水性聚氨酯发展概况
水性聚氨酯的合成简介
5 水性聚氨酯的制备方法
5.Байду номын сангаас 丙酮法
先用多元醇与二异氰酸酯反应制成端基是NCO的高 粘度预聚体，加入助溶剂如丙酮使其粘度降低，然后 用亲水性单体扩链，在高速搅拌下加入水进行乳化。
5 水性聚氨酯的制备方法
5.2 预聚体分散法： 合成以-NCO为端基的预聚体，当相对分子量 不太大而且粘度较小时，不加或只加入少量 溶剂，先用亲水单体部分扩链，在高速搅拌 下将其分散于水中，再用反应性高的二胺类 物质进行扩链。
4 水性聚氨酯的分类
4.2.3 非离子型WPU 非离子型水性聚氨酯，即分子中不含离子基团的水 性聚氨酯。其制备方法有：a.普通聚氨酯预聚体或 聚氨酯有机溶液在乳化剂存在下进行高剪切力强制 乳化；b.制成分子中含有非离子型亲水性链段或亲 水性基团，亲水性链段一般是中低分子量聚氧化乙 烯亲，水性基团一般是羟甲基。 4.2.4 混合型WPU 聚氨酯分子中同时含有离子型或非离子型基团等。
5 水性聚氨酯的制备方法
5 水性聚氨酯的制备方法
水性聚氨酯的制备方法有外乳化和自乳化两种。 外乳化法是采用外加乳化剂，在高剪切力存在下将 聚氨酯预聚体分散于水中的强制乳化方法。该法得 到的乳液粒径较大（0.7～3μm），储存稳定性差。 且产品中有乳化剂残留，影响质量。 自乳化法即在聚合物链上引入适量的亲水基团，在 一定条件下自发分散形成乳液。可分为以下几种：
5 水性聚氨酯的制备方法
以上的自乳化法中以丙酮法和预聚体分散法 较为成熟。
谢谢！
下一讲 水性聚氨酯的改性
3.2 低聚物多元醇 水性聚氨酯合成用低聚物多元醇主要包括聚醚型、 聚酯型两大类，它构成聚氨酯的软段。 3.3 扩链剂 为了调节分子量及软、硬段比例，在水性聚氨酯合 成中常使用扩链剂。扩链剂主要是多官能度醇类或 胺类化合物
2024年水性聚氨酯防水涂料市场发展现状
2024年水性聚氨酯防水涂料市场发展现状前言水性聚氨酯防水涂料作为一种新型环保型防水涂料，具有施工方便、性能优良、环境友好等优点，在建筑行业中得到了广泛的应用。
本文将重点探讨水性聚氨酯防水涂料市场的发展现状。
一、行业概述水性聚氨酯防水涂料是一种以水为基质、聚氨酯树脂为主要成膜物质的涂料产品。
相比于传统的溶剂型聚氨酯防水涂料，水性聚氨酯防水涂料具有安全环保、无毒无害等特点。
随着人们对环境保护意识的提高和相关政策的推动，水性聚氨酯防水涂料市场的需求不断增长。
二、市场规模水性聚氨酯防水涂料市场的规模呈现稳步增长的趋势。
近年来，随着建筑领域的快速发展，防水涂料的需求持续增加。
水性聚氨酯防水涂料作为一种新兴产品，拥有广阔的市场空间。
据市场研究数据显示，水性聚氨酯防水涂料市场预计将在未来几年内保持每年10%以上的增长率。
三、市场发展趋势1. 环保导向在当前环保意识不断提高的背景下，环保型产品成为市场的主流趋势。
水性聚氨酯防水涂料因其无毒无害、低VOC排放等优势，成为环保型防水涂料的首选。
未来，市场对于环保型水性聚氨酯防水涂料的需求将持续增长。
2. 技术创新随着科学技术的进步，水性聚氨酯防水涂料的技术水平也不断提高。
目前，水性聚氨酯防水涂料已经可以实现更好的耐候性、附着力和耐腐蚀性能等。
未来，市场对于高性能水性聚氨酯防水涂料的需求将逐渐增加。
3. 市场竞争格局水性聚氨酯防水涂料市场竞争激烈，主要厂商之间的竞争主要体现在产品价格、产品质量和品牌影响力等方面。
