（WPU）是以水为(wei)分(fen)(fen)散介质(zhi)（替代有(you)机(ji)溶剂）的(de)环(huan)境友(you)好型材料，以其制备的(de)涂(tu)料广泛用(yong)(yong)于(yu)轻纺、皮革、木器、塑料、建(jian)筑(zhu)、造纸、汽车和(he)工(gong)业维护等(deng)(deng)领(ling)域。但是，由于(yu)分(fen)(fen)子(zi)中引入(ru)(ru)了(le)(le)亲水基(ji)团，在(zai)耐(nai)水性(xing)、耐(nai)溶剂性(xing)、耐(nai)候性(xing)、干燥速度等(deng)(deng)方(fang)(fang)面表现欠佳(jia)，限制了(le)(le)它的(de)应(ying)用(yong)(yong)范(fan)围。为(wei)了(le)(le)满(man)足人们对环(huan)境友(you)好型功(gong)能(neng)(neng)(neng)性(xing)涂(tu)料的(de)需求(qiu)，研究人员(yuan)通(tong)过对进行(xing)分(fen)(fen)子(zi)结构设(she)计、复(fu)合(he)改(gai)性(xing)、合(he)成(cheng)工(gong)艺和(he)成(cheng)膜技术(shu)改(gai)进等(deng)(deng)方(fang)(fang)法(fa)，制备出(chu)特殊性(xing)能(neng)(neng)(neng)的(de)水性(xing)涂(tu)料以应(ying)对市场(chang)需求(qiu)，如(ru)(ru)在(zai)分(fen)(fen)子(zi)尺度上进行(xing)多元醇(chun)分(fen)(fen)子(zi)设(she)计，或(huo)将特定(ding)分(fen)(fen)子(zi)结构（或(huo)者元素）引入(ru)(ru)多元醇(chun)来改(gai)变大(da)分(fen)(fen)子(zi)主链(lian)结构，或(huo)在(zai)微观尺度上进行(xing)纳(na)米复(fu)合(he)改(gai)性(xing)，或(huo)在(zai)成(cheng)膜过程(cheng)引入(ru)(ru)特定(ding)官能(neng)(neng)(neng)团进行(xing)交联改(gai)性(xing)等(deng)(deng)多种方(fang)(fang)法(fa)来提升的(de)功(gong)能(neng)(neng)(neng)。通(tong)过功(gong)能(neng)(neng)(neng)化设(she)计制备的(de)功(gong)能(neng)(neng)(neng)型具(ju)(ju)有(you)一般(ban)通(tong)用(yong)(yong)型所(suo)不具(ju)(ju)备的(de)性(xing)能(neng)(neng)(neng)，如(ru)(ru)阻燃、防腐(fu)蚀(shi)、防霉杀菌、防涂(tu)鸦、透(tou)明隔热等(deng)(deng)特殊性(xing)能(neng)(neng)(neng)。本(ben)研究主要介绍的(de)功(gong)能(neng)(neng)(neng)化设(she)计、合(he)成(cheng)技术(shu)与应(ying)用(yong)(yong)进展。

1 功能型水性聚氨酯的合成技术

 功能型WPU利用其分子结构的可裁剪性，结合新的合成及交联技术，使WPU涂料的性能达到甚至优于传统溶剂型水性(xing)聚(ju)氨酯涂料(liao)。功能型WPU的合成技(ji)术与工艺较为复杂(za)，总(zong)体来说大致分为几种工艺方法，见(jian)表１。

