水性聚氨酯的合成及其在高性能纤维复合材料中的应用
高性能水性环保聚氨酯胶粘剂及施工工艺
高性能水性环保聚氨酯胶粘剂及施工工艺目前，世界合成胶粘剂发展的趋势突出表现为环保和高性能化[1]。
随着环保法规的日趋严格，各发达国家大力研制水性胶粘剂。
由于水性聚氨酯胶粘剂的综合性能优越，在各类水性胶粘剂中独树一帜，近年来受到国内外的广泛关注，特别是高性能水性聚氨酯胶粘剂的开发研究已成为热点课题。
1、水性聚氨酯水性聚氨酯是配制水性聚氨酯胶粘剂的基础物质和关键组分，它的性能直接决定胶粘剂的最终性能。
根据粒子所带电荷种类，水性聚氨酯可分为阴离子，阳离子，非离子三种类型。
水性聚氨酯的制备一般是先合成一定分子量的聚氨酯预聚体，然后在剪切力作用下将预聚体分散在水中。
目前其制备方法以亲水单体扩链、自乳化法为主(所谓亲水单体扩链法)，即在聚氨酯预聚体的分子结构中引入亲水性扩链剂，所得聚合物无需外加乳化剂就能直接分散于水中形成水性聚氨酯。
亲水单体扩链法的合成工艺有溶剂法、预聚物分散水中扩链法、熔融分散缩聚法等。
早在四、五十年代，水性聚氨酯已有少量的研究，但由于贮存稳定性差等原因，这项研究工作进展不大，直到1972年德国Bayer公司正式将聚氨酯水分散液作为皮革涂料后，才开始迅速发展[8]。
据报道，1992年至1997年间水性聚氨酯的年平均增长率为8％[9]。
我国从70年开始研究水性聚氨酯，近年来研究工作也十分活跃[10]。
研制工作具有以下特点：(1)从产品结构来看，主要是乳液型，水溶性次之，胶乳型则不常见。
(2)从原料来看，多元醇主要用聚醚型，聚酯型次之，聚碳酸酯极少见。
异氰酸酯的品种更少，只有TDI，HDI、MDI仅见报道。
扩链剂多用醇类，胺类较少使用。
(3)从制备方法及种类来看，一般是自乳化，羧酸型、阴离子体系；外乳化，磺酸型，季铵盐型乳化体系较少；熔融分散，固体自发分散法等则未涉及。
(4)从理论与应用角度来看，着重应用开发，理论研究很少。
欲配制高性能水性聚氨酯胶粘剂，必须制备高性能水性聚氨酯。
大多数水性聚氨酯主要是线性热塑性聚氨酯，由于其涂膜没有交联，分子量较低，因而耐水性，耐溶剂性，胶膜强度等性能还较差。
有机硅改性水性聚氨酯的合成及织物整理应用
Ｄ Ｍ Ｐ Ａ于 ５ ６℃ 反应 ２ ｈ 。称 量 ５ ． ３ ｇ 丙 酮肟 （ 过量 １
倍） ， 用丙酮溶解 后置于恒压滴液 漏斗 中， 缓慢滴 加， 加完 后 保 温 反 应 ３ ｈ ，然 后 降 至 室 温 ， 加 入 １ ． ５ １ ｇ 三 乙胺 中和 ３ ０ ｍ ｉ ｎ ， 旋 蒸 除溶 剂 后得 有 机 硅
丁公 司 。 １ ． ２ 有机硅 改性 ＷＰ Ｕ 乳液 的制备
１ ． ２ ． １ 有机硅 改性 封 闭型聚氨酯 预聚 物制备 在装有 磁力 的 ２ ５ ０ ｍＬ三 口烧 瓶 中加入 ２ ５ ｇ Ｐ Ｐ Ｇ， ５ ｇ 羟丙基 硅油 ， 用３ ０ ｍ Ｌ丙 酮溶解 ， 升 温至 ５ ６℃ ， 搅拌
聚
・
氨
酯
工
业
２ ０ １ ３年 第 ２ ８卷 第 ５期
２０１ ３． Ｖｏ １ ． ２ ８ Ｎｏ． ５
