张洪涛 尹朝辉 林柳兰

1 概况 聚氨酯(PU)弹性体的杨氏模量介于橡胶与塑料之间，具有耐磨、耐油、耐撕裂、耐辐射、耐化学腐蚀、强粘、高弹、阻尼、减振、透声等待点，在许多领域得到了广泛应用。PU乳液以水为介质避免了溶剂型PU有毒、易燃、异味、易造成空气污染等缺点，目前，它已成为最重要的水性高分子材料之一。 PU乳液的制备较少采用使用乳化剂的外乳化法，而多采用聚合物自乳化法，其主要原理是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。根据亲水基性质的差异，一般分为阳离子型、阴离子型、非离于型[1]，亦有报道[2]利用γ-丙磺酸内酯与聚氨酯或聚脲反应生成两性离于化聚氨酯，在酸性或碱性条件下都可形成乳液。其典型的聚合物分于结构如下：(1) 阳离子型2 改性单纯的PU乳液在一些性能上还不如人意,例如：乳液的自增稠性、因含量低、乳胶膜的耐水性、光泽性较差等。为提高乳液及膜性能，扩大应用范围，需对PU乳液进行适当的改性。目前，其改性途经大致可分为四类：(1)改进单体和合成工艺：(2)添加助剂；(3)实施交联；(4)优化复合。2.1 改进单体和合成工艺在原有的生产技术上，根据实际需要选用新的反应单体或改良合成工艺与加工工艺，是提高PU乳液及膜性能简易可行的方法。例如，选用2,5-二胺基苯甲醚代替常用的小分子扩链剂乙二胺或使用吩呔[3]等，在大分子链上引入芳香环，增强了乳胶膜的物理性能。如果在同一大分子链上同时含有离子和非离子亲水基，则二者的协同效应使乳液受电解质、剪切、温度等的影响大大减小[4]。S.A Visser等在同一大分子链上引入羧基和磺酸基[5].提高了膜性能。M.S Yen等则通过改变聚醚、聚酯型软段的加料工艺，制得粘接性能、力学性能和热性能均有很大提高的乳胶膜[6]。2. 2 添加助剂可用于PU制备的助剂种类繁多，选择合适的助剂可以改善应用条件、提高