表1 功能型水性(xing)聚氨酯的合成技术

2 功能型水性聚氨酯的设计与应用

 WPU的(de)功(gong)能(neng)(neng)(neng)化(hua)是(shi)(shi)将功(gong)能(neng)(neng)(neng)型小分子与WPU骨架相连(lian)接(jie)，有化(hua)学连(lian)接(jie)和物(wu)理(li)(li)连(lian)接(jie)之(zhi)分。化(hua)学连(lian)接(jie)是(shi)(shi)利用接(jie)枝(zhi)反(fan)应在WPU骨架上引入活性功(gong)能(neng)(neng)(neng)基，从(cong)而改变WPU的(de)物(wu)理(li)(li)化(hua)学性质(zhi)，赋予(yu)其新的(de)功(gong)能(neng)(neng)(neng)；物(wu)理(li)(li)连(lian)接(jie)是(shi)(shi)通过(guo)小分子功(gong)能(neng)(neng)(neng)化(hua)合物(wu)与WPU的(de)共混来实现。通过(guo)功(gong)能(neng)(neng)(neng)化(hua)设计的(de)WPU，可以(yi)制备具有阻燃、防腐(fu)蚀、防霉杀菌(jun)、抗涂鸦、透明隔热(re)等(deng)特殊(shu)性能(neng)(neng)(neng)的(de)功(gong)能(neng)(neng)(neng)型WPU涂料。

2.1阻燃型水性聚氨(an)酯涂料的设计与应用

 2.1.1含卤阻燃型水性聚(ju)氨酯涂(tu)料

 在WPU分子中引入(ru)含卤素、N，P等的基团可提(ti)高(gao)WPU的阻燃性，还可以通过添(tian)加有(you)机(ji)硅低聚物对WPU进行(xing)改性，使其热稳定(ding)性有(you)较大的提(ti)高(gao)。

 陈鹤等将含溴的对二溴新戊二醇（DBNPG）作为硬段引入WPU链上，制备出了水性含卤阻燃聚氨酯，乳液稳定性良好，吸水率显著减小，氧指数测试表明，DBNPG用量为15%时改性水性聚氨酯的氧指数已达29.6%，以其制备的涂(tu)料具有较好的阻燃性。

 2.1.2无卤阻燃型水性聚氨酯涂料(liao)

 膨(peng)胀型阻燃剂(ji)具(ju)备(bei)无卤、低(di)烟、低(di)毒等特(te)性，是(shi)目前应用比较广(guang)泛的无卤阻燃涂料。

 孙家琛等对水性聚氨(an)酯涂料膨(peng)(peng)(peng)胀(zhang)(zhang)型(xing)(xing)(xing)和非膨(peng)(peng)(peng)胀(zhang)(zhang)型(xing)(xing)(xing)阻(zu)(zu)(zu)(zu)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)体系的性(xing)(xing)能(neng)差别进行(xing)了研究。膨(peng)(peng)(peng)胀(zhang)(zhang)型(xing)(xing)(xing)阻(zu)(zu)(zu)(zu)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)体系选择APP－PER－MEL复合膨(peng)(peng)(peng)胀(zhang)(zhang)型(xing)(xing)(xing)阻(zu)(zu)(zu)(zu)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)体系，非膨(peng)(peng)(peng)胀(zhang)(zhang)型(xing)(xing)(xing)阻(zu)(zu)(zu)(zu)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)体系选用Mg（OH）2Al/（OH）3。试验结果发现APP－PER－MEL膨(peng)(peng)(peng)胀(zhang)(zhang)型(xing)(xing)(xing)阻(zu)(zu)(zu)(zu)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)体系比Mg（OH）2/Al（OH）3非膨(peng)(peng)(peng)胀(zhang)(zhang)型(xing)(xing)(xing)阻(zu)(zu)(zu)(zu)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)体系对WPU涂料的阻(zu)(zu)(zu)(zu)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)效果要好。APP－PER－MEL添加量(liang)为50%时碳(tan)化时间为263s，而同样(yang)添加量(liang)的Mg（OH）2/Al（OH）3体系仅为123s。许晓光(guang)等用丙烯酸酯改(gai)性(xing)(xing)WPU，然后加入三聚氰(qing)胺和季戊(wu)四醇，明(ming)显(xian)提(ti)高涂膜的阻(zu)(zu)(zu)(zu)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)性(xing)(xing)能(neng)，而且(qie)不会破坏其耐水(shui)性(xing)(xing)能(neng)。