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・ 生产与应用 ．
有 机 硅 改 性 水 性 聚 氨 酯 的 合 成 及 织 物 整 理 应 用
性能 一 。 本研究 采用具 有一 定聚合 度 的端 羟丙 基硅 油代 替部 分聚醚 改性 ＷＰ Ｕ， 由于羟 丙基 中 Ｏ Ｈ 基反 应 活
性强 ， 可通 过 与 Ｎ Ｃ Ｏ基 反 应 进 人 聚 氨 酯 的 主链 结
剂有 限公 司 ； 二 羟 甲基 丙 酸 （ Ｄ ＭＰ Ａ） ， 分析纯 ， 阿拉
改性 封闭 型聚氨 酯预 聚物 。
作为对 照 ， 合 成 了未 改性 聚氨酯 预聚物 ， 合成 时 按 照上述 工艺 以 ６ ． ２ ｇ Ｐ Ｐ Ｇ代替 ５ ｇ 羟丙 基硅 油 。
水性聚氨酯纺织涂层剂的合成及应用研究
科技・ 探索・ 争鸣
Ｓ ｃ 科 ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ＆ 技 Ｔ ｅ ｃ ｈ 视 ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ 界 Ｖ ｉ ｓ ｉ研究
刘 新建 李 英会 董 全 江 张 凯林 （ 颐 中＜ 青岛＞ 实业 有 限公 司 ， 山东 青 岛 ２ ６ ６ ０ ２ １ ）
０ 前 言
涂层有脱落 ； 若加 了交联剂 ， 在 自来水 中浸泡 ２ ４ ｈ涂层也无泛 白现象 ， 搓揉时涂层也不会脱落 。 在耐甲苯的试 验中 ， 若 不加交联剂 的涂层 ， 浸 近年来 ． 水性 聚氨酯的研究十分活跃 ， 水性聚氨酯是 以水做介质 ． 入 甲苯后涂层会溶胀脱落 ： 而用交联剂者用 甲苯就不易除去涂层 。 具有 不燃 、 无毒 、 不 污染环境 、 节省 能源 以及 易加工等优 点 ， 应用 范围 也越 来越广 ， 在涂 料 、 胶粘剂 、 织物 处理剂 、 乳液聚合 高分子乳化 剂等 ２ 水 性 聚 氨 酯 纺 织 涂 层 的 配 制 方面得到 日 益 广泛 的应用 ． 聚氨酯 材料 由于其独特 的结构 ． 可赋 予加 涂层加工是纺织 品后整理技术 的一种 ． 即在织物表面均匀涂 以能 工产 品突出的强度 、 柔韧 、 耐磨 、 透湿 、 耐低温等性能Ⅲ 。水性 聚氨酯作 形成 薄膜 的高分子化合物 ． 以改变织物 的性质和风格 ． 提高纺织 品的 为纺 织 涂层 剂 是 日前 纺 织 涂 层 整 理 加 工 的发 展 方 向 ． 用 于纺 织 涂 层 的 附加值 ． 满足人们 的需求 。 目前 ， 涂层纺织品产量逐年上升 ， 全球涂层 水性 聚氨酯不 含甲醛 ． 具有优 良的成膜和 弹性 ． 已被用 于各种织 物或 纺织 品已占纺织 品总产量 的 ２ ５ ％以上 ． 基本上是采 用先 进的发 泡涂层 纤维 的纺织 面料的后整理和涂层处理 工艺取代传统 的涂层工艺 发泡涂层是在涤纶织物的背 面涂覆 泡沫胶 １ 聚 氨 酯 涂 层 剂 用 乳 液 的 研 制 层． 利用 该涂膜层产生阻燃 、 防污等性能 ， 并使 织物兼具独 特 的风格 、 手感 和外 观 ． 