目前，国内外众多知名防水涂料企业已经参与到水性聚氨酯防水涂料市场的竞争中。
未来，市场将更加关注创新能力和品牌影响力，这将是企业在竞争中取得优势的关键。
四、发展机遇与挑战水性聚氨酯防水涂料市场面临着机遇和挑战并存。
机遇主要体现在政策推动、市场需求增加等方面。
然而，市场也存在一些挑战，比如技术创新压力、产品成本控制等。
只有适应市场需求并与时俱进，企业才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。
水性聚氨酯的发展沿革以及合成革用水性聚氨酯的研发现状
水性聚氨酯的发展沿革以及合成革用水性聚氨酯的研发现状（一）水性聚氨酯的发展概况聚氨酯是聚氨酯甲酸酯的简称，广意上讲，是异氰酸酯的加成物。
在反应生成物中的预聚体中引入亲水基团，成盐后加水乳化即得到聚氨酯乳液—水性聚氨酯。
聚氨酯乳液的开发几乎是同聚氨酯树脂工业化发展同步的。
但早期的研究进程大大地落后于聚氨酯工业的发展。
1943年德国一位化学家斯克拉克（P.Schlack）在乳化剂及保护胶体的存在下，将异氰酸酯在水中乳化，成功地制备出聚氨酯乳液。
1953年DuPorit公司将二异氰酸酯和聚醚多元醇制成端—Wco预聚体用苯溶液分散在水中，此后又用二胺扩链合成了水性聚氨酯，并于1967年首先实现工业化生产。
1972年拜耳公司正式将聚氨酯水分散体作为皮革涂料，引起了各国的高度关注。
1975年拜耳公司向聚氨酯分子中引入亲水成分，让其自乳化，从而得到了高性能聚氨酯乳液，即真正意义上的水性聚氨酯。
进入20世纪80年代后，美国、西德、日本、荷兰等国家的聚氨酯乳液才开始从试制阶段发展为生产应用阶段，出现了很多知名公司及产品。
如德国Basf公司、Bayer公司、荷兰Stahl公司等等世界级知名公司。
进入20世纪90年代后，水性聚氨酯的应用领域不断拓宽，在Pvc黏结、汽车内饰件、纺织功能性整理、涂层、涂料方面都有一定的工业应用。
21世纪后，在全球范围内环保呼声的进一步高涨中，水性聚氨酯工业发展步伐更加快速。
我国在1972年才开始研究水性聚氨酯。
76年由沈阳皮革所首先对水性聚氨酯皮革涂饰剂研究，并在80年代后期出现了北京5＃乳液和PU-Ⅰ型乳液皮革涂饰剂材料。
20世纪90年代我国水性聚氨酯工业有了突破性的发展。
安徽大学首先采用二羟甲基丙酸，制备出水性聚氨酯并进行工业化生产，所生产的PU-Ⅱ型皮革涂饰剂于1991年被评为国家级新产品；江苏东莱有机合成化工厂同轻工部皮革所合作，试制出SPU-225和HPU-220水性聚氨酯乳液，1992年被江苏省评为省级新产品。
水性聚氨酯胶的发展概况
水性聚氨酯胶的发展概况水性聚氨酯胶粘剂是指聚氨酯溶于水或分散于水中而形成的胶粘剂，有人也称水性聚氨酯为水系聚氨酯或水基聚氨酯。
依其外观和粒径，将水性聚氨酯分为三类：聚氨酯水溶液(粒径<0.001um，外观透明)、聚氨酯分散液(粒径0.001-0.1 um，外观半透明)、聚氨酯乳液(粒径>0.1 ，外观白浊)。
但习惯上后两类在有关文献资料中又统称为聚氨酯乳液或聚氨酯分散液，区分并不严格。
实际应用中，水性聚氨酯以聚氨酯乳液或分散液居多，水溶液少。
由于聚氨酯类胶粘剂具有软硬度等性能可调节性好以及耐低温、柔韧性好、粘接强度大等优点，用途越来越广。
目前聚氨酯胶粘剂以溶剂型为主。
有机溶剂易燃易爆、易挥发、气味大、使用时造成空气污染，具有或多或少的毒性。