2.2防腐蚀型水性聚氨酯涂料的设计与应用

 水(shui)性聚氨酯涂(tu)料具有(you)优异的(de)耐(nai)寒性、耐(nai)磨性和防腐蚀(shi)性能(neng)(neng)，但WPU分(fen)子中由于(yu)含(han)有(you)亲水基团，因此其耐(nai)水、耐(nai)溶剂(ji)、防腐蚀(shi)等性能(neng)(neng)欠(qian)佳。为此，人(ren)们(men)在聚氨(an)酯分(fen)子主链(lian)或(huo)侧链(lian)上引入环(huan)氧树脂、丙烯酸酯、有(you)机硅等功能(neng)(neng)性有(you)机物(wu)制(zhi)备(bei)成网(wang)络状(zhuang)聚合物(wu)，或(huo)在WPU中添加纳米(mi)粒(li)子，以此来改善WPU的(de)防腐蚀(shi)等性能(neng)(neng)。

 2.2.1环氧树脂改性水性聚氨酯防腐蚀涂料

 用环氧树脂(zhi)对WPU进行改性可以赋予水(shui)性聚(ju)氨酯良好的防腐蚀性能。王春艳等以环氧树脂改(gai)性(xing)水性(xing)聚氨酯为基料，制备出环保且防腐蚀性能优异的富锌涂料。结果表明，环(huan)氧水性聚氨酯富锌(xin)涂(tu)料的(de)防腐(fu)蚀能(neng)(neng)力比传统环氧富锌(xin)底漆强；锌(xin)粉的(de)添加(jia)量对涂(tu)层(ceng)(ceng)的(de)防腐(fu)蚀效果有(you)一定的(de)影响，此外(wai)，添加(jia)少量铝粉能(neng)(neng)提高(gao)涂(tu)层(ceng)(ceng)的(de)防腐(fu)蚀性能(neng)(neng)。该(gai)涂(tu)料防腐(fu)蚀性能(neng)(neng)优良(liang)，涂(tu)层(ceng)(ceng)机(ji)械(xie)强度高(gao)，施工方便(bian)，在(zai)钢铁重防腐(fu)方面(mian)具有(you)广阔的(de)应用前景。

 孙道兴等将环氧树脂E－44与含硅聚氨酯树脂接枝共聚，制得水性(xing)聚氨酯改性环氧丙烯酸树脂。结果表明，当环氧树脂E－44在树(shu)脂中(zhong)所(suo)占质量(liang)分数(shu)为(wei)30%时，涂(tu)(tu)(tu)料的(de)综合性能(neng)(neng)达到最优；选用(yong)钛铁(tie)粉和磷酸锌无毒防(fang)(fang)(fang)(fang)锈(xiu)(xiu)颜料可制备出具有较好(hao)的(de)防(fang)(fang)(fang)(fang)锈(xiu)(xiu)效果的(de)环保(bao)防(fang)(fang)(fang)(fang)腐涂(tu)(tu)(tu)料，且钛铁(tie)粉用(yong)量(liang)为(wei)5%时可使该防(fang)(fang)(fang)(fang)腐涂(tu)(tu)(tu)料的(de)防(fang)(fang)(fang)(fang)腐性能(neng)(neng)和机械性能(neng)(neng)处于(yu)最佳水平。

 2.2.2环氧－丙烯酸树脂复合改性水性聚氨酯防腐蚀涂料

 丙(bing)烯酸(suan)树脂具有较好的耐水性、耐候性。用丙烯酸树脂对水(shui)性(xing)聚氨(an)酯进行改(gai)性，可以使聚氨酯的高耐磨性及良好的机械性能与丙烯酸良好的耐候性及耐水性两者有机地结合起来，从而使WPU涂膜的性能得到明显改善。环(huan)氧和丙烯酸共同改(gai)性(xing)水性(xing)聚氨酯(zhi)可以(yi)综合三者(zhe)的优(you)点，获(huo)得(de)高性能(neng)的WPU防(fang)腐涂料。