且透气性好 、 成本 低 。所 以发 泡涂层具有 广阔的应用前 水性聚氨酯涂层剂用乳液是 由软段原料和硬段原料 聚合 而成 ． 是 景。 种 嵌段聚合物 软段部 分使聚氨酯柔软而具有弹性 ． 由聚醚或聚酯 涂层织物 的加工方法有许 多． 目前用于工业生产上主要是湿 法涂 低聚多元醇构 成 ： 硬段使聚氨酯具 有强度 和弹性模量 ． 由二异氰 酸酯 层 和 干法 涂 层 日 。 和扩链剂构 成 水性聚氨酯 以亲水成分 不同分为 ： 阴离子型 、 阳离子 湿法涂层是利用强极性溶剂二 甲基 甲酰胺ｆ ＤＭ Ｆ １ 能与之无 限混溶 型、 非离子型 具体合成方法 ， 要根据不 同品种 和要求来 决定 。 的特 点 ． 将直链 分子 的聚氨酯溶解 于二 甲基 甲酰胺 中制成涂 布浆。经 １ ． １ 异 氰 酸 酯 的 选 择 聚氨酯二 甲基 甲酰胺涂层 的基布 ． 与水 溶液接触 ． 涂层 表面 中的二 甲 合成聚 氨酯的主要原料 为二异氰酸 酯 ． 以结 构来 分 ． 可 分为芳香 基 甲酰胺 向水相溶 出 ． 而聚氨酯 由于不 溶于水使浓度 迅速提高 ， 分子 族和脂肪族 芳 香族 含有芳 环 ． 代表性的品种为 Ｔ ＤＩ ， 脂肪族也称饱和 间的凝聚力增大 ． 即形成半 渗透膜 通过半渗 透膜 ． 二 甲基甲酰胺 向 族， 品种如 Ｉ Ｐ ＤＩ 、 ＨＤ Ｉ 等 对 比两类聚氨酯性能 ， 芳香族优点为 弹性 、 强 水 相扩散 ． 而水也向涂层扩散渗透 涂层浆 由于组 成的变化和浓度的 力、 伸长 较好 ． 对Ｐ ＶＣ增塑剂 的影 响也 较小 ， 因此 可用于 Ｐ Ｖ Ｃ转移涂 迅速提高形成不稳态 ． 致使涂层浆在基布上形成 骨架结 构。由于半渗 层 的面层 ， 产量较 多 ， 成本 也低一些。 缺点为耐光性较差 、 易泛黄 ， 脂肪 透膜能产生强烈的渗透压 ． 促使涂层浆中的二甲基 甲酰胺 处于急激 的 族则反之 一般把涂层剂分为耐黄变和黄变型等 品种 。 对 中深 色涂层 挤出状态 因此在最外 的涂层表面会 出现垂直于膜表面 的二 甲基 甲酰 产 品． 也可选用 黄变型 ， 价 格便宜 、 成本低 、 效益大。 耐黄变 型可在涂层 胺溶出通路的痕迹 ． 最终生成微孔薄膜 这种由工艺形 成的微孔贯通 剂 中加 入各种助剂 ． 包 括防老化剂 和紫外光 吸收剂等 以改善泛黄性 成 网络 ． 既具有透气透湿性 ． 又有 良好的防水性。 湿法涂层大多 以溶剂 能 还 有耐 黄变型主要采用脂肪族二异氰酸酯 ， 从产品结构上解决泛 型涂层剂为涂层浆 ， 涂布后必须进行水溶处理。 所 以其工艺较为复杂 ， 黄 问 题 ‘ 设备较为庞大 ． 但 其透气性及 弹性较干法涂层 为好 ， 尤其 是较厚的涂 ｌ － ２ 链 增 长 剂 的 选 择 层。 聚氨酯涂层剂用 的大分子链 增长剂 主要 有聚酯 多元醇和聚 醚多 干法涂层是用溶剂或用水稀释涂层剂 ． 并添加必要的助剂配制成 元醇两种 在应用方面来对 比聚酯和聚醚型 的性能 ． 则前者更具 有优 涂布浆 ． 借涂布器均匀涂布于基布上。