近10多年来，保护地球环境舆论压力与日俱增，一些发达国家制订了消防法规及溶剂法规，这些因素促使世界各国聚氨酯材料研究人员花费相当大的精力进行水性聚氨酯胶粘剂的开发。
水性聚氨酯以水为基本介质，具有不燃、气味小、不污染环境、节能、操作加工方便等优点，已受到人们的重视。
聚氨酯从30年代开始发展，而在50年代就有少量水性聚氨酯的研究，如1953年Du Pont 公司的研究人员将端异氰酸酯基团聚氨酯预聚体的甲苯溶液分散于水，用二元胺扩链，合成了聚氨酯乳液。
当时，聚氨酯材料科学刚刚起步，水性聚氨酯还未受到重视，到了六、七十年代，对水性聚氨酯的研究开发才开始迅速发展，1967年首次出现于美国市场，1972年已能大批量生产。
70-80年代，美、德、日等国的一些水性聚氨酯产品已从试制阶段发展为实际生产和应用，一些公司有多种牌号的水性聚氨酯产品供应，如德国Bayer公司的磺酸型阴离子聚氨酯乳液ImPranil 和Dispercoll KA等系列、Hoechst公司的Acrym系列、美国Wyandotte化学公司的X及E等系列，日本大日本油墨公司的Hydran HW及AP系列、日本公司的聚氨酯乳液CVC36及水性乙烯基聚氨酯胶粘剂CU系列、日本光洋产业公司的水性乙烯基聚氨酯胶粘剂KR系列等等。
2022年行业分析国内鞋用水性聚氨酯胶黏剂技术发展概况
国内鞋用水性聚氨酯胶黏剂技术发展概况现代制鞋工业中，关键部位鞋底和鞋帮绝大多数以胶黏剂(可简称“胶”)连接，以实现制品美观轻质、舒适耐穿;且制作简便，可自动化和连续化操作。
其次次世界大战初，以氯丁橡胶作制鞋胶黏剂，因性能欠佳，使用不广泛。
l957年，拜耳公司推出快速结晶型氯丁橡胶后，因分子结构中含有高极性氯原子而给予极性材料良好的胶粘性能，且因其快速结晶又提高了初粘性，使氯丁胶黏剂得以大量应用。
后经几代人的改性，应用效果逐步提升，成为制鞋业的主导胶黏剂。
由于鞋材的不断更新，现多采纳合成革、橡塑和软质聚氯乙烯(PVC)材料。
以一般氯丁橡胶胶黏剂胶粘鞋靴，胶粘强度不高，常常开胶，已不能满意要求。
20世纪70年月研发了接枝氯丁橡胶，提高鞋靴的胶粘性能和耐穿牢度。
后又引入其他丙烯酸类单体和聚合物进行多元接枝共聚，使接枝氯丁橡胶的性能更能适应制鞋要求。
但是，氯丁橡胶对增塑的PVC、充油量大的丁苯橡胶、含油或润滑脂量高的皮革、橡胶等鞋材的胶粘性能不够抱负;且分子中所含的氯易水解释放出氯化氢，具有腐蚀和损害人体健康等弊端，因此阻碍了氯丁橡胶在现阶段鞋业中的应用。
为了保证鞋靴质量以及降低环境污染和改善人身平安，欧美发达家已于20世纪80-90年月，逐步使其鞋用胶黏剂由氯丁橡胶向聚氨酯转化。
溶剂型鞋用聚氨酯胶黏剂虽具有许多优越性，但仍属易燃、易爆、对人体有毒害的化学品，鞋厂担心全事故时有发生。
20世纪70年月，国外开展了水性聚氨酯(WPU)鞋用胶的研发，基本以水为胶黏剂介质，当时因产品性能较差，加之政府环保法规要求不严，其研发进展缓慢。
80年月仍处于试验阶段。
90年月初，欧美政府环保法规日趋严峻，对鞋厂的总挥发性有机物(VOC)释放量开头掌握，水性聚氨酯的合成和应用工艺的研发力度增加，消失了如Bayer公司的DispercollU配以DesmodurD等系列产品，基本可满意运动鞋制作要求，且逐步进入工业化规模。
据拜耳公司估量，1998年，全球鞋用水性聚氨酯胶消费量有数百吨;2000年达5000吨;2022年已达万吨级，进展较快。