 吴校彬等通过原位聚合制备了水性聚(ju)氨酯－环氧树脂－丙烯酸（ＷＰＵＥＡ）复合乳液(ye)。实验(yan)结果表(biao)明，当—NCO/—OH物质(zhi)的(de)量(liang)(liang)比为(wei)12～15，ＴＭＰ用(yong)(yong)量(liang)(liang)为(wei)2%～3%，E20用(yong)(yong)量(liang)(liang)为(wei)4%～4%，DMPA用(yong)(yong)量(liang)(liang)为(wei)6%～9%，MMA用(yong)(yong)量(liang)(liang)为(wei)20%～30%时，乳液(ye)贮存期超过(guo)10个(ge)月，冻融(rong)循环大于5次，涂膜摆(bai)杆硬度(du)大于0.70，拉伸强度(du)大于10ＭＰａ，耐水性(xing)、耐酸(suan)碱(jian)性(xing)、耐溶(rong)剂性(xing)和防(fang)腐性(xing)能(neng)较(jiao)未(wei)改(gai)性(xing)的(de)WPU涂料有明显改(gai)善(shan)。

 2.2.3有机硅改(gai)性水性聚氨酯防腐蚀涂料

    有机(ji)硅涂料(liao)具(ju)有优异的(de)(de)耐(nai)(nai)热性(xing)、耐(nai)(nai)候性(xing)、疏水性(xing)，而聚氨酯(zhi)涂料(liao)具(ju)有突出(chu)的(de)(de)耐(nai)(nai)磨损(sun)性(xing)、耐(nai)(nai)油(you)性(xing)和(he)良(liang)好的(de)(de)可(ke)焊性(xing)，但(dan)耐(nai)(nai)热性(xing)、耐(nai)(nai)水性(xing)、耐(nai)(nai)腐蚀(shi)性(xing)不够理想。因此，采用有机(ji)硅改性(xing)聚氨酯(zhi)材料(liao)，可(ke)以弥补聚氨酯(zhi)材料(liao)的(de)(de)不足。

    PathakSS等利用溶胶－凝胶技术，以甲基三甲氧基硅烷（MTMS）和γ－（2.3－环氧丙氧基）丙基三甲氧基硅烷（GPTMS）改性水性聚氨酯，制备了用于保护铝及铝合金的有机硅聚氨酯水性涂料。结果表明，有机硅的加入增强了水性(xing)聚氨酯(zhi)涂料(liao)耐(nai)腐蚀性(xing)(xing)、弹性(xing)(xing)和机械应(ying)力(li)，涂(tu)膜(mo)的(de)(de)热降解温度(du)增加到约206℃，热稳定(ding)性(xing)(xing)得(de)到较大提高。这种高性(xing)(xing)能的(de)(de)耐(nai)热防腐涂(tu)料适(shi)用(yong)于航天(tian)、海洋、汽车(che)等领域。

 2.2.4纳米材料改性水性聚氨酯防腐蚀涂料

 纳米材料具有独特的表面效应、体积效应、量子效应和界面效应等，将纳米粒子用于改性聚氨(an)酯(zhi)防腐蚀涂料方面(mian)可(ke)产生良好的(de)效果。

 YehJM等以聚己内酯（PCL）、二羟甲基丙酸(suan)(suan)（DMPA）和4,4′－二环(huan)己基甲烷二异氰酸(suan)(suan)酯（Ｈ１２MDI）等为主要(yao)原料合(he)成了WPU乳(ru)液，再通(tong)过(guo)水(shui)溶液分散(san)技术(shu)将纳米蒙脱土（Na＋－MMT）分散(san)于WPU乳(ru)液中(zhong)，制备了一系列(lie)WPU/Na＋－MMT复合(he)乳(ru)液。通(tong)过(guo)气(qi)体渗透仪（GPA）、TG、DSC等测试可(ke)知，添加Ｎａ＋－MMT的WPU与未添加的相比(bi)，涂膜的透气(qi)性(xing)降低，耐热性(xing)增强，光学透明度有(you)所降低；含有(you)3%Na＋－MMT的水(shui)性(xing)聚氨酯涂层具有(you)优越的防腐(fu)蚀保护作(zuo)用。