然后经加热 ， 使溶剂汽化 ， 从而 良的成膜强度和伸长度 ． 耐光耐热较好 通常聚酯或聚醚二醇分 子量 涂层剂在 基布表面形成坚韧 的薄膜 。干法 涂层 的工艺及 设备较为简 ２ ０ ０ ０以上 的产 品柔 软 ： １ ０ ０ ０ ～ ２ ０ ０ ０为半 硬或半 软 ： ４ ０ ０ ～ １ ０ ０ ０为硬性 。 单． 一般将涂层浆配制后 即可涂布 。 涂层浆中可加入发泡 剂 ， 或用机械 有时为达到产品性能 ． 可 以几种多元醇混拼使用 。一般产 品如箱包等 打 成泡 沫浆涂布 ．其泡沫 比为 ２ ０ ０ — ３ ０ ０ ｇ ／ Ｌ 涂布后 即进行烘干和 焙 要高硬度涂层剂 ： 各类仿皮革如鞋 面和一般工业用 布等选 用中等硬度 烘． 可获得柔 软丰满 、 弹性优 良的效果 。 涂层剂 ： 服装和外衣用柔软类涂层剂 。 ３ 结语 １ － ３ 交 联 单 体 和 功 能 性 单 体 的选 择 在水 性 聚氨酯 （ ＷＰ Ｕ） 制备 中 由于引入亲水 基 团 ， 使 聚氨酯 胶膜 （ １ ） 调 整原料种类 、 配方 的软硬段含量 和亲水体 系， 使体 系成为高 的耐水 、 耐溶剂性能下 降 ． 从而 限制了聚氨酯乳 液的应 用范围。 为 了克 固含水性 聚氨酯乳液 。ｎ （ 一 Ｎ Ｃ Ｏ ）： ｎ ｆ ＿ Ｏ Ｈ ） 选择控制在 ２ ． ５：１ — ３ ． ５：１ ， 服这一 缺陷 ． 引入交联剂是 行之有效 的办法 ． 使 聚氨酯分子链 形成支 般在 ３： １ 左 右为宜。 链结 构 ． 成膜后形成空 间网络结构 ． 使 其耐水 、 耐 溶剂性能 大大提高 。 （ ２ ） 加入交联单体 ． 引发多元共 聚 ， 对软性 聚氨酯涂 膜起 到一定的 但是 ． 交联结 构的引入 ． 又会使体 系早期 粘度增加过快 ， 容易产生凝胶 改进效果 水性聚氨酯分子量要足够大 ． 且具有 高密度交联网状分子 现象 ． 聚氨酯 的稳定性和胶膜的延 展性能等机械性能会受到影响 。 结构Ｈ ． 这样产品才能达到或接近溶剂型聚氨酯性能 ， 交联密度越高性 通过试验对 比研究 ． 我们筛选 了一种较为 理想的材料 ． 它在一定 能越好 ． 水性 化就 越困难 ． 要达到性 能和水性化 的统一是本 项 目的技 的温度下分子 中所 含有的几个 活性 基 团可 以与纤维或 聚氨酯链 中的 术关键问题 采用 分步聚合 ． 多段交联 的途径解决上述 问题 ， 创新点在 活性基团进行反应 在实验中同时考察储存稳定性 ， 乳液不会在放 置 于在预 聚体合 成阶段加入含不 同反应活性 的多官能 团单体 进行初步 过程 中凝胶 ．同时乳液在使用 中成膜交联 时一部分活性 基团继续 反 交联 ． 并在 分子链 上接入下步接 枝共聚 的反应 点 ． 从而使 产物在最终 应． 使聚氨酯成膜柔软不粘连 ， 同时耐水性也有 了明显 的提高 。因此 ， 成膜时引发交联 ． 达到预期 的性能 交联利用量 的优化是聚氨酯乳液制备 的关键 。要保持乳液稳定性 ， 综 ｆ ３ 、 采用多种聚醚搭配使用 ． 使乳液涂膜表现高延伸性 和柔软性 。 合乳液的粘度 、 吸水率等 因素 ， 交联剂 的质量分数应为 １ ％左右 。 传统聚氨酯在合成时 只是使用单一种类 的大分子多元醇 ， 本项 目 采 用 在聚氨酯涂层剂使用 时将这种材料加到其 中， 通过涂 布、 烘干 、 焙 多 种分 子量 、 多官能度 的聚醚搭配使用 ． 使聚氨酯在 大分子骨架上 即 烘等 几道Ｔ 序加工 成的涂层产 品，
