聚氨酯即聚氨基甲酸酯，是一种杨氏模量介于橡胶与塑料之间的新型高分子合成材科。水系聚氨酯从70年代初开始发展[1],它与溶剂型聚氨酯相比较，有不污染环境、无毒、不燃等许多优良性能[2-4]。它作为印染助利用于织物的功能性整理，在染色和印花等方面已显示出广阔的前景。

一、分类[1,5,6]

(一) 根据在水中的分散状态分为乳液型、胶体型和溶液型三种。它们被统称为水系聚氨酯。

(二) 根据乳化系统分为自乳化和外乳化两种。目前主要采用自乳化型。

(三) 根据电荷性分为阴离子型、阳离子型、非离子型和两性型。

(四)按树脂固化特性分，有热塑性和热固性。又分别被称为非反应性与反应性，或称为聚合物与预聚物。

(五)按原料低聚物多元醇分为聚酯类、聚醚型和其他型;按原料异氰酸酯的母体结构分为脂肪族、脂环族和芳香族。例如某种水系聚氨酯称为"脂肪族聚醚型阳离子(自乳化)聚氨酯预聚体"。

二、原料[6,7,8]

聚氨酯的原料主要是低聚多元醇，多异氰酸酯、扩链和扩链交联剂以及其他配料。

(一)低聚物多元醇

聚氨酯中低聚物多元醇组分约占总重量的60-70％，包括聚酯、聚醚、聚烯烃二醇或聚碳酸酯多元醇等。常用的是线性、二官能度、分子量600-3000的端羟基低聚物。如聚己二酸乙二醇酯、聚ε-已内酯、聚氧丙烯醚二醇、共聚醚二醇、氨基聚醚等。为提高成膜拉伸强度、耐水性、降低伸长，有时加入三官能度羟基聚合物，使聚氨酯支链化。

(二)多异氰酸酯

多异氰酸酯含两个或两个以上高度不饱和的异氰酸酯基(-N=C=O)，它几乎能与任何一种含易被钠取代的氢原子的化合物反应，也可以与某些含不易被钠取代氢原子的化合物反应。例如它可与醇、水、羧酸、酚、胺、脲、氨基甲酸酯、酰胺等化合物反应。作为聚氨酯的工业原料,多采用二异氰酸酯，常用的有甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、萘二异氰酸酯(NDI)、联

芳香族异氰酸酯对水有高度的反应能力，是异氰酸酯对原料中含有的水分敏感的原因，因此己逐渐被反应性较低的脂肪族和脂环族异氰酸酯所代替。代替的另一个重要原因是芳香族聚氨酯对紫外线照射或高热环境敏感，长期暴露在户外或在纺织品焙烘时会引起黄变及降解，即使添加紫外线吸收剂、抗氧化剂，在老化试验中最多只能暴露500小时，而脂肪族聚氨酯在老化试验中暴露1000小时也无变色现象[9]。耐紫外光的异氰酸酯有HDI、HTDI、HMDI、XDI等。

(三)扩链剂和扩链-交联剂

多元醇与过量多异氰酸酯反应生成瑞异氰酸酯基的预聚物，然后再与低分子量的二元胺或二元醇类化合物反应扩链成高聚物。这些二元胺或二元醇类化合物称为扩链剂。扩链-交联剂则不但参与扩链反应，而且能产生交联点，如三元醇、四元醇、烯丙基醚二醇类等。热塑型聚氨酯仅使用扩链剂，而热固型可使用扩链-交联剂。水也可以作为扩链剂，但比用胺扩链的聚氨酯性能差。胺基，尤其是脂肪胺、脂环胺，扩链速度比水快，因此胺扩链也可在水的存在下进行。