水性聚氨酯涂料的发展现状
水性聚氨酯涂料的发展现状聚氨酯是氨基甲酸酯树脂的简称，其分子中含有特征单元结构氨基甲酸酯（-NH-CO-）。
聚氨酯应用十分广泛，作为涂料具有良好的耐磨性、耐腐蚀性、耐化学品性、硬度大、高弹性等优点。
水性聚氨酯（PU）是水性涂料中很有发展潜力的一种，在很多领域都得到了广泛的应用，它包括单组分聚氨酯涂料和双组分聚氨酯涂料两种，是以水为介质的二元胶态体系，不仅具有无毒、不易燃烧、不污染环境、节能、安全可靠、不易损伤被涂饰表面、易操作和改性等优点；同时还具有溶剂型聚氨酯的一些重要的性能特征，使得它在织物、皮革涂饰及粘合剂等许多领域得到了广泛的应用。
单组分水乳型聚氨酯的特征在于很高的断裂伸长率（达到800%以上）和较高的抗拉伸强度（达20MPa左右），但因其具有线型结构，分子中含有亲水基团，其耐水性、耐溶剂性较差，应用受到了限制.水性双组分聚氨酯涂料的应用领域基本上与溶剂型涂料相当，既可用于热敏材料（如木材、塑料）和不能烘烤的大型物件，也可用于诸如汽车类的烘烤物件.通过对报道的实验数据进行对比，表明，水性双组分聚氨酯涂料除了干燥时间稍长和适用期稍短外，涂膜的装饰性、机械性能、耐化学性和耐候性均可与溶剂型双组分PUR涂料相媲美。
1.4 水性聚氨酯涂料的合成水性聚氨酷的制备方法通常可分为外乳化法和内乳化法两种.外乳化法是指采用外加乳化剂，在强剪切力作用下强制性地将聚氨酯粒子分散于水中的方法，但因该法存在乳化剂用量大、反应时间长以及乳液颗粒粗、最终得到的产品质量差、胶层物理机械性能不好等缺点，因而目前生产基本不用该法[2]内乳化法又称自乳化法，是指在聚氨酯分子结构中引人亲水基团无需乳化剂即可使自身分散成乳液的方法，因此成为目前水性聚氨酷生产和研究采用的主要方法.内乳化法又可分为丙酮法、预聚体混合法、熔融分散法、酮亚胺/酮联氮法、保护端基乳化法（数据来源：五泰信息咨询 市场调研报告)（市场调研报告)（数据来源： )。
水性聚氨酯发展概况
水性聚氨酯发展概况胶粘剂是指溶于水或分散于水中而形成的胶粘剂，有人也称为水系或水基。
依其外观和粒径，将分为三类：水溶液(粒径<0.001um，外观透明)、分散液(粒径0.001-0.1 um，外观半透明)、乳液(粒径>0.1 ，外观白浊)。
但习惯上后两类在有关文献资料中又统称为乳液或分散液，区分并不严格。
实际应用中，以乳液或分散液居多，水溶液少。
由于类胶粘剂具有软硬度等性能可调节性好以及耐低温、柔韧性好、粘接强度大等优点，用途越来越广。
目前胶粘剂以型为主。
有机易燃易爆、易挥发、气味大、使用时造成空气污染，具有或多或少的毒性。
近10多年来，保护地球环境舆论压力与日俱增，一些发达国家制订了消防法规及法规，这些因素促使世界各国材料研究人员花费相当大的精力进行胶粘剂的开发。
以水为基本介质，具有不燃、气味小、不污染环境、节能、操作加工方便等优点，已受到人们的重视。
从30年代开始发展，而在50年代就有少量的研究，如1953年Du Pont公司的研究人员将端异氰酸酯基团预聚体的甲苯溶液分散于水，用二元胺扩链，合成了乳液。
当时，材料科学刚刚起步，还未受到重视，到了六、七十年代，对的研究开发才开始迅速发展，1967年首次出现于美国市场，1972年已能大批量生产。
