雙組分水性聚氨酯主要由含羥基的多元醇組分和異氰酸環(huán)已酯固化劑組分組成。異氰酸環(huán)已酯固化劑作為水性聚氨酯的重要組成部分，其組成和結構又決定著(zhù)水性聚氨酯的物理機械性能，耐候、耐介質(zhì)等化學(xué)性能，所以異氰酸環(huán)已酯固化劑的研究是水性聚氨酯進(jìn)入實(shí)質(zhì)性應用階段的關(guān)鍵。

單組分水性聚氨酯不需要加入交聯(lián)劑即可得到所需使用性能，但由于其為線(xiàn)性結構、交聯(lián)度低、分子中含有親水基團，使其在硬度、耐水性和耐溶劑性等方面存在一定缺陷，應用范圍受到限制；而雙組分水性聚氨酯交聯(lián)密度高，具有涂膜硬度高、耐磨性好、附著(zhù)力強等優(yōu)異的機械性能和耐水、耐溶劑等化學(xué)性能，在一定程度上彌補了單組分水性聚氨酯的不足，能夠用作高檔材料，是水性聚氨酯發(fā)展的趨勢。

水性聚氨酯的詳細分類(lèi)

由于聚氨酯原料和配方的多樣性，水性聚氨酯開(kāi)發(fā)40年左右的時(shí)間，人們已研究出許多種制備方法和制備配方。水性聚氨酯品種繁多，可以按多種方法分類(lèi)。

⒈以外觀(guān)分

水性聚氨酯可分為聚氨酯乳液、聚氨酯分散液、聚氨酯水溶液。實(shí)際應用最多的是聚氨酯乳液及分散液，本書(shū)中統稱(chēng)為水性聚氨酯或聚氨酯乳液。



對苯二酚二羥乙基醚(芳香族二醇擴鏈劑HQEE)-固體是一種對稱(chēng)的芳香族二醇擴鏈劑。它與MDI有著(zhù)良好的配伍性,能明顯提高、改善制品的抗張強度、硬度和回彈性能。

HQEE/MDI是與MOCA/TDI并列的一個(gè)PU彈性體系列,使用該產(chǎn)品的PU一般用于對產(chǎn)品物理性能有高要求的領(lǐng)域.

HQEE是一種代替MOCA的新型無(wú)毒擴鏈劑。廣泛應用于MDI的PUR體系（CPU、TPU、MPU）中。能顯著(zhù)提高PUR制品的耐溫等級、力學(xué)性能（撕裂強度、剪切性、硬度、回彈性等），提高M(jìn)PU膠料儲存穩定性、防止燒焦。很好地改善和調節了PUR的性能。MDI/HQEE常用于對制品物理性能有高要求的領(lǐng)域。如：油井密封件、叉車(chē)輪胎、液壓汽缸密封件、傳送帶等PU制品，對改善高回彈微孔泡沫制品性能很有幫助。

對苯二酚二羥乙基醚(芳香族二醇擴鏈劑HQEE)-固體是主要用于二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）的一種擴鏈劑。這種擴鏈劑體系生產(chǎn)的彈性體主要作重載應用, 例如鏟車(chē)輪胎、油井和液壓設備密封、粗料槽襯里和滑冰板輪等。然而, 若對HQEE的使用性能不了解, 就不能得到最佳產(chǎn)品。

一般來(lái)說(shuō), 用MOCA為擴鏈劑生產(chǎn)彈性體的設備, 也能用于HQEE體系的生產(chǎn)。但二者的工藝是明顯不同的。HQEE和MOCA在將近相同的溫度（100℃）熔融，但MOCA會(huì )出現過(guò)冷而不結晶。HQEE不會(huì )出現過(guò)冷，但加工設備中必須保持110-116℃（最高122℃）。HQEE熔罐必須均勻加熱到110℃以上，緩慢攪動(dòng)以防止表面和罐壁上起沫。用于HQEE的工藝設備管線(xiàn)要適當地保溫和加熱, 以防止出現“ 冷點(diǎn)” 而造成管線(xiàn)堵塞和HQEE預聚物混合比的誤差。

