隨著人們對環(huán)境保護(hù)的認(rèn)識以及社會的發(fā)展，水性聚氨酯逐漸進(jìn)入人們的眼中并得到廣泛的應(yīng)用。水性聚氨酯存在單組分和雙組份之分，單組分水性聚氨酯通過干燥使得水分揮發(fā)后即可達(dá)到所需性能，而雙組份是通過化學(xué)反應(yīng)生成高分子聚合物從而達(dá)到性能需求。目前，在單組分中也會添加一定比例的固化劑可以有效提升產(chǎn)品的粘接性能，硬度，耐水性，耐熱性能，比如常用的固化劑有水分散型異氰酸酯固化劑，（聚）氮丙啶固化劑，三聚氰胺固化劑等等。但是，后添加固化劑存在開放期短，適用性差等不足，因此，封閉性異氰酸酯固化劑應(yīng)運而生。

封閉性異氰酸酯固化劑是指選用封閉劑對異氰酸酯進(jìn)行封閉，然后在一定的溫度環(huán)境下發(fā)生解封反應(yīng)后釋放出異氰酸酯，從而進(jìn)一步發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，起到固化作用。目前，國內(nèi)外關(guān)于封閉性異氰酸酯固化劑已有大量的研究，從專利所有權(quán)來看，技術(shù)主要掌握在德國和日本手中，其中包括德國Bayer Group、Basf和Hoechst以及日本的Asahi group、Dainippon Ink and Chemicals、Nippon Paint Co等等。

異氰酸酯封閉劑有醇類、硫醇類、酚類、肟、酰胺、酰亞胺、亞硫酸氫鹽等。一般地，對封閉劑的選擇需要考慮到封閉反應(yīng)和解封速率、解封閉溫度以及封閉劑環(huán)保性。與醇類封閉劑相比，酚類封閉劑與異氰酸酯基的反應(yīng)速率較低，并且解封速率較高，解封閉溫度較低，是目前常用的封閉劑之一。酚類封閉劑中含有吸電子取代基能夠有效降低酚羥基的親核性，從而加快解封閉反應(yīng)和降低解封閉溫度。因為吡啶環(huán)中的氮原子可降低羥基親核性，2-羥基吡啶封閉異氰酸酯后具有更低的解封閉溫度和解封速率，可以在 110℃、20min 下固化含羥基丙烯酸樹脂，而苯酚封閉的則需要在170℃下固化20min。肟基與異氰酸酯基具有很高的反應(yīng)活性，不需要催化劑即可反應(yīng)，并且解封溫度較低，吸電子取代基和大空間位阻取代基均能有效降低解封閉溫度。亞硫酸氫鹽與異氰酸酯反應(yīng)生成二硫化物結(jié)構(gòu)從而得到水分散性良好的封閉型異氰酸酯。研究表明：亞硫酸氫鈉可以較低溫度下對異氰酸酯進(jìn)行封閉，加熱后可以快速解封。

封閉型水性聚氨酯可以將水可分散的封閉型異氰酸酯與水性聚氨酯共混得到，也可以對聚氨酯預(yù)聚體NCO進(jìn)行封閉再乳化分撒獲得。然而，二者都存在乳液穩(wěn)定性問題。比如：在 pH 值 7.5-9.0 的范圍內(nèi)，甲乙酮肟封閉的甲苯二異氰酸酯在單組份涂料中的抗水解穩(wěn)定性不足；咪唑封閉的甲苯二異氰酸酯與高分子量的聚醚二元醇反應(yīng)制備的水性聚氨酯乳液在 20℃下 40min 內(nèi)凝膠，而己內(nèi)酰胺封閉型異氰酸酯制備的乳液穩(wěn)定性良好。這是因為異氰酸酯、封閉劑和封閉型異氰酸酯之間存在一個熱力學(xué)平衡，而在水性環(huán)境中，解封的異氰酸酯參與反應(yīng)或者封閉劑的揮發(fā)而難以維持平衡導(dǎo)致乳液失效。因此，不管是通過添加封閉型的異氰酸酯固化劑還是直接封閉異氰酸酯預(yù)聚體獲得封閉型水性聚氨酯都需要考慮其穩(wěn)定性。本文章請勿轉(zhuǎn)載！

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