70-80年代，美、德、日等国的一些产品已从试制阶段发展为实际生产和应用，一些公司有多种牌号的产品供应，如德国Bayer公司的磺酸型阴离子乳液ImPranil和Dispercoll K A等系列、Hoechst公司的Acrym系列、美国Wyandotte化学公司的X及E等系列，日本大日本油墨公司的H ydran HW及AP系列、日本公司的乳液CVC36及水性乙烯基胶粘剂CU系列、日本光洋产业公司的水性乙烯基胶粘剂KR系列等等。
在水性类胶粘剂中，我国目前仍以聚丙烯酸酯类乳液胶、聚乙烯醋酸乙烯类乳液胶、水性三醛树脂等胶粘剂为主。
有柔韧性好等特点，有较大的发展前途。
水性聚氨酯胶黏剂国内外发展情况
1.国外研究进展国外对聚氨酯的研究较早。
20 世纪 40 年代,德国的拜耳就建成了聚氨酯试验车间, 美国、英国于20 世纪 5 0 年代相继开始了工业化, 20 世纪 60 年代杜邦公司首次工业化生产了水性聚氨酯, 20 世纪 70年代以来德国对水性聚氨酯进行了大量的研究工作, 对自乳化稳定机理及相转变过程进行了描述与解释。
20 世纪 80 年代后 , 美国、日本、荷兰等国家开始生产和应用聚氨酯。
由于合成技术的发展和性能的不断改进, 使水性聚氨酯进入飞速发展阶段, 涉及的领域涵盖皮革、纸张、纺织、涂料、胶黏剂等。
进入 21 世纪后, 聚氨酯的应用领域不断拓宽, 特别是世界范围内日益高涨的环保要求, 更加快了水性聚氨酯工业的发展步伐。
经过几十年的发展, 聚氨酯产品在汽车涂料、胶黏剂等领域已接近或达到溶剂型产品水平, 原料生产实现了规模化, 异氰酸酯、聚醚多元醇等聚氨酯基本原料的先进生产技术只掌握在少数几家跨国公司( 如BASF, Bayer, H untsman,DuPONT 等)手中,他们在世界各地建立了特大规模(10万t/a以上)的生产装置,这对中国规模较小、技术相对落后的原料企业的发展构成了一定威胁。
国外水性聚氨酯胶黏剂的发展速度明显快于其他胶黏剂产品 , 且品种多、产量大。
例如 : 拜耳公司U53 , U 54 等系列产品; 日本大日本油墨公司的H ydr an H W 及 AP 系列; 日本公司的聚氨酯乳液CV C36 及水性乙烯基聚氨酯胶黏剂 CU 系列等 [ 5] 。
这些胶黏剂一般都具有较好的初黏性、耐水性、耐温性。
近年来环境保护的压力迫使一些传统产品逐渐淡出市场, 而代之以水性、高固含量、粉末产品等。
水性聚氨酯胶黏剂以其独特的优异性能, 正面临前所未有的发展机遇, 需求量正以 16% ~ 30% 的速度增长, 是其他胶黏剂产品增长速度的 2 倍以上, 并且向着高性能、功能化和进一步扩大应用领域方向发展。
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聚氨酯 原料分 按主要低聚物多元醇类型可分为聚醚型、 聚酯型及聚烯烃型等， 分别指采 用聚醚多元醇、 聚酯多元醇、 聚丁二烯二醇等作为低聚物多元醇而制成的 水性聚氨酯 。还有 聚醚-聚酯、聚醚—聚丁二烯等混合 以聚氨酯 的异Байду номын сангаас酸酯原料分， 可分为芳香族异氰酸酯型、 脂肪族异氰酸酯型、脂环族异氰酸酯型。按具体原料还可细分，如TDI型、HDI型，等等。
水性聚氨酯发展概况
水性聚氨酯 胶粘剂是指 聚氨酯 溶于水或分散于水中而形成的胶粘剂， 有人也称 水性聚氨酯 为 水系 聚氨酯 或水基 聚氨酯 。依其外观和粒径，将 水性聚氨酯 分为三类： 聚氨酯 水溶液（粒径<0.001um，外观透明）、聚氨酯 分散液（粒径0.001-0.1um，外观半透明）、聚氨酯 乳液（粒 径>0.1，外观白浊）。但习惯上后两类在有关文献资料中又统称为聚氨酯 乳液或 聚氨酯 分散