水性聚氨酯合成方法
水性聚氨酯合成方法
水性聚氨酯的合成方法有以下几种：
1. 预聚体法：将聚醚二元醇、聚酯二元醇或聚碳酸酯二元醇、异佛尔酮二异氰酸酯、MDI和二元胺加入反应釜中进行反应合成。
2. 两步法：在室温下，异佛尔酮二异氰酸酯与二元醇先反应生成丁二醇二异氰酸酯（BDI），然后在水中加入BDI，再加入二元胺，进行反应，生成聚合物。
3. 水解法：将异氰酸酯和二元醇溶于有机溶剂中，在水中加入碱性水解剂，水解产生出无机盐和聚氨酯，然后再加入二元胺调整pH值，使聚合物变为水溶性。
4. 无溶剂法：在二元醇、二异氰酸酯和催化剂的催化下，进行聚合反应，生成水性聚氨酯。
以上是水性聚氨酯的几种常见的合成方法。
不同方法的步骤和条件有所不同，需要根据具体情况选择合适的方法。
高固含量水性聚氨酯的合成及性能研究
作者简介：康永(1981-)，男，博士研究生，高级工程师，现从事无机非金属材料以及功能化高分子复合材料研究工作。
收稿日期：2019-04-29聚氨酯通常分为溶剂型聚氨酯和水性聚氨酯。
溶剂型聚氨酯通过酮类、乙酸乙酯、甲苯、二甲苯等有机溶剂制得，这些溶剂易挥发、气味大、易燃易爆、污染环境。
水性聚氨酯把水作为分散介质，有气味小、不污染环境、不燃、节能、操作加工方便等优点。
因而水性聚氨酯迅速在皮革涂饰[1~3]、手套、导管、涂料等很多领域得到应用[4~5]。
水性聚氨酯是指聚氨酯溶解于水或分散于水中而形成的一种聚氨酯溶液或乳液。
传统水性聚氨酯乳液固含量低(<40%)，导致初黏力低、自增稠性差、干燥成膜速度慢、光泽性较低等缺点，因而应用推广受到限制。
高固含(>50%)水性聚氨酯乳液则具有成膜和干燥时间短、设备利用率高、单位产品能量消耗和运输成本低等优点。
研究表明其在50℃左右干燥温度下其干燥速度与普通溶剂型聚氨酯相似，从而使合成革应用上完全代替溶剂型产品[6~7]。
由此可见，高固含革用水性聚氨酯成膜和干燥时间短、设备利用率高、单位产品能量消耗和运输成本低，适应快节奏现代生产线的生产要求。
在此基础上，研究成膜后耐水、表面黏度等相关性能，应用在合成革基层，使其耐水、透气、环保，制得更好更舒适的皮革产品，是本课题研究的意义之所在[8~9]。
本课题的创新点首先在于制成水性聚氨酯以取代溶剂型聚氨酯。
水性聚氨酯产品用于PU 革生产性能可以与溶剂型聚氨酯相媲美，气味小、不污染环境、不燃、节能安全环保。
其次，在于解决了高固含往往伴随黏度大的矛盾，制成了低黏度的高固含水性聚氨酯乳液。
高固含使其稳定性好，干燥速度快，胶膜强度大，并以良好的流动性和快干性满足施工工艺要求，为水性聚氨酯的工业化奠定基础。
最后，在于实现了有机硅改性，使制成胶膜耐水性得到很大提高。
