水性聚氨酯樹脂是將聚氨酯分散在水中形成的均勻乳液，具有不燃、氣味小、不污染環(huán)境節(jié)能、操作加工方便等優(yōu)點(diǎn)。

水性聚氨酯的分類

按照分散狀態(tài)，水性聚氨酯可分為水溶性聚氨酯、聚氨酯分散體和聚氨酯乳液，其特點(diǎn)如下:

按照乳化方法，水性聚氨酯可分為內(nèi)乳化法和外乳化法，內(nèi)乳化法是指聚氨酯鏈段中含有親水性成分，因而無需乳化劑即可形成穩(wěn)定乳液的方法；外乳化法是指分子鏈中僅含少量不足以自乳化的親水性鏈段或基團(tuán)，或完全不含親水性成分，添加乳化劑，通過機(jī)械攪拌強(qiáng)制分散成穩(wěn)定乳液的方法，其特點(diǎn)如下：

通過對比，外乳化法制備的乳液中，由于親水性小分子乳化劑的殘留較多，影響固化后聚氨酯膠膜的性能，而內(nèi)乳化法消除了此弊病，因此，水性聚氨酯的制備以離子型內(nèi)乳化法為主，內(nèi)乳化法根據(jù)親水?dāng)U鏈劑的不同又可分為陰離子型水性聚氨酯，陽離子型水性聚氨酯，非離子型水性聚氨酯等。

根據(jù)使用方法，水性聚氨酯一般可分為單組分水性聚氨酯和雙組分水性聚氨酯，單組分水性聚氨酯可直接使用，操作簡便，開放時間長；雙組分水性聚氨酯必須先與水可分散型異氰酸酯固化劑混合均勻后使用，混合后的膠必須在一定時間內(nèi)用完。

水性聚氨酯的結(jié)構(gòu)

水性聚氨酯主要由大分子多元醇、多異氰酸酯、親水?dāng)U鏈劑、擴(kuò)鏈劑、成鹽劑、催化劑、交聯(lián)劑和其它助劑組成。

大分子多元醇

構(gòu)成聚氨酯（PU）的柔性鏈段—軟段，常溫呈無規(guī)卷曲狀，使PU具有一定的柔順性，其結(jié)構(gòu)與分子量影響PU的耐水性、耐溶劑性、硬度和粘結(jié)性、涂層手感等性能。常用的多元醇有己二酸系聚酯多元醇、聚丙二醇、聚乙二醇、聚四氫呋喃多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚己內(nèi)脂多元醇、端羥基聚二甲基硅氧烷等。

多異氰酸酯

構(gòu)成PU的剛性鏈段—硬段，內(nèi)聚能大，室溫硬段微區(qū)呈玻璃態(tài)次晶或微晶，其結(jié)構(gòu)影響PU的耐候性、硬度、耐溶劑性、耐低溫性和耐磨性等性能。常用的脂肪族多異氰酸酯有異佛爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯和二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯，1,4-環(huán)己烷二異氰酸酯等，芳香族多異氰酸酯有甲苯二異氰酸酯，二苯基甲烷二異氰酸酯等。

擴(kuò)鏈劑

擴(kuò)鏈劑主要作用為增加聚氨酯分子量，提供硬段含量。常用的有小分子醇類擴(kuò)鏈劑和胺類擴(kuò)鏈劑，如：乙二醇、二乙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、丙二醇、異佛爾酮二胺、乙二胺等。

親水?dāng)U鏈劑

水性聚氨酯的重要原料，提供親水官能團(tuán)，常用的親水?dāng)U鏈劑有二羥甲基丙酸、二羥甲基丁酸、乙二胺基乙磺酸鈉、N-甲基二乙醇胺、三乙醇胺等。

成鹽劑

與親水官能團(tuán)反應(yīng)，提供穩(wěn)定的乳液。常用的成鹽劑有三乙胺、氨水、氫氧化鈉、乙酸、鹽酸等。

催化劑

選擇性調(diào)控-NCO與-OH和H2O的反應(yīng)速率，常用的催化劑有叔胺類和有機(jī)金屬類催化劑，如：三乙胺、N,N-二甲基環(huán)己胺、三亞乙基二胺、辛酸亞錫、二月桂酸丁基錫、異辛酸鉍、乙酸鉀等。

交聯(lián)劑

將線性PU交聯(lián)為體型，提高PU的耐水性、硬度和耐溶劑性等。常用的交聯(lián)劑有三羥甲基丙烷、三乙醇胺、甘油、二乙烯三胺等。

其它助劑

根據(jù)行業(yè)使用需求和法律法規(guī)要求，常常需要添加消泡劑、流平劑、觸變劑、光穩(wěn)定劑、抗氧劑等。