1。2 水性聚氨酯的概述

将聚氨酯树脂均匀地和水溶液混合在一起形成的树脂就是水性聚氨酯（WPU）。那是由于水性聚氨酯的硬软段的结构与比例可以灵活调节，同时它还具有无毒、不燃与挥发性有机化合物含量低等优点[7,8]。但是水性聚氨酯大多数是线型结构的，不容易得到交联密度高的胶膜，同时在链段结构中引入了亲水基团，导致WPU涂膜的一些物理上，化学上的综合性能很差，所以需要用一些其他改性材料对它进行改性，来达到使用标准。我们一般采用改性水性聚氨酯的改性方法有交联改性以及复合改性等等。最近几年来，由于纳米材料制备方法的不断进步，采用纳米材料改性水性聚氨酯已经成为新的研究方向。文献综述

纳米材料的光电效应、表面界面、小尺寸效应的特点很优异，将纳米材料与水性聚氨酯复合之后，水性聚氨酯的隔热、导电、耐磨等想能都得到了提高。纳米材料本身具有可加工、高粘结强度的优异特点，将纳米材料和水性聚氨酯复合，更好地扩大了水性聚氨酯复合材料的应用范围。

1。2。1 水性聚氨酯的分类

水性聚氨酯已经开发了很多年了，科学家已经发明了很多的制备水性聚氨酯的方法。水性聚氨酯也有很多种类的。

1。根据它的外貌形态来分的话，水性聚氨酯可以分为分散液形态、乳液形态、溶液形态。

2。根据它结构是否含有亲水基团来分，水性聚氨酯可分为阳阴离子型、非离子型。

（1）阴离子型水性聚氨酯又有很多种分类，磺酸型、羧酸型是其中两类。大多数水性聚氨酯中还是含有羧基、磺基等离子。

（2）阳离子型水性聚氨酯一般是在结构上含有许多金属离子的水性聚氨酯。

（3）非离子型水性聚氨酯一般情况下，亲水基团是烃甲基。

3。按照聚氨酯树脂的分子结构来划分，我们可以按照聚氨酯树脂的原料和结构来分，分类为多异氰酸酯、聚氨酯、封闭型聚氨酯、乙烯基聚氨酯。聚氨酯在我们日常生活中是有很大用处的，我们生活中处处都有着它的存在，比如家里装修的时候用的涂料就有很多种都是聚氨酯材料。聚氨酯利用扩链剂进行扩链，亲水剂来引入亲水基团，然后把一些树脂均匀地溶解在水中形成的聚氨酯乳液。

4。我们一般可以按照初始合成的原料来分类，聚酯类型、聚醚类型及聚烯烃类型等，分别指采用多种常用的低聚物多元醇而制成的水性聚氨酯。

1。2。2 水性聚氨酯的特点

(1)以水为基本原料，对人体一般不会产生危害，环保，节能，比较适用于容易被有机溶剂侵蚀的材料。

(2)水性聚氨酯的浓度很稀，而且可以利用某些材料调节，使用操作方便，比较容易清理。

(3)可以和多种水性树脂混合使用，有利于增强材料性能和节约成本，但是要注意的是离子性质来防止树脂凝聚固化。

(4)有-COOH和烃基等多种基团，很容易就可以参与反应，导致改性，提高产品的综合性能。

(5)对于一些非极性材料的湿润性比较差。来自~优尔、论文|网www.youerw.com +QQ752018766-

(6)干燥速度慢，一开始的粘度比较低，而且它的耐水性不是很好。

1。2。3 水性聚氨酯的成膜机理[9]

单组份水性聚氨酯的成膜过程：首先聚合物随着里面介质的挥发会出现浓缩现象，变得不均匀，最后形成很多奇怪的结构；然后，毛细管会随时生成在这种结构中，在外界对它的压力下，粒子会聚结成膜。因为水性聚氨酯含有很强的极端性质的乙酸和甲基，分子间形成了互相作用的物理与化学力，使得它变得很稳定，可以在环境比较寒冷的情况下制作膜，而且胶膜的力学性能非常好。