合成的高固含水性聚氨酯乳液力求在保证固含量大于50%的情况下，同时通过有机硅改性后制成胶膜具有良好的透气性、耐水性和机械性，能够满足用在皮革基层的要求。
水性聚氨酯的合成
水性聚氨酯树脂和其他树脂一样, 其最终制品的性能是由内部结构决定的。
阳离子型水性聚氨酯是将叔胺官能团引入到聚氨酯的大分子中而制得的。
通常用含叔胺基的二醇作扩链剂, 用烷基化剂或合适的酸进行季铵化而得到离子基团。
和普通的聚氨酯一样可用不同种类的多元醇、不同结构的二异氰酸酯、不同类型的扩链剂、不同类型的中和剂和采用不同的合成方法进行合成。
阳离子型水性聚氨酯的骨架上带有阳离子基团, 这就使其具有了一些独特的性能, 在皮革、涂料、胶粘剂、纺织和造纸等领域有着较好的应用。
此外, 阳离子水性聚氨酯对水的硬度不敏感, 且可以在酸性条件下使用。
因此, 开发出性能优异的阳离子水性聚氨酯, 其市场前景非常广阔。
1 阳离子水性聚氨酯的合成 1.1 合成机理合成阳离子水性聚氨酯时, 一般通过两种途径引入阳离子。
一是用卤素元素化合物引入阳离子,该机理先将聚醚或者聚酯二醇与二异氰酸酯制成预聚体, 加入溶剂降低粘度后, 加入卤素元素化合物( 如2,3-二溴丁二酸) 扩链, 然后再加入溶剂降低粘度, 加入三乙胺季铵化, 搅拌离子化, 将离子化后的PU 分散到水中, 高速剪切乳化, 最后蒸除溶剂。
该机理的季铵化是SN2(亲核取代反应) 二是用叔胺化合物引入阳离子, 该机理首先将聚醚或者聚酯二醇与二异氰酸酯制成预聚体, 加入溶剂降低粘度后, 用叔胺化合物( 如N- 甲基二乙醇胺) 扩链, 再加入溶剂降低粘度, 然后加入离子化试剂如乙酸, 搅拌离子化。
将离子化后的PU 分散到水中, 高速剪切乳化, 最后蒸除溶剂。
该机理的季铵化是酸碱中和。
1.2 合成方法阳离子水性聚氨酯的合成与阴离子水性聚氨酯的合成最大的不同就是阳离子水性聚氨酯需加酸成盐, 因此一般不在水中用胺扩链, 所以阳离子水性聚氨酯一般不用阴离子水性聚氨酯常用的预聚体混合法。
从国内外近年来的研究来看, 阳离子水性聚氨酯的合成主要有熔融法和丙酮法。
熔融法是无溶剂制备水性聚氨酯的重要方法。
水性聚氨酯的合成详解
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二、自乳化法
在疏水性的聚氨酯分子结构中引入亲水的离子性基团，制成含离子 键的聚氨酯，然后将其分散于水中，并在油水两相体系中进行扩链反 应，经季铵化形成离子时，即得稳定的水性聚氨酯。
按亲水基团的类型可分为：
（1）阴离子型水性聚氨酯，亲水基团为羧基或者磺酸基。 （2）阳离子型水性聚氨酯，亲水基团为叔胺基。
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中和剂（成盐剂）
中和剂是一种能和羧基、磺酸基或叔胺基成盐的试剂。水 性聚氨酯使用的中和剂是三乙胺、氨水、盐酸及醋酸等。
溶剂
水性聚氨酯预聚体制备时粘度较大，为方便传质、传热， 尤其是后期的乳化，必须加入适当的溶剂。
水
水性聚氨酯中水是分散介质，为提高稳定性，此时应使用 去离子水或蒸馏水。