离子型 水性聚氨酯 一般是指主链或侧链上含有铵离子(一般为季铵离子)或锍离子的 水性聚 氨酯 ，绝大多数情况是季铵阳离子。 而主链含铵离子的 水性聚氨酯 的制备一般以采用含叔胺 基团扩链剂为主， 叔胺以及仲胺经酸或烷基化试剂的作用， 形成亲水的铵离子。 还可通过含 氨基的 聚氨酯 与环氧氯丙烷及酸反应而形成铵离子。(3)非离子型 水性聚氨酯 ，即分子
>5000-
2.按使用形式分
水性聚氨酯 胶
粘剂按使用形式可分为单组分及双组分两类。 可直接使用， 或无需 交联剂 即可得到所需使用 性能的 水性聚氨酯 称为单组分 水性聚氨酯 胶粘剂。 若单独使用不能获得所需的性能， 必须添 加交联剂 ；或者一般单组分 水性聚氨酯 添加交联剂 后能提高粘接性能， 在这些情况中， 水性 聚氨酯 主剂和 交联剂 二者就组成双组分体系。3．以亲水性基团的性质分根据 聚氨
聚氨酯 水溶液。 实际应用最多的是 聚氨酯 乳液及分散液， 本书中统称为 水性聚氨酯 或聚氨酯 乳液，其外观分类如表5所示。 表5水性聚氨酯 形态分类
名 称 水溶液
分散液 乳 液 状态
溶解—胶
体
分散
分散外观
透明半透明乳白白浊粒径，umv0
001
100-1000
0.001-0.1
分子量数千—20万>0.1
酯分子侧链或主链上是否含有离子基团，即是否属离子键聚合物(离聚物)，水性聚氨酯 可分
为阴离子型、阳离子型、非离子型。含阴、阳离子的 水性聚氨酯 又称为离聚物型 水性聚氨 酯。(1)阴离子型 水性聚氨酯 又可细分为磺酸型、羧酸型，以侧链含离子基团的居多。 大多数 水性聚氨酯 以含羧基扩链剂或含磺酸盐扩链剂引人羧基离子及磺酸离子。(2)阳
5．按聚氨酯 树脂的整体结构划分(1)按原料及结构可分为 聚氨酯 乳液、乙烯基 聚氨
酯乳液、多异氰酸酯乳液、封闭型 聚氨酯 乳液。 聚氨酯 乳液是指以低聚物多元醇、扩链剂、 二异氰酸酯为原料， 以通常方法制备的 聚氨酯 分散于水所形成的乳液。 乙烯基 聚氨酯 乳液一 般指在乙烯基树脂水溶液或乳液中加入异氰酸酯而形成的乳液， 是双组分体系。 多异氰酸酯 乳液是指含亲水基团多异氰酸酯乳化于水， 或多异氰酸酯的有机溶液分散于含 乳化剂 的水而 形成的乳液， 也是双组分即用即配体系， 适用期较短。 封闭型异氰酸酯乳液是指分子中含有 被封闭的异氰酸酯基团的 聚氨酯 乳液，是一种稳定的单组分体系。 在制备 聚氨酯 乳液时司引 入封闭异氰酸酯基团， 也可制成封闭异氰酸酯基团含量高的乳液， 用于和其他乳液体系共混， 起交联作用，水分挥发后加热交联o(2)聚氨酯 乳液还可细分为 聚氨酯 乳液和 聚氨酯-脲 乳液，后者是指由 聚氨酯 预聚体在水中分散同时通过水或二胺扩链而形成的乳液， 实质上生 成了聚氨酯—脲，但由于由预聚体分散法制备较为普遍， 习惯上称为 聚氨酯 乳液者居多。
中不含离子基团的 水性聚氨酯 。非离子型 水性聚氨酯 的制备方法有： ①普通 聚氨酯 预聚体或 聚氨酯 有机溶液在 乳化剂 存在下进行高剪切力强制乳化； ②制成分子中含有非离子型亲水性 链段或亲水性基团，亲水性链段一般是中低分子量聚氧化乙烯，亲水性基团一般是羟甲基。
(4)混合型 聚氨酯 树脂分子结构中同时具有离于型及非离子型亲水基团或链段。4．以