 2.3防霉杀菌型水(shui)性(xing)聚氨酯涂(tu)料(liao)的设计与应用

 2.3.1无机抗菌型水性(xing)聚(ju)氨酯(zhi)涂料

 目前(qian)，国内(nei)研究(jiu)抗(kang)菌(jun)(jun)聚氨(an)酯(zhi)主要是通过添(tian)加无机抗(kang)菌(jun)(jun)剂，其中(zhong)以添(tian)加银为主，并可添(tian)加氧化锌和(he)纳(na)米(mi)(mi)TiO２作(zuo)为抗(kang)菌(jun)(jun)剂。黄晓东等将锐(rui)(rui)钛(tai)(tai)型纳(na)米(mi)(mi)TiO２分散到水性聚氨(an)酯(zhi)中(zhong)制备复合涂(tu)料，并对涂(tu)膜(mo)抗(kang)菌(jun)(jun)性进行(xing)一(yi)系列测试，结果表(biao)明，锐(rui)(rui)钛(tai)(tai)型纳(na)米(mi)(mi)TiO２对海(hai)洋细(xi)菌(jun)(jun)的附着有(you)(you)抑(yi)制作(zuo)用，其光催化氧化性对附着细(xi)菌(jun)(jun)有(you)(you)杀(sha)灭作(zuo)用，细(xi)菌(jun)(jun)附着数量随锐(rui)(rui)钛(tai)(tai)型纳(na)米(mi)(mi)TiO２含(han)量的增加而(er)减少(shao)。

 2.3.2有机抗菌型水性(xing)聚氨酯涂料

 带有抗(kang)菌基团(tuan)(tuan)的有机高分子(zi)化合物是将抗(kang)菌基团(tuan)(tuan)共价结合在不溶性(xing)载(zai)体(ti)上，不仅可以重复利(li)用，且抗(kang)菌基团(tuan)(tuan)集中在载(zai)体(ti)表(biao)面，杀菌高效快速，因(yin)此高分子(zi)抗(kang)菌剂(ji)正(zheng)成为(wei)当今研(yan)究和开(kai)发的热点。

 唐(tang)果东等(deng)以(yi)自(zi)制的2－氨基(ji)－3－［（2－羟(qiang)基(ji)－5－硝(xiao)基(ji)－亚苄基(ji)）氨基(ji)］－2－丁烯二腈为(wei)杀菌剂(ji)，合成(cheng)了杀菌性(xing)(xing)(xing)WPU乳(ru)液。研究表明，当杀菌剂(ji)质(zhi)量分(fen)数(shu)为(wei)0.9%时，抑(yi)菌率达到(dao)90%以(yi)上；杀菌剂(ji)结构中氨基(ji)、羟(qiang)基(ji)等(deng)基(ji)团与(yu)聚氨酯的交联(lian)作用(yong)改善(shan)了胶膜(mo)的力学(xue)性(xing)(xing)(xing)能。钟达飞(fei)等(deng)采(cai)用(yong)有(you)机抗菌小分(fen)子六(liu)氢－1，3，5－三羟(qiang)乙基(ji)均(jun)三嗪(qin)（ＴＮＯ）通(tong)过化学(xue)反(fan)应与(yu)WPU连在一(yi)起，使得WPU具(ju)有(you)抗菌功(gong)能，比传统的通(tong)过物理(li)混合添(tian)加抗菌剂(ji)更长效；且由于TNO并是一(yi)种交联(lian)剂(ji)，可(ke)使PU的力学(xue)性(xing)(xing)(xing)能和(he)热学(xue)性(xing)(xing)(xing)能都有(you)所提高(gao)。因(yin)此TNO－PU的抑(yi)茵(yin)作用(yong)具(ju)有(you)长效、稳定等(deng)特点(dian)，可(ke)望(wang)在玩具(ju)、家具(ju)、汽车和(he)医疗(liao)卫生等(deng)行业得到(dao)应用(yong)。

