聚二醇参与聚氨酯预聚体的合成，在预聚物分子链上引入

Si-O 键；氨基硅烷以双氨基硅烷

应用最多，通过与预聚体的扩链反应而引入到聚氨酯乳液中；环氧硅烷则作为外交联剂通
过与水性聚氨酯链的羧基或羧基季铵盐反应，以达到改性的目的。

 

　　

 

　　

4 复合改性水性聚氨酯 

　　对水性聚氨酯仅仅采用一种物质对其改性，其性能不能满足多方面的需求。由于环氧树
脂具有高模量、高强度和耐化学性好等优点，丙烯酸酯具有较好的耐水性、耐候性，有机硅
则有较好的透气性、耐水性，耐低温性尤佳。因此在实验中如何将这些优点有机的结合在一
起，取长补短以提高水性聚氨酯的综合性能，这对

WPU 的改性研究提出了更高的要求。在

二元共聚改性的基础上，有不少研究者对三元共聚改性进行了卓有成效的研究

,尤其是用环

氧树脂、丙烯酸酯、有机硅三种改性物，两两交叉结合对水性聚氨酯的改性研究成为近期的
研究热点。

 

　　华南理工大学的一批研究人员对环氧

-丙烯酸-聚氨酯杂合乳液的合成进行了较深入的

研究。如黄洪等人

[2]用环氧树脂 E-44 和甲基丙烯酸甲酯 (MMA)复合改性水性聚氨酯

(WPU)，丙烯酸羟乙酯(HEA)与 MMA 发生共聚反应。制得以丙烯酸酯为核，聚氨酯为壳，
HEA 为核壳之间桥连的核壳交联型 PUA 复合乳液。这种复合乳液集中了聚氨酯的耐低温、
柔软性好、附着力强，丙烯酸酯的耐水和耐候性好，环氧树脂的高模量、高强度、耐化学性好
等许多优点。傅和青等人

[3]以三羟甲基丙烷 (TMP)为交联剂，先用环氧树脂改性聚氨酯

(PU)，得到环氧树脂改性的水性聚氨酯(WPUE)分散体，然后加入甲基丙烯酸甲酯(MMA)
和引发剂偶氮二异丁腈

(AIBN)，通过自由基乳液聚合得到聚氨酯 -环氧树脂-丙烯酸酯

 

(WPUEA)杂合分散体。实验结果表明，选用 E20 环氧树脂，当-NCO/OH 总摩尔比为 1.2～
1.5，TMP 的添加量为 4～8%，E20 添加量为 4～6%，MMA 添加量为 1O～3O%时得到
WPUEA 杂合分散体性能较佳，所得到的水性 WPUEA 杂合分散体的涂膜硬度为 0.73，光
泽度达到

85，表干时间为 30min，冻融循环大于 5，同时耐水性和耐溶剂性均得到提高。 

　　在环氧

-有机硅改性水性聚氨酯方面,广州珠江化工集团公司科研者以 E-20 环氧树脂和

r-氨丙基三乙氧基硅烷(A1100)为改性材料，制得由聚醚二元醇、甲苯二异氰酸酯、二羟甲基
丙酸为基础原料的水性聚氨酯胶粘剂。该剂除具有无毒、不易燃、环境友好及成本低等优点外，
其综合质量性能高为显著特征。该剂外观为稳定性强的半透明

(乳白)液体，粘度值 31～

35mPa.s，耐水煮(90

℃)性强，剥离强度 1.35～3.05MPa，拉伸剪切强度 1.85～4.81MPa[4]。 

　　张晓镭等

[5]采用丙烯酸树脂(PA 或 PAr)、有机硅对水性聚氨酯进行改性，合成了一种有

机硅丙烯酸聚氨酯聚合物。探讨了各种合成条件，如反应温度、

NCO/0H 值、引发剂浓度、-

COOH 用量、有机硅用量等因素对反应的影响。李伟等人[6]以聚酯多元醇、异佛尔酮二异氰
酸酯、甲基丙烯酸甲酯等为原料，合成了水性聚氨酯丙烯酸乳液，加入含侧氨基和不饱和双
键的有机硅氧烷进行扩链改性

 ，得到了一系列有机硅改性的聚氨酯丙烯酸乳液。该乳液形

成的涂膜接触角更大、附着力更强、具有更好的耐水性，但硬度稍有下降。

 

　　

 

　　

5 结语 

　　当前的水性聚氨酯改性研究，更多的是利用环氧树脂、丙烯酸酯、有机硅的固有特性，
针对水性聚氨酯的耐水性、硬度和拉伸强度等性能予以改善和优化，效果较为明显，水性聚
氨酯未来的研究应是对其综合性能的提升，包括以下几个方面：

 

　　

1）发现并运用其它高分子材料对水性聚氨酯进行改性提高综合性能，如有机氟。现有

的丙烯酸树脂、环氧树脂、有机硅等材料对其改性的研究将会进一步发展，且这种两种树脂
间的复合优化将会扩展到三种、四种树脂间进行，从而充分发挥各种树脂的性能优势，克服
其固有缺陷。