不易损伤被涂饰表面， 易操作和改性等优点。
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1.2.1水性聚氨酯的分类
外观分类
亲水基团 合成单体
•水性聚氨酯可分为聚氨酯水溶液（粒经<1nm）、聚氨 酯分散体（粒经1nm～100nm）和聚氨酯乳液（粒经 >100nm）。
•水性聚氨酯可分为阴离子型水性聚氨酯、阳离子型水 性聚氨酯和非离子型水性聚氨酯。
水性聚氨酯涂料的研究进展 及其应用
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1
引引言言
进入21世纪初，环境保护愈发受到世人的关注。溶剂型涂 料含有大量的挥发性有机溶剂（VOC），在使用的过程中 排入大气，不仅破坏环境，危害健康，同时也浪费资源能 量。随着国际范围内的能源紧张和资源保护法进一步苛刻， VOC 的排放量进一步受到限制。在这样一个背景下，水 性PU就作为涂料而言，不仅在制作过程中不使用溶剂， 施工中不排放有机溶剂而且完全符合国际4E原则，因而水 性PU的发展，呈现出极为良好的前景。
水性聚氨酯-聚吡咯导电复合材料的制备及性能研究
水性聚氨酯-聚吡咯导电复合材料的制备及性能研究水性聚氨酯/聚吡咯导电复合材料的制备及性能研究引言：导电复合材料是一类具有优异电导性能和机械性能的材料，具有广泛的应用前景。
在众多导电材料中，水性聚氨酯和聚吡咯具有良好的导电性能和高度可调控的机械性能，因此成为制备导电复合材料的理想选择。
本文将对水性聚氨酯/聚吡咯导电复合材料的制备方法和性能进行研究和探讨。
一、水性聚氨酯和聚吡咯的性质水性聚氨酯是一种以水为分散介质的高分子材料，具有良好的可溶性和可调控的反应性。
聚吡咯是一种具有高导电性能和优异机械性能的高分子材料，广泛应用于传感器、电池等领域。
水性聚氨酯和聚吡咯的复合能够充分结合两者的优点，构建出具有导电性和可调控性能的导电复合材料。
二、制备方法1. 溶液共混法：将水性聚氨酯和聚吡咯固体溶解于有机溶剂中，加入适量的表面活性剂进行搅拌混合，形成均匀的溶液。
之后，将溶液进行加热蒸发，使有机溶剂逐渐蒸发，最终得到水性聚氨酯/聚吡咯导电复合材料。
2. 原位聚合法：将水性聚氨酯和聚吡咯的单体分别溶解于不同的溶剂中，然后将两种溶液混合，加入催化剂进行原位聚合反应。
最后，通过温度调控和反应时间控制反应的程度，形成高度可调控的导电复合材料。
三、性能分析1. 电导率：对制备得到的水性聚氨酯/聚吡咯导电复合材料进行电导率测试，结果显示导电复合材料具有较高的电导率，达到可应用的水平。
2. 机械性能：使用万能试验机对导电复合材料进行拉伸、弯曲等力学性能测试，结果表明导电复合材料具有较高的强度和韧性，能够满足实际应用的要求。
3. 稳定性：对导电复合材料进行稳定性测试，结果显示导电复合材料在一定温度和湿度条件下具有较好的稳定性，适用于一些特殊的环境。
四、应用前景水性聚氨酯/聚吡咯导电复合材料具有优异的导电性能和可调控性能，具有广泛的应用前景。
例如，在柔性电子领域，可以应用于可穿戴设备、柔性传感器等方面。
