0 引 言
环境保护已成为世界的共同责任, 因此, 研究和开发环保型涂料已经成为各国研究的重点和热点 。环保型的水性涂料、粉末涂料、高固含量涂料和辐射固化涂料己成为涂料发展的主要方向。聚氨酯树脂( PU) 因其具有良好的物理力学性能, 一定的耐水性、优异的低温柔韧性、耐候性、耐碱性、弹性等, 在涂料、胶粘剂、印染、油墨等行业得到了广泛的应用 。随着人们环保意识日益增强和各国环保法规的相继出台, 溶剂型聚氨酯涂料由于其挥发性有机物( VOC ) 含量高, 严重污染了生态环境, 故其应用越来越受到限制。水性聚氨酯(WPU) 涂料具有溶剂型聚氨酯涂料大部分优异性能, 加之其溶剂为水, 已经成为研究的热点 。但由于水性聚氨酯涂料在耐水性、耐化学品性以及硬度等方面的不足仍限制了其应用范围。因此, 提高水性PU树脂的性能成为国内水性涂料聚氨酯发展的关键所在。本实验在合成水性聚氨酯的基础上对其进行了多重改性, 制备了性能优异的水性聚氨酯分散体及其涂料, 分析测试表明, WPU 涂料是一种经济环保的高性能涂料。

1 实验部分
1.1 树脂合成
1.1.1 实验原料
实验原料见表1。
表1 水性聚氨酯主要原料

1.1.2 合成工艺
预聚体的合成: 在干燥N2的保护下, 向已升温到60 ~90ºc 并装有回流冷凝水管、水银温度计和机械搅拌的四口烧瓶中加入计量好的TDI、经减压蒸馏好的N220, 在60~ 90 ºc下反应1~ 3 h, 降温到40~ 60 ºc , 在一定时间内滴加计量好的BDO 和TMP的丙酮溶液, 继续保温1~ 3 h, 然后加入计量好的E- 20丙酮溶液, DMPA 的NMP溶液, 再继续保温2 ~4 h, 实验过程跟踪检测 NCO的含量, 当 NCO的含量接近理论值时, 降温到环境温度左右加入MMA, 搅拌均匀后出料到分散桶中加入TEA 中和, 加水乳化分散, 加入EDA扩链后出料静置, 过滤。
原位聚合: 在50~ 90ºc 在2~ 5 h内滴加引发剂A IBN 进行聚合, 再降温到环境温度出料, 静置过滤, 减压蒸馏脱去溶剂即得WPUA复合分散体, 分散体的主要性能如表2所示。
表2 WPUA 树脂技术指标

1.2 清漆配制
1. 2 .1 清漆配方
以本实验合成的WPUA 树脂为成膜物质, 添加适量的助剂, 在一定的分散工艺下制备了W PUA木器漆, 其配方如表3所示。
表3 室温自干型WPUA木器清漆配方