2.4防涂鸦型水性聚(ju)氨酯(zhi)涂料的设计与应用

 涂(tu)(tu)鸦小广告被(bei)称为“城市牛皮癣”，会对市容市貌(mao)造成不良的(de)(de)(de)影响，且清(qing)除(chu)(chu)困难(nan)。较为有(you)效的(de)(de)(de)方法是涂(tu)(tu)刷防(fang)涂(tu)(tu)鸦涂(tu)(tu)料(liao)。防(fang)涂(tu)(tu)鸦涂(tu)(tu)料(liao)须具有(you)多(duo)功能(neng)特(te)性(xing)，包括良好的(de)(de)(de)疏水疏油(you)性(xing)、耐沾污性(xing)、耐刮(gua)性(xing)、耐化学品(pin)性(xing)和(he)易清(qing)洁性(xing)。决定防(fang)涂(tu)(tu)鸦涂(tu)(tu)料(liao)主要(yao)性(xing)能(neng)的(de)(de)(de)是所采用的(de)(de)(de)树脂，目(mu)前(qian)所用大多(duo)是溶剂型的(de)(de)(de)聚氨(an)酯、硅树脂、氟(fu)树脂等。随着世界(jie)各国对VOC排放(fang)量(liang)的(de)(de)(de)限制，开(kai)发改性(xing)的(de)(de)(de)WPU防(fang)涂(tu)(tu)鸦涂(tu)(tu)料(liao)已经(jing)势在必行(xing)。提高(gao)涂(tu)(tu)膜(mo)的(de)(de)(de)防(fang)涂(tu)(tu)鸦性(xing)主要(yao)是通过(guo)改善(shan)涂(tu)(tu)膜(mo)的(de)(de)(de)表(biao)面性(xing)能(neng)使(shi)之对污染(ran)物(wu)难(nan)以(yi)(yi)吸附并容易除(chu)(chu)去(qu)，以(yi)(yi)及提高(gao)涂(tu)(tu)膜(mo)的(de)(de)(de)致密(mi)性(xing)使(shi)污染(ran)物(wu)不易渗入这(zhei)2个基本途径。目(mu)前(qian)，主要(yao)是利用有(you)机硅和(he)氟(fu)树脂来改善(shan)WPU涂(tu)(tu)料(liao)的(de)(de)(de)表(biao)面性(xing)能(neng)，并降低表(biao)面吉(ji)布斯自由能(neng)。

 易翔等用3%的氨基硅烷和4%的环氧树脂复合改性合成了有机硅改性环氧(yang)－聚氨酯(zhi)乳液。该乳液因Si—Ｏ键的存在和环(huan)氧树脂的(de)交(jiao)联作用(yong)，使涂(tu)膜表面憎水(shui)(shui)性增(zeng)强(qiang)且耐(nai)水(shui)(shui)性和耐(nai)热性得(de)到提高(gao)。杨建(jian)军等以甲(jia)基丙(bing)烯(xi)酸十二氟庚酯(zhi)和丙(bing)烯(xi)酸酯(zhi)为单体，通过乳(ru)(ru)液聚合制备了聚氨酯(zhi)－氟化聚丙(bing)烯(xi)酸酯(zhi)多元复合乳(ru)(ru)液，该(gai)乳(ru)(ru)液具有独(du)特(te)的(de)疏(shu)水(shui)(shui)疏(shu)油性和耐(nai)沾污性。本文(wen)作者根据文(wen)献的(de)合成工(gong)艺及配方合成出相类同乳(ru)(ru)液，其涂(tu)膜表面硬度较(jiao)高(gao)、表面张力较(jiao)低，将(jiang)该(gai)乳(ru)(ru)液刷(shua)在(zai)墙上(shang)自然干燥成膜，其上(shang)涂(tu)鸦的(de)可被轻易擦除，防(fang)涂(tu)鸦效(xiao)果较(jiao)好。