MOCA/預聚物的混合比可在理論值的90～100%范圍內變化, 仍能得到理想的制品。然而, 對于HQEE體系, 必須精確控制二醇擴鏈劑/預聚物的比例, 才能得到最佳產(chǎn)品性能。預聚物也應保持在110℃下，并且在HQEE與預聚物混合后, 必須維持溫度以防止HQEE結晶。整個(gè)成型溫度必須保持在110-120℃之間。對于薄制件需要較高的溫度。低于上述溫度時(shí)將導致HQEE結晶出現疵點(diǎn)。烘箱或模具加熱設備必須超過(guò)所要求的成型溫度。

未催化的HQEE/MDI彈性體的流化時(shí)間, 對于薄制件(如墊圈)大約需2小時(shí);對于厚制件(如鏟車(chē)輪胎)能明顯減少脫模時(shí)間。

為了降低擴鏈劑的熔融溫度以達到降低加工溫度的目的, 可將HQEE與其它二醇、三醇和工業(yè)擴鏈劑混合使用。常用的比例是HQEE為80-90% , 二醇或三醇為10-20%。

制品的某些缺陷, 可通過(guò)改進(jìn)操作而避免。表面白霜是由于擴鏈劑/預聚物混合或成型溫度太低, 或是由于模具溫度太低而造成。模壓制品的表面刻痕是由于混合不當或模具過(guò)早關(guān)閉而引起的。模制品表面翹曲則表明模具可能關(guān)閉過(guò)晚。


⒉按使用形式分

水性聚氨酯膠粘劑按使用形式可分為單組分及雙組分兩類(lèi)?？芍苯邮褂?，或無(wú)需交聯(lián)劑即可得到所需使用性能的水性聚氨酯稱(chēng)為單組分水性聚氨酯膠粘劑。若單獨使用不能獲得所需的性能，必須添加交聯(lián)劑；或者一般單組分水性聚氨酯添加交聯(lián)劑后能提高粘接性能，在這些情況中，水性聚氨酯主劑和交聯(lián)劑二者就組成雙組分體系。

⒊以親水性基團的性質(zhì)分

根據聚氨酯分子側鏈或主鏈上是否含有離子基團，即是否屬離子鍵聚合物（離聚物），水性聚氨酯可分為陰離子型、陽(yáng)離子型、非離子型。含陰、陽(yáng)離子的水性聚氨酯又稱(chēng)為離聚物型水性聚氨酯。

⑴陰離子型水性聚氨酯又可細分為磺酸型、羧酸型，以側鏈含離子基團的居多。大多數水性聚氨酯以含羧基擴鏈劑或含磺酸鹽擴鏈劑引人羧基離子及磺酸離子。

⑵陽(yáng)離子型水性聚氨酯一般是指主鏈或側鏈上含有銨離子（一般為季銨離子）或锍離子的水性聚氨酯，絕大多數情況是季銨陽(yáng)離子。而主鏈含銨離子的水性聚氨酯的制備一般以采用含叔胺基團擴鏈劑為主，叔胺以及仲胺經(jīng)酸或烷基化試劑的作用，形成親水的銨離子。還可通過(guò)含氨基的聚氨酯與環(huán)氧氯丙烷及酸反應而形成銨離子。

⑶非離子型水性聚氨酯，即分子中不含離子基團的水性聚氨酯。非離子型水性聚氨酯的制備方法有：①普通聚氨酯預聚體或聚氨酯有機溶液在乳化劑存在下進(jìn)行高剪切力強制乳化；②制成分子中含有非離子型親水性鏈段或親水性基團，親水性鏈段一般是中低分子量聚氧化乙烯，親水性基團一般是羥甲基。⑷混合型聚氨酯樹(shù)脂分子結構中同時(shí)具有離于型及非離子型親水基團或鏈段。

⒋以聚氨酯原料分

按主要低聚物多元醇類(lèi)型可分為聚醚型、聚酯型及聚烯烴型等，分別指采用聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚丁二烯二醇等作為低聚物多元醇而制成的水性聚氨酯。還有聚醚-聚酯、聚醚—聚丁二烯等混合以聚氨酯的異氰酸酯原料分，可分為芳香族異氰酸酯型、脂肪族異氰酸酯型、脂環(huán)族異氰酸酯型。按具體原料還可細分，如TDI型、HDI型，等等。

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