此外，在能源领域，导电复合材料可以用于电池电极材料的制备，提高电池的导电性和循环性能。
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第３ 卷 第４ ５ 期
２ １ 年８ ０ ０ 月
高 科 技 鲜 维 与应 用
ＨｉＴｅ ｈ Ｆｉ ｒ＆ Ａｐ ｉａ ｉｎ — ｃ ｂｅ ｐｌｃ ｔｏ
、， ＿ Ｎ Ｏ． ｏｌ ３５ ４ Ａｕ ｇ．２０１ ０
水性聚氨酯 的合成及 其在高性能纤维复合材料 中的应用
朱礼梁 ，于俊荣 ，朱加尖 ，陈 蕾 ，诸 静 ，胡祖明 （． １ 东华大学 高性 能纤维及制品教 育部 重点 实验室，上海 ２ １２ ；２ 东华 大学纤维材料 改性 国家重点 实验室 ０６０ ．
水 性聚氨 酯 （ Ｕ）是 以水 为介质 ，聚氨 酯 ＷＰ （ ｕ）粒 子分 散其 中形 成透 明或 不透 明 的乳状 液 Ｐ 体 。Ｗ Ｐ Ｕ不 仅 保 留 了传 统 溶 剂 型Ｐ Ｕ的 一些 优 良 性 能 ，如 良好 的 耐磨 性 、柔 韧 性 、耐 低 温性 和 耐 疲劳 性 等 ，而 且 具有 无 毒 、 易燃 、无 污染 、节
Ｄｏ ｇ ｕａＵｎ ｖ ｒ ｉ ， Ｓｈ ｎｇ ａ ２ ２ Ｃｈ ｎ ｎ ｈ ｉ ｅ ｓｔ ｙ ａ ｈｉ ０１ ０ ６ ｉ ａ、
Ａｂｓ ｒ ｔ ｔａｃ ：Ｔｈ ｙ ｔ ｓｓ ｔｃ ｎ ｏｇ ， ａ ｍａｅ ｉ ｌａ ｄ ｒ ｓ ａ ｃ ｒ ｇ ｅ ｓｂ ｔ ｎ ｈ ｍｅ ａ ｄ ａ ｏａ ｆｗａｅ ｂ ｒ ｅ ｅ ｓ ｎ ｈｅ ｉ ｅ ｈ ｏｌ ｙ ｒ ｗ ｔ ｒａ ｎ ｅ ｅ ｒ ｈ ｐ ｏ ｒ ｓ ｏ ｈ ｉ ｏｍｍａ ｉ ｅ Ｉｓａ ｐｌ ａ ｉｎ ｉ ｌ ｕ ｅｈ ｎ ｒ ｕ ｒｚ ｄ． ｔ ｐ ｉ ｔｏ ｎ ＰＰＴ ｆｂｅ ｎ ｃ Ａ ｉ ｒａ ｄ ＵＨＭ Ｗ ＰＥ ｉ ｅ ｅ ｎ ｏ ｃ ｄ ｃ ｍ ｐ ｓｔ ａｅ ｉ ｌ ｆｈ ｒｒ ｉ ｆ ｒ ｅ ｏ ｏ ｉｅｍ ｔ ｒａ ｓ
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上 海 ２ １２ ０ ６ ０）
摘 要： 综述 了水性聚氨酯的合成方法、制备 原料 及其 国内外研 究进展 ，简介 了水性聚氨酯在对位 芳纶和超 高相对 分子质量 聚 乙烯纤维增 强复合材料 中的应 用。指 出今后水性聚氨 酯将通过 复合 改性方法来提 高其综合性 能，以期在高性能纤维增强
复合 材料 制备 中有 更 广 泛 的应 用 。 关 键 词 ： 性 聚氨 酯 ；合 成 ；对 位 芳 纶 ； 超 高相 对 分 子 质 量 聚 乙烯 纤 维 ； 纤 维增 强 复合 材 料 水
中图分类号 ：Ｔ ２ ． Ｑ３ ７１ Ｑ３ ３ ；Ｔ ２ ．１ ８
文献标识码 ：Ａ
文章编号 ：１０ —８５ （０ ０ ４０ ４ —７ ０ ７９ １ ２ １ ）０ —０ ２０
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对 分 子质 量 聚 乙烯 纤 维 复合 制 备 高性 能 纤维 增 强