 ScheerderJ等以(yi)甲基丙烯酸(suan)三氟(fu)(fu)乙酯(zhi)为(wei)含氟(fu)(fu)单体制(zhi)备了(le)新型(xing)WPU防(fang)涂(tu)(tu)鸦(ya)涂(tu)(tu)料(liao)(liao)，用异(yi)丙醇、2－丁酮等能(neng)够轻易的擦除涂(tu)(tu)鸦(ya)，涂(tu)(tu)膜(mo)(mo)防(fang)涂(tu)(tu)鸦(ya)效(xiao)果好(hao)。WｕXD等以(yi)丙烯酸(suan)多(duo)元醇与(yu)含氟(fu)(fu)丙烯酸(suan)多(duo)元醇作为(wei)Ａ组分，以(yi)HDI二聚(ju)体或HDI三聚(ju)体与(yu)IPDI三聚(ju)体的混和物作为(wei)B组分，制(zhi)备了(le)双组分WPU防(fang)涂(tu)(tu)鸦(ya)涂(tu)(tu)料(liao)(liao)，涂(tu)(tu)膜(mo)(mo)致(zhi)密(mi)性高，表面自由能(neng)低(di)，防(fang)涂(tu)(tu)鸦(ya)效(xiao)果好(hao)。

2.5透明隔热型水性聚(ju)氨酯涂料的设计与应用

 玻璃(li)耗能(neng)在(zai)整个(ge)建筑(zhu)能(neng)耗中占(zhan)的(de)(de)比(bi)例(li)较大，近几(ji)年随着纳(na)米(mi)技术的(de)(de)飞速发(fa)展，水(shui)性(xing)纳(na)米(mi)透明隔(ge)热涂料(liao)应(ying)运而生。以该涂料(liao)制(zhi)成的(de)(de)隔(ge)热夹层玻璃(li)具(ju)有较高的(de)(de)可见(jian)光透过(guo)率(lv)和红外阻隔(ge)性(xing)，在(zai)满足(zu)室(shi)内采(cai)光需要的(de)(de)同(tong)时(shi)，又使玻璃(li)具(ju)有一定的(de)(de)隔(ge)热功能(neng)。这(zhei)种涂料(liao)在(zai)建筑(zhu)、汽车玻璃(li)等需要透明隔(ge)热功能(neng)的(de)(de)领(ling)域具(ju)有良好的(de)(de)应(ying)用前景。

