性或溶劑的溶解性制約，配方影響因素較多，設備難清洗。   

 (6) 水的蒸發(fā)潛熱高，干燥比較遲緩；另一方面，水的表面張力大，對基材特別是對低表面能或疏水性的基材潤濕性差，難于賦予充分的粘接性，加熱干燥固化時，乳液粒子間容易凝聚而不易得到連續(xù)性的涂膜。另外，水性聚氨酯聚合物是離子鍵結合，具有強的親水性，有時為改進涂膜的塑性要加進水溶性增粘劑，使涂膜的耐水性受到一定影響。   

 (7) 水性聚氨酯體系的防凍性有一定限度，在北方冬季施工受到一定影響。   

(8) 由于水性聚氨酯體系不使用或少使用有機溶劑，無中毒、著火之虞，符合環(huán)保要求，且涂膜綜合性能好，因而在建筑涂料、皮革、家具等行業(yè)具有明顯的優(yōu)勢，應用前景廣泛。