防水材料中的水性聚氨酯防水涂料研究

水性聚氨酯防水涂料是一种高分子聚合物弹性防水材料，防水性高，化学性质稳定，有些防水性能甚至已经超过传统的溶剂型聚氨酯涂料。如德国巴斯夫公司研制的高性能水性双组分聚氨酯清漆和底漆便具有优越的综合性能，被用作车身涂料。耐水性是水性聚氨酯涂料的主要性能之一，但需兼顾耐化学品性、热稳定性、耐蚀性等性能。为了提高涂料的综合性能，通常要对其进行改性并使其功能化。

1.单组分水性聚氨酯涂料

单组分水性聚氨酯涂料是应用最早的水性聚氨酯涂料，具有强度高、断裂伸长率大、耐水性能好等特点，并能常温干燥，对基层变形的适应能力强。由于其高分子量聚合物不能形成良好而稳定的水分散体，因此传统单组分水性聚氨酯涂料通常具有较低的分子量或交联度。

按照使用的原料不同，可将单组分聚氨酯涂料分为聚醚型和聚酯型两种。由于聚醚具有较强的亲水性，因此聚醚型聚氨酯涂料成膜后的耐水性存在不足，但可通过用蓖麻油、三元聚醚等参与反应来加以改善。水解的不稳定性则影响了聚酯型聚氨酯涂料的应用。

2.双组分水性聚氨酯涂料

双组分水性聚氨酯涂料由含─NCO基的多异氰酸酯固化剂和含─OH基的水性多元醇组成，它的制备与溶剂型双组分聚氨酯涂料相同，通过异氰酸根基团和羟基生成的自交联异氰酸酯氨基甲酸乙酯在化学交联反应过程中固化成网状结构膜并形成交联结构，其涂膜性能主要由羟基树脂的组成和结构决定。双组分水性聚氨酯涂料具有交联密度大，附着力强，低温柔韧，硬度高，以及耐化学品性、耐盐雾性、耐候性、耐水性俱佳等优点，基本可取代溶剂型双组分聚氨酯涂料的应用，现已被广泛应用于汽车制造、建筑施工、油气管道铺设等领域。与双组分溶剂型聚氨酯涂料相比，双组分水性聚氨酯涂料中的多元醇既要提供用于与固化剂交联的活性基团，又必须与固化剂有较好的相容性，实现乳化和分散功能，这最终会影响多异氰酸酯固化剂在水中的分散稳定性，成膜过程中的扩散与交联，以及涂膜的性能。按照聚氨酯涂料的制备方法不同，通常将水性多元醇体系分为乳液型多元醇和分散体型多元醇两大类。