罗威威 张庆宇 潘继海 易桂虎 王永路
海洋石油工程（青岛）有限公司 山东青岛 266520
摘要：就水性聚氨酯固化剂的应用，本文主要从混合、阴离子、阳离子、非离子四方面改性入手，首先分析了水性聚氨酯固化剂当前面临的各类问题，同时阐述了水性聚氨酯固化剂的应用，最后总结了全文，旨在为水性聚氨酯固化剂的全面应用提供参考意见。
关键词：水性聚氨酯；固化剂；问题；应用进展
前言
基于环保理念的不断深入，对产品性能、环保性提出了更高的要求，大部分的化学工作者军均致力于打造降低挥发性有机物、树脂性能、涂装成本的全新性水性材，水性聚氨酯固化剂的应用能够满足当前发展需求。
1 水性聚氨酯固化剂当前面临的各类问题
水性聚氨酯固化剂在其应用中还存在着一些问题，首先，需要解决固化剂成分的亲水性，混合之后水性聚氨酯固化剂的适用期。其次，基于传统溶剂型聚氨酯固化剂，由于其中并不存在水性，能够确保氰酸酯基团、羟基两者间的完全反应，并形成高密度、耐水性强的涂膜。
在异氰酸酯水化之后，先要促使水与NCO基团相互反应，基于特定情况下，水分不多会导致NCO与羟基两者间无法得到有效反应，在其反应中也无法占据主导地位，难以确保两者间的充分交互、联系。
通过将两组混合之后，会遇到适用期问题，基于水性聚氨酯固化剂的短期适用期，以便适用期时间在8h之内。若是使用含有香味的异氰酸酯，能够促使NCO更好的与水发生反应，并缩短其适应期。
2 水性聚氨酯固化剂的应用
2.1 国内应用
国内在水性聚氨酯固化剂的研究工作上起步较晚，企业只停步于成本控制、专利保护等方面，这也是导致我国水性聚氨酯固化剂还处于研究阶段的主要因素。虽说个别企业已经推出了相应的产品，但还处于推广阶段，难以扩展销售面积。
2.1.1 顾国芳等人通过借助HDI，促使三聚体与聚乙二醇相互反应，能够改进树脂异氰酸酯的亲水性，且已经将最佳的组成比探索了出来。控制反应的温度在100℃、丙二醇甲醚酸脂占比22%、PEG1000（聚乙二醇）占比8%、三聚体（HDI）占比70%为最佳组成比。在这类组成比下研制出的异氰酸酯合成物，具备良好的水可散性，能够更好的应用在双组份水性涂料内。
2.1.2 张东阳等人，使用相对分子质量为400-600的聚乙二醇单甲醚，通过强化三聚体（TDI）、三聚体（HDI）两者的接枝，并分析出规整性较低的聚环氧丙烷型聚醚，降低之后得到产物的规整性。采取手动搅拌的形式，能够确保乳液内的分散性。这一应用的最佳组合比为：丙酮占比20%、聚环氧丙烷型聚醚占比22%、聚乙二醇单甲醚（MPEG600）占比25%，三聚体（HDI）占比36%。
合成的水性聚氨酯固化剂在特性指标内能够得到很好的应用，具体指标占比如下表1所示。
表1 水性聚氨酯固化剂占比指标含量统计表
2.2 国外应用
国外在水性聚氨酯固化剂应用研究上已经趋于成熟，同时也投入生产了很多的产品，且在市面上具备很好的销售途径，国外水性聚氨酯固化剂的典型配方主要包括：
2.2.1 Rudolf等人通过采用三聚体（HDI），占比为22.3%的NCO，相对分子质量为1145的聚乙二醇单丁醚，反应温度为50℃。在特定的反应时间之后，将其放置在温度为110℃环境下恒温放置2h，经过冷却之后出料。最终得到的产品中NCO的含量为18.56%，产品的黏度为2.50P/s。
2.2.2 Haberle等人通过促使三聚体HDI与2-羟乙基磺酸开展反应，接着促使三乙胺中和，最终得到的可水溶多异氰酸酯。这类异氰酸酯具备很强的可溶性，在进与水涂料混合之后，具备很强的黏合性，且能够在较短时间内相溶，最终成膜之后的涂料具备很强的耐水性。
2.2.3 Laas等人促使HDI异氰酸酯与DMPA、聚乙二醇、聚乙二醇单丁醚反应，HDI质量分数为86.3%，BDGA占比10%、DMPA占比2.5%、聚乙二醇单丁醚占比2.5%。经过改性之后多异氰酸酯并不存在结晶现象，在90天的储存时间内具备很强的稳定性。
3 结束语
综上所述，随着石油资源的不断枯竭，人们的环保意识不断增加，水性固化剂已经逐渐取代传统的溶剂型固化剂。基于水性聚氨酯固化剂这类全新的固化剂，制备先进技术基本集中在发达国家内，我国需要加大水性聚氨酯固化剂此方面的研究。针对水性聚氨酯固化剂在其应用中的问题，需要采取针对性的解决措施，致力于研制出应用在各个方面的水性聚氨酯固化剂产品。
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论文作者:罗威威,张庆宇,潘继海,易桂虎,王永路
论文发表刊物:《防护工程》2018年第9期
论文发表时间:2018/9/6
标签：固化剂论文; 聚氨酯论文; 水性论文; 等人论文; 北京论文; 异氰酸论文; 重点实验室论文; 《防护工程》2018年第9期论文;