聚氨酯即聚氨基甲酸酯，是一種楊氏模量介于橡膠與塑料之間的新型高分子合成材科。水系聚氨酯從70年代初開始發展[1],它與溶劑型聚氨酯相比較，有不污染環境、無毒、不燃等許多優良性能[2-4]。它作為印染助利用于織物的功能性整理，在染色和印花等方面已顯示出廣闊的前景。
一、分類[1,5,6]
(一) 根據在水中的分散狀態分為乳液型、膠體型和溶液型三種。它們被統稱為水系聚氨酯。
(二) 根據乳化系統分為自乳化和外乳化兩種。目前主要采用自乳化型。
(三) 根據電荷性分為陰離子型、陽離子型、非離子型和兩性型。
(四)按樹脂固化特性分，有熱塑性和熱固性。又分別被稱為非反應性與反應性，或稱為聚合物與預聚物。
(五)按原料低聚物多元醇分為聚酯類、聚醚型和其他型;按原料異氰酸酯的母體結構分為脂肪族、脂環族和芳香族。例如某種水系聚氨酯稱為"脂肪族聚醚型陽離子(自乳化)聚氨酯預聚體"。
二、原料[6,7,8]
聚氨酯的原料主要是低聚多元醇，多異氰酸酯、擴鏈和擴鏈交聯劑以及其他配料。
(一)低聚物多元醇
聚氨酯中低聚物多元醇組分約占總重量的60-70％，包括聚酯、聚醚、聚烯烴二醇或聚碳酸酯多元醇等。常用的是線性、二官能度、分子量600-3000的端羥基低聚物。如聚己二酸乙二醇酯、聚ε-已內酯、聚氧丙烯醚二醇、共聚醚二醇、氨基聚醚等。為提高成膜拉伸強度、耐水性、降低伸長，有時加入三官能度羥基聚合物，使聚氨酯支鏈化。
(二)多異氰酸酯
多異氰酸酯含兩個或兩個以上高度不飽和的異氰酸酯基(-N=C=O)，它幾乎能與任何一種含易被鈉取代的氫原子的化合物反應，也可以與某些含不易被鈉取代氫原子的化合物反應。例如它可與醇、水、羧酸、酚、胺、脲、氨基甲酸酯、酰胺等化合物反應。作為聚氨酯的工業原料,多采用二異氰酸酯，常用的有甲苯二異氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、萘二異氰酸酯(NDI)、聯
芳香族異氰酸酯對水有高度的反應能力，是異氰酸酯對原料中含有的水分敏感的原因，因此己逐漸被反應性較低的脂肪族和脂環族異氰酸酯所代替。代替的另一個重要原因是芳香族聚氨酯對紫外線照射或高熱環境敏感，長期暴露在戶外或在紡織品焙烘時會引起黃變及降解，即使添加紫外線吸收劑、抗氧化劑，在老化試驗中最多只能暴露500小時，而脂肪族聚氨酯在老化試驗中暴露1000小時也無變色現象[9]。耐紫外光的異氰酸酯有HDI、HTDI、HMDI、XDI等。
(三)擴鏈劑和擴鏈-交聯劑
多元醇與過量多異氰酸酯反應生成瑞異氰酸酯基的預聚物，然后再與低分子量的二元胺或二元醇類化合物反應擴鏈成高聚物。這些二元胺或二元醇類化合物稱為擴鏈劑。擴鏈-交聯劑則不但參與擴鏈反應，而且能產生交聯點，如三元醇、四元醇、烯丙基醚二醇類等。熱塑型聚氨酯僅使用擴鏈劑，而熱固型可使用擴鏈-交聯劑。水也可以作為擴鏈劑，但比用胺擴鏈的聚氨酯性能差。胺基，尤其是脂肪胺、脂環胺，擴鏈速度比水快，因此胺擴鏈也可在水的存在下進行。
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