 李宁等用纳米ATO隔热浆料和WPU通过一定的工艺制备了纳米透明隔热涂料，将其涂在洁净玻璃上常温下即可成膜。分析表明玻璃涂膜后节能效果较为明显，遮蔽系数可以达到0.61，而可见光透过率为60.6%，且可阻隔66.43%的紫外线。廖阳飞等以水性聚氨酯－丙烯酸酯（PUA）树脂为(wei)基料(liao)，以(yi)(yi)纳(na)(na)(na)米(mi)(mi)氧化铟(yin)锡（ITO）浆(jiang)料(liao)为(wei)颜填料(liao)制(zhi)(zhi)备(bei)水(shui)性(xing)透(tou)明隔(ge)热(re)(re)(re)(re)玻(bo)(bo)璃(li)涂(tu)(tu)(tu)料(liao)，并制(zhi)(zhi)得(de)隔(ge)热(re)(re)(re)(re)夹层玻(bo)(bo)璃(li)。该玻(bo)(bo)璃(li)耐(nai)辐照、耐(nai)热(re)(re)(re)(re)和耐(nai)冲(chong)击等性(xing)能(neng)(neng)好，且具有(you)良好的隔(ge)热(re)(re)(re)(re)效果和可见光透(tou)射(she)比。当颜基质量(liang)比为(wei)1∶4时，纳(na)(na)(na)米(mi)(mi)ITO透(tou)明隔(ge)热(re)(re)(re)(re)涂(tu)(tu)(tu)料(liao)涂(tu)(tu)(tu)层在可见光区（380～780ｎｍ）透(tou)射(she)比在75%左(zuo)右，遮阳系(xi)数可达0.57，隔(ge)热(re)(re)(re)(re)效果达到(dao)15℃以(yi)(yi)上。杜郑帅(shuai)等合(he)成了(le)聚氨(an)酯丙(bing)烯酸酯预(yu)聚物，添加功能(neng)(neng)纳(na)(na)(na)米(mi)(mi)粉体(ti)水(shui)性(xing)浆(jiang)料(liao)制(zhi)(zhi)备(bei)了(le)水(shui)性(xing)紫外光（UV）固化纳(na)(na)(na)米(mi)(mi)透(tou)明隔(ge)热(re)(re)(re)(re)涂(tu)(tu)(tu)料(liao)。研(yan)究(jiu)表明，功能(neng)(neng)纳(na)(na)(na)米(mi)(mi)粉体(ti)水(shui)性(xing)浆(jiang)料(liao)的平均(jun)粒径为(wei)27.8ｎｍ，添加到(dao)预(yu)聚物中(zhong)后涂(tu)(tu)(tu)料(liao)的平均(jun)粒径为(wei)38.8ｎｍ；以(yi)(yi)隔(ge)热(re)(re)(re)(re)粉体(ti)的用量(liang)为(wei)4.2％、涂(tu)(tu)(tu)层厚度(du)(du)为(wei)8μｍ为(wei)宜，涂(tu)(tu)(tu)层玻(bo)(bo)璃(li)的可见光透(tou)过率达80％，涂(tu)(tu)(tu)层玻(bo)(bo)璃(li)比空白玻(bo)(bo)璃(li)在平衡时的温度(du)(du)降(jiang)低10℃以(yi)(yi)上，并具有(you)很(hen)好的硬度(du)(du)、耐(nai)磨、耐(nai)水(shui)等基本性(xing)能(neng)(neng)。

3 结语

 目前，国内功(gong)能(neng)(neng)(neng)型(xing)(xing)WPU涂料(liao)的(de)生(sheng)产及应用与国外相(xiang)比尚处于(yu)起步阶(jie)段，产品(pin)性(xing)能(neng)(neng)(neng)有(you)待进一(yi)步提升。同时，功(gong)能(neng)(neng)(neng)型(xing)(xing)WPU涂料(liao)的(de)研(yan)究正朝着高性(xing)能(neng)(neng)(neng)化和多功(gong)能(neng)(neng)(neng)化方向发展，尤(you)其要(yao)强调(diao)WPU的(de)分(fen)子(zi)设计和合(he)成工艺方法(fa)(fa)。合(he)成WPU时，采用各(ge)种(zhong)方法(fa)(fa)引入(ru)具有(you)特(te)殊功(gong)能(neng)(neng)(neng)的(de)分(fen)子(zi)链节到分(fen)子(zi)主链或侧(ce)链上，使WPU具有(you)特(te)殊功(gong)能(neng)(neng)(neng)性(xing)；开发新型(xing)(xing)高效亲水扩链剂或利用各(ge)种(zhong)官能(neng)(neng)(neng)团间反应引入(ru)专用交联(lian)剂，提高WPU涂膜(mo)耐(nai)水、耐(nai)溶剂性(xing)能(neng)(neng)(neng)以及贮(zhu)存稳定性(xing)；利用各(ge)类纳米材(cai)料(liao)、可再生(sheng)材(cai)料(liao)通过化学(xue)改性(xing)达到分(fen)子(zi)级复(fu)合(he)以大幅(fu)提升材(cai)料(liao)性(xing)能(neng)(neng)(neng)，这(zhei)些方法(fa)(fa)都是功(gong)能(neng)(neng)(neng)型(xing)(xing)WPU涂料(liao)的(de)未(wei)来发展方向。

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